Proč se používají desky s plošnými spoji?

Proč se používají desky s plošnými spoji?

Desky s plošnými spoji představují kompaktnější a snadno instalovatelnou alternativu k diskrétním polovodičovým součástkám. Chrání také elektronické součástky před poškozením a rušením a jsou relativně levné na hromadnou výrobu. Prozkoumejme, proč se desky plošných spojů používají. Zde jsou tři běžná použití. Ve vojenství se desky plošných spojů používají v komunikaci.

Desky s plošnými spoji jsou kompaktnější a snadno instalovatelnou alternativou k diskrétním polovodičovým součástkám.

Desky s plošnými spoji jsou flexibilní tištěné obvody, které obsahují řadu různých elektronických součástek v jednom balení. Mohou být vyráběny v různých tloušťkách, přičemž běžné jsou tloušťky 0,8, 1,6, 2,4 a 3,2 mm. Každá deska s plošnými spoji se skládá z jedné nebo více vrstev a každá vrstva má specifický účel. "Tělo" desky s plošnými spoji, neboli její netisknoucí část, může mít tloušťku až 0,8 mm. Další dvě vrstvy jsou navzájem spojeny procesem zvaným laminace.

Desky s plošnými spoji lze vyrobit z řady různých materiálů. Mezi materiály pro desky s plošnými spoji patří uhlíková maska, což je vodivá kapalina. Tato pasta se obvykle skládá ze syntetické pryskyřice a uhlíkového toneru. Deska plošných spojů může mít také na jedné hraně vyrobený konektor na okraji karty. DPS s tímto konektorem jsou obvykle pozlacené.

Dříve se desky s plošnými spoji vyráběly zcela ručně. Začínalo se nakreslením schématu na průhlednou mylarovou fólii a vytvářelo se ve velikosti vhodné pro desku. Odtud se vedly stopy mezi jednotlivými součástkami, aby se zajistilo požadované propojení. Nakonec byly vyvinuty předtištěné nereprodukovatelné mylarové mřížky, které tento proces usnadňují. Desky s plošnými spoji mohly být také standardizovány pomocí suchých přenosů.

Desky s plošnými spoji jsou kompaktnější alternativou diskrétních polovodičových součástek a často se používají v mobilních a domácích elektronických zařízeních. Mezi jejich výhody oproti diskrétním součástkám patří snadná instalace a vysoké rozlišení. Deska s plošnými spoji může být také odolnější než diskrétní součástky.

Chrání komponenty před poškozením a rušením

Desky s plošnými spoji slouží k propojení různých elektronických součástek a umožňují jejich vzájemnou komunikaci. Tyto desky také chrání elektronické součástky před poškozením a rušením. Vzhledem k tomu, že přibývá elektronických zařízení, jsou tyto desky nezbytné pro jejich správnou funkci. Kromě toho mohou tyto desky pomoci zmenšit velikost zařízení a ušetřit náklady na součástky.

Desky s plošnými spoji se vyrábějí z různých materiálů. Pro desky plošných spojů se často používá mědí plátovaný laminát. Nejběžnější je FR-4, který na jedné straně obsahuje neleptanou měď a na druhé straně matrici z epoxidové pryskyřice. Dalšími materiály používanými pro desky s plošnými spoji jsou dielektrické kompozity, které obsahují matrici z epoxidové pryskyřice a výztuž. Výztuž mohou tvořit tkaná nebo netkaná skleněná vlákna nebo papír. Některé materiály obsahují také keramiku, například titanát, který může zvýšit dielektrickou konstantu.

Desky s plošnými spoji musí být chráněny před poškozením způsobeným okolním prostředím. Typická ochranná opatření zahrnují ochranu desek plošných spojů před vysokými teplotami a vlhkostí. Na jejich součásti však mohou negativně působit i další faktory, včetně elektromagnetického rušení. Kromě fyzikálního namáhání, jako je vysoká vlhkost nebo extrémní teploty, musí být desky plošných spojů chráněny před mechanickým, elektrickým a chemickým namáháním.

Desky s plošnými spoji se vyrábějí kombinací technik, které zabraňují vzájemnému kontaktu součástek. Nejběžnější je semiaditivní proces. Během tohoto procesu je na nevzorovanou desku nanesena tenká vrstva mědi. Tato vrstva se poté odstraní, čímž se pod ní odhalí holý měděný laminát. Po tomto procesu následuje krok zvaný leptání.

Jsou nejlevnější možností hromadné výroby.

Desky s plošnými spoji mohou mít více vrstev mědi, obvykle v párech. Počet vrstev a provedení propojení určuje složitost desky. Více vrstev poskytuje desce plošných spojů větší flexibilitu a kontrolu nad integritou signálu, ale také vyžaduje více času na výrobu. Počet průchodek na desce plošných spojů také určuje její velikost a složitost. Průchodky pomáhají unikat signálům ze složitých integrovaných obvodů.

Desky s plošnými spoji jsou také známé jako desky s plošnými spoji a leptané desky. Jedná se o materiál vyrobený z měděných plechů a nevodivých materiálů, který slouží jako mechanické a elektrické nosiče elektronických součástek. Tyto desky s plošnými spoji jsou mimořádně spolehlivé a levné, ale vyžadují více práce s rozvržením než obvody s drátovým pláštěm. Jsou však flexibilnější, rychlejší a robustnější než obvody obalené drátem.

Co je lepší - PCB nebo PCM?

Co je lepší - PCB nebo PCM?

Jak se rozhodnout pro přírodopis v jedenácté třídě mezi DPS a PCM? V tomto článku prozkoumáme, co jednotlivé skupiny nabízejí a jaké jsou možnosti kariérního postupu. Porovnáme také kurzy a platy jednotlivých skupin. Možná vás překvapí, že si po dokončení studia můžete vybrat jinou cestu.

Možnosti kariéry

Studenti se zájmem o obory PCB a PCM mají několik možností uplatnění. Po absolvování přírodovědného proudu ve 12. třídě se studenti mohou rozhodnout pro postgraduální studium v oblasti čistých nebo aplikovaných věd. Oba tyto proudy jsou prospěšné a mnoho pracovních míst vyžaduje absolventy přírodovědných oborů. Studenti se mohou věnovat i jiným než přírodovědným oborům. Po ukončení studia na 12. stupni existuje pro absolventy PCB a PCM mnoho možností uplatnění, včetně fyziologie, genetiky, bioinformatiky, příbuzných oborů medicíny a mnoha dalších.

Po ukončení 12. ročníku mohou studenti, kteří mají zájem o kariéru v oblasti přírodních věd, získat titul bakalář přírodních věd (B.Sc.). Tento titul poskytuje absolventům potřebné dovednosti a zkušenosti pro vstup na různé pozice v průmyslu, včetně těch, které se týkají počítačů a elektroniky. Studenti si mohou podle svých preferencí zvolit, zda budou program studovat na částečný nebo plný úvazek. Kariérní vyhlídky absolventů oborů PCB a PCM se však mohou v jednotlivých institucích lišit.

Kromě obvyklých profesních možností se studenti oborů PCB a PCM mohou uplatnit také v oblasti zemědělství a potravinářství. Tyto obory nabízejí vynikající kariérní vyhlídky v různých odvětvích, včetně živočišné vědy, výživy a agrobyznysu. Tyto obory nabízejí také bakalářské tituly, například bakalářský titul v oboru výživy a potravinářství (Bc.) a bakalářský titul v oboru výživy a potravinářství (Bc.).

4 alternativy k Protorpcb pro vaše potřeby DIY PCB prototypů

4 alternativy k Protorpcb pro vaše potřeby DIY PCB prototypů

Pokud chcete ušetřit peníze za prototypy desek plošných spojů, existuje několik alternativ k Protorpcb. Po celém světě existuje spousta firem, které vám vyrobí desky plošných spojů za rozumnou cenu. Většina z nich se nachází v Asii, ale cenově dostupné možnosti jsou k dispozici kdekoli, kde žijete. Výroba prototypů desek plošných spojů může chvíli trvat, takže pokud jste ochotni počkat, můžete ušetřit.

Pájecí maska

Ať už jste kutil, nebo profesionál, pájecí masky jsou jedním z nejdůležitějších prvků výroby desek plošných spojů. Špatně zvolená pájecí maska může mít za následek vážné problémy a zkrácení životnosti DPS. Nejvhodnější pájecí masku určují různé faktory, včetně velikosti a tvaru desky plošných spojů, součástek a vodičů. Typ aplikace také ovlivní typ pájecí masky.

Pájecí masky se často používají k zabránění vzniku cínových vlásiček, což je problém spojený s bezolovnatou pájkou a pocínováním elektronických součástek. Pájecí masky jsou sice pohodlné, ale pro některé aplikace nejsou vždy tím nejlepším řešením. Nemusí být například vhodné pro malé součástky nebo pole kuličkových mřížek s jemnou roztečí. Z těchto důvodů byste si měli před použitím pájecích masek ověřit, jak bude deska fungovat.

Dalším důležitým faktorem jsou barvy pájecí masky. Zatímco některé barvy jsou dobře viditelné, jiné jsou špatně viditelné. Například žlutá a bílá jsou bez zvětšení nebo vhodného osvětlení špatně viditelné. Tyto barvy mají také tendenci ukazovat více nečistot. V závislosti na aplikaci vám výběr správných barev pájecí masky může pomoci dosáhnout nejlepších výsledků.

Tloušťka desky

Pokud jste nadšenci do DIY PCB, existuje mnoho alternativ k Protorpcb. Patří mezi ně bareBones™, levná alternativa, která dodává desky plošných spojů během jednoho dne. BareBones jsou vyrobeny bez Soldermask nebo Silkscreen a jsou ideální pro rychlé prototypy. BareBones sice nenabízejí nejlepší kvalitu, ale jsou skvělou volbou, pokud hledáte levný prototyp desky plošných spojů. BareBones jsou také k dispozici bez minimálních nákladů a náklady na dopravu jsou také nízké.

Další skvělou alternativou je FreeDFM, který dokáže automaticky opravovat chyby návrhu. Používá běžné výrobní standardy a dokáže vytvářet organizované přehledy. Navíc vám pomůže vytvořit soubory gerber v systému EAGLE. Procesem vás provede výukový program SparkFun.

Složitost DPS je dána počtem vrstev. Čím nižší je počet vrstev, tím jednodušší je DPS. Pokud však vyrábíte DPS pro malé zařízení, můžete potřebovat tenkou DPS.

Pájení

Pájení prototypů desek plošných spojů je staromódní proces, který se používá již tisíce let. Kombinuje techniky průchozí a povrchové montáže. Prvním krokem je nanesení lepidla a následné umístění SMD dílů. Dalším krokem je vytvrzení pájecí pasty a posledním krokem je překlopení desky plošných spojů.

Prototypové desky plošných spojů mají jen jednu až osm vrstev a musí splňovat normy ISO. Obvykle je kvalita prototypových desek plošných spojů IPC 1 nebo lepší, ale to se liší v závislosti na konečné aplikaci. Bez ohledu na kvalitu prototypových DPS je nezbytné prototypy zdokumentovat.

Prototypové desky plošných spojů musí být robustní a spolehlivé. V důsledku toho projdou mnoha testy a výzvami. Deska bude vystavena změnám teploty, vibracím a napájení. Proto je nezbytné ji správně připájet. Robustní deska plošných spojů bude navíc vypadat atraktivně a reprezentativně pro zákazníky.

Rozteč IC

Pokud hledáte způsob, jak s omezeným rozpočtem vyrábět vlastní prototypy desek plošných spojů, máte k dispozici spoustu možností. Jednou z nejrychlejších, nejlevnějších a nejjednodušších cest je postupovat podle běžných výrobních standardů. Někdy se tato pravidla berou v úvahu, až když je na projekt příliš pozdě, ale jejich dodržování vám může ušetřit spoustu času a peněz.

Moderní integrované obvody se vyrábějí v široké škále balení a velikostí roztečí. Proto může být jejich ruční sestavování a vytváření prototypů velmi obtížné. Mohly by vás také zajímat zalité otvory, které vám mohou pomoci při montáži jedné součástky na druhou. Ne všichni výrobci však tyto typy otvorů nabízejí.

Prototypování je zásadní fází výrobního procesu. Umožňuje zachytit konstrukční nedostatky dříve, než se dostanou do finálního výrobku. Prototyp desky plošných spojů vám také umožní předvést váš výrobek potenciálním kupujícím.

2 nejlepší tipy a nástroje pro návrh součástek pro prototypování DPS

2 nejlepší tipy a nástroje pro návrh součástek pro prototypování DPS

Umístění komponent na desce je důležitým faktorem. Velké součástky by neměly být umístěny vedle malých. Na desku je také třeba neumisťovat vysoké součástky. Je důležité, aby vzdálenost mezi součástkami byla alespoň 40 milimetrů.

Neumísťujte vysoké komponenty na zadní stranu desky.

Pokud se chcete vyhnout obtížně přístupnému prostoru, měli byste se vyhnout umístění vysokých komponent na zadní stranu desky. Rovněž není vhodné umisťovat komponenty příliš blízko okraje desky, což může vést k elektromagnetickému rušení. Vysoké komponenty navíc blokují proudění vzduchu. Průtok vzduchu můžete zlepšit přemístěním komponent nebo přidáním zařízení pro odvod tepla.

Při vytváření prototypů je dobré vyhnout se umisťování velkých součástek na zadní stranu desky. Nejenže vytvářejí zbytečný prostor, ale také překážejí ostatním součástkám SMT. Abyste tomu zabránili, používejte funkční příčky. To vám pomůže naplánovat rozložení desky tak, abyste se vyhnuli rozdělené zemní rovině.

Vysoké komponenty mohou při pájení vlnou způsobit problémy. Pokud jsou umístěny příliš blízko u sebe, nemusí projít pájecím procesem. Naopak pokud jsou komponenty umístěny ve větší vzdálenosti od sebe, budou pravděpodobně připájeny správně. Optimální rozmístění komponent umožňuje rychlejší a méně problematickou montáž desek. To v konečném důsledku vede k vyšší výtěžnosti, nižším nákladům a vyšší spolehlivosti.

Neumísťujte velké díly vedle malých dílů.

Při tvorbě prototypů desek plošných spojů je nejlepší vyhnout se umísťování velkých dílů vedle malých. Může totiž dojít k nesprávnému nastavení součástek. Rovněž je nejlepší umístit podobné součástky ve stejném směru. To pomůže snížit čas a náklady na pájení.

Než začnete pájet, ujistěte se, že jsou součástky na desce správně umístěny. Možná budete muset nahlédnout do dokumentace dodávané se sadou, abyste zjistili, kam mají být součástky umístěny. Na sítotisku by měly být uvedeny hodnoty součástek. Kromě toho by vedle symbolu součástky na desce plošných spojů měl být uveden název každé součástky.

Ve fázi výroby prototypů je snadné přehlédnout sítotiskové značení. Montážní firma se však na tyto značky spoléhá, aby mohla díly správně umístit. Pokud nejsou součásti správně orientovány, může to způsobit velké problémy pro celou výrobní sérii.

Soupis materiálu (BOM) obsahuje seznam komponentů, které budou použity při výrobě. Uvádí také velikosti a množství dílů. Výrobci tento seznam používají k získání dílů, které potřebují pro výrobu vaší desky plošných spojů. Uvádí také číslo dílu výrobce pro každý díl.

Umístění součástek na desce plošných spojů je pro proces směrování velmi důležité. Velké součástky je vhodné umístit do středu desky, zatímco menší se umisťují k okrajům. Je to proto, aby byl dostatek prostoru pro správné otáčení součástek. Rovněž je vhodné neumisťovat součástky blízko sebe.

Co znamená zkratka PCB v elektronice?

Co znamená zkratka PCB v elektronice?

Desky s plošnými spoji, zkráceně DPS, jsou důležitou součástí elektronických zařízení. Umožňují větší funkčnost, automatizaci a efektivitu. Zlepšují také výrobu tím, že snižují náklady na pracovní sílu, a způsobily revoluci ve výrobě a řízení dodavatelského řetězce. Kromě toho jsou desky plošných spojů vysoce flexibilní a mohou být pevné nebo ohebné, což umožňuje vyrábět menší a lehčí výrobky. Poskytují také vyšší spolehlivost.

Deska s plošnými spoji

Deska s plošnými spoji je nedílnou součástí moderní elektroniky. Tyto desky plošných spojů umožňují profesionálům vytvářet zdokonalená elektrická zařízení. Jsou k dispozici v různých vrstvách a provedeních. Jednostranná deska s plošnými spoji, nebo také jednostranná deska, má jednu vrstvu a oboustranná deska s plošnými spoji má dvě nebo více vrstev.

Deska s plošnými spoji se skládá ze substrátu a vrstvy elektricky odolného materiálu. Tento materiál zajišťuje elektrický odpor potřebný k pohybu elektrického proudu uvnitř elektronických zařízení. Deska s plošnými spoji obsahuje také různé druhy lepidla, které zvyšují její tepelnou vodivost a zvyšují její pevnost.

DPS může mít více měděných vrstev a může být složitá. Její konstrukce často závisí na tom, kolik vrstev je potřeba. Více vrstev poskytuje více možností směrování a lepší kontrolu integrity signálu, ale také zvyšuje složitost a náklady. Dalším důležitým faktorem složitosti desky je počet průchodek. Průchodky umožňují únik součástek ze složitých integrovaných obvodů a mohou být dobrým ukazatelem složitosti desky.

Oboustranná deska plošných spojů

Oboustranná deska plošných spojů je v elektronice deska plošných spojů s oboustranným provedením. Oboustranné desky plošných spojů jsou v podstatě vyrobeny z mědi. Mezi jednostrannými a oboustrannými deskami je řada rozdílů. Oboustranné desky plošných spojů mají například více vrstev mědi, zatímco jednostranné desky mají pouze jednu vrstvu. Jednostrannou desku lze obecně použít pouze pro rozvržení nebo pro vytvoření otvorů pro SMT.

Dalším zásadním rozdílem mezi jednostrannou a oboustrannou deskou plošných spojů je způsob jejich výroby. Při výrobě oboustranných DPS se zohledňují vodivostní a chemické vlastnosti. Obecně se na vodivé proužky používá měď a cín, zatímco na základní vrstvu desky plošných spojů se používají skleněná vlákna a papír napuštěný pryskyřicí.

Počet vrstev

Desky s plošnými spoji se obvykle skládají z jedné až více vrstev a používají se v různých aplikacích, od domácí elektroniky až po počítače a mobilní zařízení. Používají se také v leteckém a kosmickém vybavení a průmyslových nástrojích. Počet vrstev a rozměry desky se mohou lišit v závislosti na typu zařízení.

Čím vyšší je počet vrstev, tím složitější je deska. Obvykle má jednovrstvá deska plošných spojů čtyři až osm vrstev, ale u složitějších zařízení jich může být až 12. Počet vrstev může být sudý i lichý, i když při návrhu elektronických obvodů se dává přednost sudému počtu.

Tloušťka mědi

Tloušťka mědi používané v elektronice se obvykle měří v uncích. Toto měření má kořeny v průmyslu zlatých fólií a vychází z rozprostření unce kovu na ploše čtverečního metru. Protože tloušťka mědi je v elektronických obvodech důležitým faktorem, je důležité vědět, jak správně navrhnout desku, aby bylo dosaženo požadované proudové zatížitelnosti.

Tloušťka mědi se měří v uncích a každá unce představuje přibližně 1,37 milimetru mědi na ploše jedné stopy čtvereční. Tato hmotnost je však pouze odhad. Skutečná tloušťka mědi se bude lišit, pokud se změní množství mědi na desce. Změna hmotnosti mědi tak ovlivní minimální velikost kroužku potřebného pro průchodku. Tato velikost je důležitá, protože pomáhá vytvořit spolehlivé elektrické spojení, i když vyvrtaný otvor není dokonale vycentrovaný.

Připojení

DPS je malá deska s plošnými spoji používaná v elektronických výrobcích. Deska obsahuje řadu součástek, které je třeba vzájemně propojit. Proces výroby desek plošných spojů začíná vytvořením schématu, které ukazuje, jak se jednotlivé součástky navzájem propojují. Schémata často obsahují také abstraktní znázornění součástek.

Desky plošných spojů představují flexibilní, lehký a spolehlivý způsob připojení elektroniky. Díky své univerzálnosti jsou ideální volbou pro komplexní systémy. Tato technologie je přínosem pro nespočet oborů, včetně počítačů a lékařské elektroniky. Pokrok v technologii plošných spojů umožnil profesionálům v oboru navrhovat a vyrábět menší, rychlejší a účinnější elektronická zařízení.

Jak zapojit desku plošných spojů

Jak zapojit desku plošných spojů

Existují různé způsoby zapojení desky s plošnými spoji. Existuje spojení pájené na klínku, ovinutý vodič a pájené spojení a svorkovnice a propojovací vodič. Každý z nich má své výhody a nevýhody. Než začnete, ujistěte se, že máte potřebné nástroje a znalosti pro tento projekt.

Pájený spoj

Jedním z běžných způsobů zapojení, který se používá při zapojování desek plošných spojů, je pájecí spoj. Tato metoda vyžaduje pájený spoj s jemnou roztečí a doporučuje se v případě, že se deska bude pohybovat jen minimálně. Tento typ spojení není vhodný pro všechny aplikace. Například pokud má vodič ohyby, může být nutné provést spojení s překrytým pájeným spojem. Aby bylo toto spojení úspěšné, musíte dbát na to, abyste stávající obvod překryli alespoň dvojnásobkem šířky nového obvodu.

Kolíkové spoje jsou nejvhodnější pro nenáročné konstrukce nebo aplikace, které nejsou příliš citlivé na vlivy prostředí. Chcete-li vytvořit pájecí spoj, očistěte povrch, odizolujte kabel a připájejte kolík záhlaví k holému vodiči. Odkryté vodiče se poté zakryjí smršťovací bužírkou.

Abyste vytvořili dobrý pájecí spoj, musíte nejprve pájku zahřát na správnou teplotu. Pokud je pájka příliš horká, může dojít k porušení spoje a poškození součástek. Musíte také použít kvalitní pájku. Můžete ji zakoupit v železářství nebo u dodavatele elektroniky.

Omotaný drát a pájený spoj

Omotávání drátů je nejrychlejší způsob spojování vodičů a součástek, ale vyžaduje trochu zručnosti. Dobře provedené wire wrappingy mají téměř stejně nízký kontaktní odpor jako pájené spoje, a proto je to jedna z nejpreferovanějších metod zapojování elektronických součástek. Je také snadno upravitelná. Neměli byste omotávat více než tři vodiče najednou a omotávat v rovných řadách bez řetězců.

Pokud plánujete na jeden kolík namotat dva vodiče, ujistěte se, že se vzájemně nekříží. Umístěte je tak, aby kanály byly podélně rovnoběžné, nechte mezi nimi mezery a ujistěte se, že jdou stejným směrem jako pájecí spoje. Také se ujistěte, že pájené spojení je stabilní, protože omotání drátů může způsobit problémy s integritou signálu.

Při zapojování desek plošných spojů je nejlepší používat logické pořadí. Vývody by měly být zapojeny tak, aby zůstaly pevně na svém místě. Tímto způsobem lze mnohem snadněji provádět opravy.

Svorkovnice

Existuje několik různých způsobů připojení vodičů k deskám plošných spojů. Nejzákladnější způsob spočívá ve zkroucení vodičů k sobě. Další možností je použití konektoru nebo svorkovnice. Vodiče by měly být alespoň z 97 % ohebné. Měli byste se vyhnout jejich pájení, protože tím se jejich ohebnost snižuje a může dojít k jejich zkratu.

Při zapojování desky plošných spojů je nutné, aby konec vodiče byl alespoň dvakrát širší než stávající stopa. Důležité je také zachovat rovnou plochu. K tomu můžete použít nástroj pro vedení vodiče nebo polyamidovou pásku, která udrží vodič na místě. Jakmile je na svém místě, můžete jej připevnit k desce pomocí lepidla nebo epoxidu.

Dalším krokem je prostrčení konce drátu pájecí podložkou na desce. Konec drátu by měl být mírně zahnutý, aby při pájení nevypadl. Dbejte na to, aby se drát nedotýkal ostatních podložek na desce, zejména těch, které se desky dotýkají. Poté můžete přiložit páječku k hrotu drátu a několik sekund počkat. Jakmile páječka dosáhne na podložku, uvidíte stříkající pájku ve tvaru kalíšku. Deska by měla být v klidu alespoň minutu.

Snadný způsob modernizace desek s plošnými spoji

Snadný způsob modernizace desek s plošnými spoji

Aktualizace desek plošných spojů je rychlý a snadný proces, který zvládnete sami během několika minut. K dokončení procesu je však třeba provést několik kroků. Níže jsou uvedeny některé z nejčastějších důvodů, proč může být nutná modernizace vašich desek plošných spojů.

Světlocitlivá laminovaná karta PCB

Jedním ze způsobů, jak vylepšit desky s plošnými spoji, je použití fotocitlivých laminovaných karet plošných spojů. Tento materiál se skládá ze dvou vrstev měděných stop. První vrstva je vrstva toneru, zatímco druhá vrstva je fotocitlivý laminát. Deska by měla být pevně přitlačena, aby laminát mohl přilnout k dílu. Na zadní stranu laminátu můžete také umístit závaží, abyste jej zajistili. Nakonec je třeba desku plošných spojů umístit do vakuového rámu nebo dvou skleněných desek. Poté, co tak učiníte, umístěte desku na jasném slunečním světle po dobu asi pěti až osmi minut z každé strany. Pokud nemáte k dispozici dostatečné množství slunečního světla, můžete použít jiný zdroj UV záření.
Pájení

Pokud hledáte snadný způsob modernizace desek s plošnými spoji, můžete zvážit pájení. Můžete pájet kondenzátory, diody, tranzistory, a dokonce i výkonné elektronky. Nejprve součástky očistěte, abyste odstranili veškeré nečistoty nebo zbytky. Poté umístěte součástky na desku. Začněte s nejmenšími součástkami a postupujte k větším. Tím zajistíte, že deska zůstane rovná a vyvážená.

Před pájením součástky je třeba zarovnat hlavičku a součástku. K tomu můžete použít kousek silikonu nebo lepenky, abyste součástku přidrželi. K zarovnání záhlaví před pájením můžete použít také stínítko. Chcete-li se naučit pájet, můžete se podívat na video o pájení.

Pájení propojek

Pokud jste jednu z podložek nadzvedli, můžete ji snadno opravit připájením propojovacího drátu. Musíte se ujistit, že drát nepřesahuje vývod součástky. Nezapomeňte také odstranit pájecí masku, abyste mohli odhalit holou měď. Poté umístěte propojovací drát na správné místo na desce. Měli byste se ujistit, že je ohnutý alespoň o 90 stupňů k druhému konci vodiče součástky. Po dokončení očistěte propojovací drát od všech nečistot, než jej připájíte k jiné nožičce nebo kolíku.

Propojky jsou malé měděné vodiče, které se přidávají na desku plošných spojů. Tyto vodiče slouží jako hardwarové programovací nástroje. Při pájení jumperů je třeba zvolit správný typ pájky. Pokud je to možné, zvolte bezolovnatou pájku, protože má nižší zdravotní rizika než olovnaté dráty.

Kontaminace

Použití nástroje pro kontrolu procesu k testování desek s plošnými spoji na kontaminaci je rychlý a snadný způsob, jak zlepšit kvalitu elektroniky. Iontová kontaminace desek plošných spojů může ohrozit výkonnost sestavy tím, že způsobuje korozi stop, tvorbu dendritů a parazitní úniky. Může mít také za následek zkraty způsobené vlhkostí.

Ať už se jedná o notebook nebo iPhone, desky plošných spojů se mohou znečistit nečistotami, vodou nebo jinými látkami. I když čistá voda není tak škodlivá jako jiné tekutiny, dbejte na to, aby elektronika byla suchá a čistá, zejména ve sprše. Ponechání mokré elektroniky může mít za následek zkrat, který může poškodit desku plošných spojů.

Kontaminace je způsobena špatnou kontrolou kvality během výroby, pájení, osazování součástek a závěrečného čištění. Může být také způsobena zbytky tavidla nebo nesprávnou povrchovou úpravou desek plošných spojů. Pokud si nedáte pozor, může to vést ke spolehlivostní noční můře.

Elektrostatický výboj

Elektrostatický výboj (ESD) je přírodní jev, který může poškodit elektronická zařízení. Dochází k němu, když se dva elektricky nabité předměty dostanou do kontaktu, aniž by elektrony mohly volně proudit. Napětí, které výboj vytváří, je mírou rozdílu potenciálů mezi objekty. U lidí se ESD obvykle projevuje hodnotou přibližně tři tisíce voltů. Tento jev může mít katastrofální účinky na elektroniku, zejména pokud se jedná o citlivá zařízení.

K poškození elektronických zařízení ESD může dojít v mnoha prostředích, od montážních linek až po chemické provozy. Těžký průmysl a továrny jsou na ESD obzvláště náchylné. Poškození elektronických zařízení vlivem ESD není neobvyklé, ale eliminovat toto riziko modernizací desek s plošnými spoji je snazší, než si myslíte.

3 nejlepší způsoby připojení vrtule k motoru

3 nejlepší způsoby připojení vrtule k motoru

Existují tři základní způsoby připojení vrtule k motoru. Za prvé, potřebujete motor. Pokud používáte stejnosměrný motor, můžete použít motor se stejnosměrným výstupem. Poté můžete k motoru připojit ventilátor. Ujistěte se, že nenarazí na zem. Pokud ano, měli byste postavit konstrukci, která ventilátor zvedne.

Vrtule minimalizují kavitaci a ventilaci

Vrtule jsou navrženy tak, aby při připojení k motoru minimalizovaly kavitaci a ventilaci, ale někdy se tyto problémy nepodaří zcela odstranit. Ventilace může být důsledkem řady faktorů, včetně nevhodné konstrukce vrtule a nevhodné konstrukce trupu. Výsledkem je zvýšení tření a odporu, což může snížit rychlost a účinnost lodi. Vrtule mohou být navrženy tak, aby minimalizovaly kavitaci a ventilaci, ale správná instalace je stále zásadní pro minimalizaci škod.

Lopatky vrtule mají různou tloušťku a často jsou navrženy tak, aby byly co nejtenčí, protože silnější lopatky potřebují k protlačení vody větší výkon. Tvar typické vrtulové lopatky je znázorněn na obrázku níže. Kladná strana lopatek je plochá, zatímco záporná strana má kruhový oblouk. Nejtlustší část lopatky je uprostřed. Listy vrtule vyrobené z nerezové oceli nebo hliníku mají tenčí okraje.

K dispozici jsou také vrtule s rozšířenou odtokovou hranou. Rozšířená hrana pomáhá zabránit vracení výfukových plynů zpět do negativní strany lopatek, čímž se snižuje kavitace. Dalším způsobem, jak snížit kavitaci a ventilaci, je konstrukce vrtulí s ventilačními otvory nebo ventilačními štěrbinami.

Úhel ostří

Při připojování vrtule k motoru je třeba nastavit úhel listů, aby se vytvořil tah. Úhel náběhu je úhel, pod kterým se vzduch setkává s lopatkami. Tento úhel se mění v závislosti na rychlosti vzduchu a úhlu náběhu vrtulových listů.

Vrtule jsou vystaveny mnoha namáháním, včetně odstředivé síly, tahu a ohybové síly. Tato namáhání se zvyšují s otáčkami a jsou největší v blízkosti náboje. Tato namáhání způsobují dodatečné namáhání a ohyb na čele lopatek, což může mít za následek jejich selhání nebo vrypy.

Úhel natočení listu úzce souvisí se stoupáním vrtule. Úhel se měří po délce vrtulového kordů a udává se ve stupních. Akordová čára vrtulového listu se určuje podobně jako u listu vzduchového. List vrtule se skládá z nekonečného počtu tenkých lopatkových prvků. Každý malý prvek lopatky představuje malý úsek aerodynamického krytu a linie chordů je šířka lopatky v daném úseku.

Konstantní sklon vs. progresivní sklon

Při připojování vrtule k motoru je důležitá otázka stoupání. Existují dva základní typy stoupání: progresivní a konstantní. Konstantní stoupání je stejné po celé délce listu, zatímco progresivní stoupání má nižší hodnotu na náběžné hraně a vyšší na odtokové hraně. Stoupání vrtule ovlivňuje, jak efektivně vrtule pracuje. Vrtule s konstantním stoupáním je účinnější při malém zatížení a při vysokých otáčkách, zatímco vrtule s progresivním stoupáním je účinnější při velkém zatížení.

Rozdíl mezi konstantním a progresivním stoupáním závisí především na konstrukci vrtule. Pokud je stoupání větší, vrtule vytváří větší tah. Naopak, pokud je stoupání nižší, vrtule bude mít menší tah.

Vrtule s konstantním stoupáním je tenčí než vrtule s postupným stoupáním. Tlustší vrtule potřebuje k protlačení vody větší výkon.

Závitové uchycení vs. otvor

Při výběru typu systému upevnění lodního šroubu pro vaši loď je třeba zvážit několik faktorů. Správné uchycení motoru musí být bezpečné, nikoli volné. Čep držáku motoru nesmí přesahovat délku držáku vrtule. Délka odkrytého čepu je také faktorem, který je třeba zvážit. A konečně, držák motoru by neměl být utažen nad svou mez.

Při výběru způsobu montáže je důležité vzít v úvahu velikost točivého momentu, který bude vrtule při otáčení vyvíjet. Upevnění se závitem je mnohem bezpečnější než upevnění s otvorem. Tato vlastnost vám usnadní nastavení stoupání vrtule. Ušetří také místo.

Při výběru mezi montáží s otvorem a závitem byste měli věnovat pozornost tomu, jakým směrem je třeba hřídel závitovat. Pokud je motor v protisměru, měli byste použít matici s pravotočivým závitem. Stejně tak by měl být pravotočivý motor namontován na vrtuli vpravo.

Ilustrovaná historie desek s plošnými spoji

Ilustrovaná historie desek s plošnými spoji

První desku s plošnými spoji (PCB) vyvinul ve 30. letech 20. století Paul Eisler, který vystudoval strojírenství a předtím, než se začal věnovat elektrotechnice, pracoval jako redaktor časopisu. Eisler přišel s nápadem, že tisk na papír by se mohl používat nejen pro noviny. Tuto myšlenku rozvíjel v malém jednopokojovém bytě v londýnském Hampsteadu.

Moe Abramson

Historie desek s plošnými spoji byla ovlivněna mnoha technologickými trendy. Jedny z prvních desek plošných spojů vytvořil Moe Abramson, počítačový inženýr, který pomohl vyvinout proces automatické montáže. Abramson také vyvinul vzory propojení měděných fólií a techniky ponorného pájení. Jeho postup byl později zdokonalen a jeho práce vedla ke standardnímu postupu výroby desek s plošnými spoji.

Deska s plošnými spoji je obvod, který mechanicky nese a elektricky spojuje elektronické součástky. Obvykle se vyrábí ze dvou nebo více vrstev měděných plechů. Její výrobní proces umožňuje vyšší hustotu součástek. Má také pokovené průchozí otvory pro elektrické spoje. Pokročilejší desky plošných spojů obsahují také vestavěné elektronické součástky.

Stanislaus F. Danko

Historie desek s plošnými spoji sahá až do poloviny 20. století. Předtím měly elektronické součástky drátové vývody a byly připájeny přímo na stopu desky plošných spojů. První proces automatické montáže vyvinuli Moe Abramson a Stanislaus F. Danko, kteří byli členy amerického signálního sboru. Tento postup si nechali patentovat a od té doby se stal standardní metodou výroby desek s plošnými spoji.

Desky s plošnými spoji jsou důležitou součástí elektronických zařízení. Od svých skromných počátků v polovině 19. století se staly běžnou záležitostí. Jejich vývoj byl poháněn rostoucími požadavky spotřebitelů. Dnešní spotřebitelé očekávají od svých elektronických zařízení okamžitou odezvu. V roce 1925 vyvinul Charles Ducas postup zvaný "tištěný drát", který měl snížit složitost zapojení. Dr. Paul Eisler sestrojil první funkční desku plošných spojů v Rakousku v roce 1943.

Harry W. Rubinstein

Historii desek s plošnými spoji do značné míry ovlivnil muž jménem Harry W. Rubinstein, který v letech 1927 až 1946 pracoval jako vědecký pracovník a vedoucí pracovník divize Centralab společnosti Globe-Union. Rubinstein byl v Centralabu zodpovědný za několik inovací, včetně vylepšených kolečkových bruslí, zapalovacích svíček a akumulátorů. Jeho nejslavnějším vynálezem však byl tištěný elektronický obvod.

Historie desek s plošnými spoji začíná na počátku 20. století, kdy se elektronické součástky pájely na desky plošných spojů. Deska plošných spojů měla otvory pro vodiče, které se skrz tyto otvory zasunuly a poté připájely k měděným stopám na desce. V roce 1949 však Moe Abramson a Stanislaus F. Danko vyvinuli techniku, která spočívala ve vkládání vodičů součástek do propojovacího vzoru z měděné fólie a jejich ponorném pájení. Tento postup později převzala americká armáda U.S. Signal Corps a nakonec se stal standardním způsobem výroby desek s plošnými spoji.

Komponenty pro povrchovou montáž (SMT)

SMT je technologie, která umožňuje aplikovat elektronické součástky přímo na povrch desky s plošnými spoji (PCB). To umožňuje efektivnější výrobu a kompaktnější design. Snižuje také počet vrtaných otvorů, což může vést ke snížení výrobních nákladů. Součástky SMT jsou také robustnější a vydrží vyšší úroveň vibrací a nárazů.

Hlavní výhodou technologie povrchové montáže oproti průchozím součástkám je vysoká míra automatizace a snížení počtu poruch během procesu svařování. Kromě toho je balení součástek SMT mnohem levnější než balení jejich protějšků THT, což znamená nižší prodejní cenu. To je obrovská výhoda pro ty zákazníky, kteří hledají velkoobjemové desky s plošnými spoji.

Více vrstev mědi

DPS s více vrstvami mědi jsou vyrobeny z více vrstev měděné fólie a izolačního materiálu. Vrstvy mědi mohou představovat souvislou měděnou plochu nebo mohou představovat samostatné stopy. Vodivé měděné vrstvy jsou vzájemně propojeny pomocí průchodek, což jsou tenké kanálky, které mohou vést proud. Tyto vodivé vrstvy se často používají ke snížení elektromagnetického rušení a k zajištění jasné cesty zpětného proudu. Níže jsou uvedeny některé výhody použití mědi na deskách s plošnými spoji.

Vícevrstvé desky plošných spojů jsou nákladnější než jednovrstvé. Jejich výroba je také složitější a vyžaduje složitější výrobní proces. Navzdory vysokým nákladům jsou oblíbené v profesionálních elektronických zařízeních.

Elektromagnetická kompatibilita

Elektromagnetická kompatibilita (EMC) je důležitým aspektem návrhu výrobku. Normy EMC jsou předpokladem pro zajištění bezpečného provozu výrobků. Návrh desky plošných spojů musí být elektromagneticky kompatibilní s jejími součástmi a okolím. Desky s plošnými spoji obvykle nesplňují normy EMC při prvním průchodu. Proto by se proces návrhu měl od počátku soustředit na splnění norem EMC.

Existuje několik běžných technik pro dosažení elektromagnetické kompatibility. Jedna z metod zahrnuje umístění zemnící vrstvy na desku plošných spojů. Další metoda zahrnuje použití zemnících mřížek, které zajišťují nízkou impedanci. Velikost prostoru mezi mřížkami je důležitá pro určení zemní indukčnosti desky plošných spojů. Dalším způsobem, jak snížit elektromagnetické rušení, jsou Faradayovy klece. Tento postup zahrnuje nahození země kolem desky plošných spojů, což zabraňuje signálům, aby se šířily za hranici uzemnění. To pomáhá snížit emise a rušení produkované deskami plošných spojů.

What is the Impact of Galvanic Corrosion on the PCB?

What is the Impact of Galvanic Corrosion on the PCB?

If you’ve ever wondered what is the impact of galvanic corrosion to a PCB, you’re not alone. This type of corrosion causes neighboring traces to become contaminated by a solution or ionic liquid, and small slivers grow between the traces. These slivers can cause short circuits or even disable a functional block on the PCB. If the corrosion affects the power lines on the PCB, you could experience a whole device malfunction.

Examples of galvanic corrosion on a PCB

Galvanic corrosion is an electrochemical process whereby the surface of one metal reacts with the surface of another metal. This reaction takes place in the presence of an electrolyte, and it usually occurs between dissimilar metals. In primary cells, this process is exploited to create useful voltage.

The corrosion process begins when moisture, or ionic liquid, contacts an exposed metal part. Upon contact, metal oxides begin to grow and cause the surface to corrode. This process can also affect adjacent circuit boards, causing short circuits and deterioration of the entire board.

One way to minimize galvanic corrosion is to use corrosion inhibitors. These are effective at reducing galvanic potential, but require constant monitoring. They also increase the conductivity of water. So, it’s important to properly maintain the PCB when working with it.

Another method for preventing galvanic corrosion is to use antioxidant paste between copper and aluminum electrical connections. This paste consists of metal with a lower electro potential than copper. This will help to ensure that metals do not come into contact with each other and minimize the chance of galvanic corrosion.

Galvanic corrosion is often a result of dissimilar metals used in soldering joints. Because of this, it’s crucial to choose the right material for mating connectors. Materials with the same ionic potential are more likely to resist corrosion than those with dissimilar metals.

Process for reducing galvanic corrosion degree on a PCB

The degree of galvanic corrosion on a PCB board can be reduced in various ways. The first technique involves analyzing the network and finding the causes of galvanic corrosion, and the second technique involves increasing the area of the organic coating process (OSP) disk in the network.

The copper pads on a PCB are protected by a surface finish, but moisture can enter under the finish. Once inside, moisture reacts with the copper and starts a corrosion process. This process can then spread along the trace. In many cases, galvanic corrosion occurs due to contact between two dissimilar metals, such as copper on a PCB and the metal of a component. The presence of a corrosive electrolyte also increases the chance of galvanic corrosion.

Galvanic corrosion is a common problem in electronics, particularly in high-speed applications. It happens when two dissimilar metals are in contact with an electrolyte. When two dissimilar metals are in electrical contact, the more reactive metal atoms lose electrons and cause oxidation. This leads to a short circuit.

Keeping PCBs clean is critical to their longevity and ensure the longevity of the devices. The prevention of corrosion starts with keeping them dry and free of liquids. As a result, PCB manufacturers and designers must carefully protect their boards against moisture beading on exposed conductors.

Typical corrosion failure types in electronics

Typical galvanic corrosion failure types in electronic devices occur due to different types of processes. One of them is the formation of a water film on the PCBA, which can lead to leakage currents and a wrong output signal from the electronic device. Another type of corrosion failure is caused by a defect in the manufacturing process. This corrosion type often results in a short circuit in the switch.

The rate of corrosion depends on several factors, including temperature and the surrounding environment. The presence of moisture, dew, or condensation will accelerate the process. The presence of dust particles will also increase the corrosion rate because they retain moisture. Dust particles come from a variety of sources, including soil/sand, smoke, soot particles, and salts.

Stainless steel and zinc are examples of noble and active materials. The higher the relative difference between the two metals, the greater the amount of force that will be exerted during galvanic corrosion. A cathode with a large surface area will corrode at a high rate due to the high current.

Galvanic corrosion is a major concern in industrial design. Magnesium is a highly active structural metal. It is used in the aerospace and auto industries. The area ratio of the cathode and anode will also affect the amount of current produced by galvanic corrosion. Insulation spacers between two metals may also reduce the risk of galvanic corrosion by changing the distance between them.