Hvad er loddemaske?

/0 Kommentarer/i /af

Hvad er loddemaske?

I den elektroniske fremstillingsindustri bruges loddemasker til at sikre en vellykket loddeproces. Disse masker er ofte grønne, og deres finjusterede formuleringer giver producenterne mulighed for at maksimere deres ydeevne. Maskerne skal klæbe til PCB-laminatet for at opnå optimal ydeevne. God vedhæftning gør det muligt for maskerne at printe smalle dæmninger mellem tætte SMD-puder. Grønne loddemasker reagerer også godt på UV-eksponering, hvilket hjælper med at hærde dem til optimal ydeevne.

Proces til påføring af loddemaske på et kredsløbskort

Processen med at påføre loddemaske på et printkort har mange trin, herunder forbehandling, belægning, tørring, forbagning, registrering, eksponering, fremkaldelse, endelig hærdning og inspektion. Derudover kan den også involvere serigrafi. Afhængigt af processen kan loddemaskens tykkelse variere.

En loddemaske er et lag loddemetal, der påføres et printkort før lodning. Dette lag beskytter kobbersporene mod oxidering, korrosion og snavs. Loddemasken er ofte grøn, men der kan også anvendes andre farver. Rød loddemaske er normalt forbeholdt prototyper.

Størrelsen på loddemasken defineres af tolerancen mellem den og puderne. Normalt er den halvdelen af afstanden mellem pads. Den kan dog være så lille som 50um. Denne afstand skal være nøjagtig, ellers bliver loddemasken forurenet med tin.

Farverne på loddemasken varierer fra producent til producent. De mest almindelige farver er rød, blå, hvid og sort. En farvet loddemaske kan gøre det lettere at identificere et printkort. Klare loddemasker kan også bruges til at tilføje lidt personlighed til et printkort.

Typer af loddemasker

Loddemasker kan fremstilles i flere forskellige typer. Den mest almindelige type er lavet af flydende epoxy, som er en termohærdende polymer. Epoxyen hærder, når den udsættes for varme, og krympningen efter hærdningen er meget lav. Denne type loddemaske er velegnet til en lang række anvendelser. En anden type er flydende fotobilledbar loddemaske, som består af en blanding af polymerer og opløsningsmidler, der først blandes før påføring. Det giver en længere holdbarhed og flere farvevalg til printkort.

Loddemasker placeres på kobberlaget for at beskytte det mod oxidering. De beskytter også kobbersporene på printkortet mod at danne et bundet stillads. Disse masker er vigtige for at forhindre loddebroer, som er uønskede elektriske forbindelser mellem transmittere. De bruges typisk sammen med tie washing- og reflow-systemer, og når man forbinder dele.

De mest almindelige typer loddemasker er fotobilledbare og flydende. De to første er dyrere. Fotobilledbare loddemasker printes på printkortet ved hjælp af en særlig blækformulering. Derefter udsættes de for UV-lys for at tørre. Det næste trin i loddeprocessen er at fjerne masken med fremkaldere, som er vandstråler under højt tryk.

Loddemasker bruges i broadcast-kommunikationsudstyr, gadgets til medieoverførsel og pc'er. Disse enheder kræver en høj grad af pålidelighed og troværdighed. Fleksible PCB'er bruges også i radio- og tv-apparater.

Farver på loddemaske

Loddemasker findes i forskellige farver, hvilket gør dem lettere at identificere. Den oprindelige farve på en loddemaske var grøn, men i dag findes der mange forskellige farver. Disse farver kan enten være blanke eller matte. Grøn er stadig den mest almindelige farve, men der er også stor efterspørgsel på andre farver.

Loddemasker fås i en række forskellige farver, fra grøn til rød. Mange foretrækker rød, fordi den er mere professionel og lys, men der er fordele og ulemper ved begge muligheder. Grøn er mindre irriterende for øjnene og er den mest udbredte farve blandt PCB-producenter. Den er også billigere end andre farver. Men rød har ikke så god kontrast som grøn og er mindre ideel til inspektion af printkortets spor.

Loddemasker fås i forskellige farver for at opfylde kravene til en bred vifte af produkter. Lilla loddemasker er særligt anvendelige til ubåds-printkort, da de giver en fremragende kontrast mellem de to planer. Denne farve er dog ikke ideel til at vise hvidt silketryk eller overflader, der er nedsænket i guld. Lilla masker er dyrere end andre PCB-farver og bruges typisk til en specifik anvendelse.

Farverne på loddemasker kan være hvide, røde eller sorte. Men sorte loddemasker er som regel dyrere og tager længere tid at fremstille. Sorte loddemasker absorberer også varme og har den laveste kontrast, hvilket øger risikoen for fejl. Desuden kan sorte loddemasker misfarve silketrykket, så montørerne bør bruge termisk kobling eller temperatursensorer til at overvåge loddemaskens temperatur.

Keramisk PCB vs. PCB med metalkerne

/0 Kommentarer/i /af

Keramisk PCB vs. PCB med metalkerne

Keramiske printkort er mere termisk effektive end deres modstykker i metal. Det betyder, at PCB'ets driftstemperatur vil være lavere. Aluminiums-PCB'er vil på den anden side være underlagt et dielektrisk lag, mens keramiske PCB'er ikke vil være det. Derudover er keramiske PCB'er mere holdbare end deres modstykker i metal.

FR4 vs keramisk printplade

Den største forskel mellem FR4 PCB og keramisk PCB er deres varmeledningsevne. FR4 PCB har tendens til høj varmeledningsevne, mens keramisk PCB har tendens til lav varmeledningsevne. Keramiske PCB er bedre til applikationer, der har brug for høj varmeledningsevne. De er dog dyrere.

FR4 PCB har nogle fordele i forhold til keramisk PCB, men er ikke en stærk konkurrent til keramisk PCB. Keramiske PCB har højere varmeledningsevne, hvilket gør det lettere for varmen at nå andre komponenter. De fås også i en række forskellige former og størrelser.

Den største fordel ved keramiske printkort er deres lave elektriske ledningsevne og høje varmeledningsevne. Desuden er de bedre isolatorer, hvilket gør det lettere for højfrekvente kredsløb. Derudover er keramiske PCB'er mere modstandsdygtige over for korrosion og normal slitage. De kan også kombineres med en blødgører eller et smøremiddel for at skabe et fleksibelt, genanvendeligt gardin. En anden vigtig fordel ved keramiske PCB'er er deres høje varmetransmissionskapacitet. Det gør dem i stand til at sprede varmen over hele printkortet. I modsætning hertil er FR4-plader i høj grad afhængige af køleudstyr og metalstrukturer for at opnå den ønskede varmeledningsevne.

Desuden har FR4 en relativt lav varmeledningsevne. Sammenlignet med keramiske materialer er FR4 kun et par gange mere ledende. For eksempel er aluminiumoxid og siliciumcarbid 100 gange mere varmeledende end FR4, mens berylliumoxid og bornitrid har den højeste varmeledningsevne.

LTTC vs pcb med metalkerne

Et keramisk PCB, også kendt som et lavtemperatur-co-fired keramisk (LTTC) PCB, er en type PCB, der er specielt udformet til lave temperaturer. Fremstillingsprocessen er anderledes end for et PCB med metalkerne. Ved LTTC er printkortet lavet af et klæbemiddel, krystalglas og guldpasta, og det er brændt ved en temperatur under 900 grader Celsius i en gasovn.

PCB'er med metalkerne er også mere effektive til at bortlede varme, så de kan bruges til applikationer med høje temperaturer. For at gøre dette bruger de termisk ledende dielektriske materialer, der fungerer som en varmeledende bro til at overføre varme fra kerne til plade. Men hvis du bruger en FR4-plade, skal du bruge en topisk køleplade.

Ud over deres overlegne varmeafledning og varmeudvidelse har printkort med metalkerne også højere effekttæthed, bedre elektromagnetisk afskærmning og forbedret kapacitiv kobling. Disse fordele gør dem til et bedre valg til elektroniske kredsløb, der skal afkøles.

FR4

Varmeledningsevnen for keramiske PCB'er er meget højere end for PCB'er med metalkerne, hvilket kan være en årsag til deres højere priser. I modsætning til metalkerneplader kræver keramiske PCB'er ikke via boring og deponering at sprede varmen. Forskellen mellem disse to typer printkort ligger i den type loddemaske, der bruges. Keramiske printkort har generelt mørke farver, mens printkort med metalkerne har en næsten hvid loddemaske.

Keramiske printkort har en højere varmeledningsevne end FR4, som er det materiale, der oftest bruges til masseproduktion af printkort. FR4-materialer har dog relativt lav varmeledningsevne, hvilket gør dem mindre velegnede til applikationer, der kræver temperaturcyklusser eller høje temperaturer. Desuden har keramiske plader en tendens til at udvide sig hurtigere, når substrattemperaturen når glasovergangstemperaturen. Rogers-materialer har på den anden side høje glasovergangstemperaturer og stabil volumetrisk udvidelse over et bredt temperaturområde.

PCB'er med metalkerne er fremstillet af aluminium eller kobber. De har en metalkerne i stedet for FR4 og en tynd kobberbelægning. Denne type PCB kan bruges til at køle flere LED'er og bliver mere og mere almindelig i belysningsapplikationer. PCB'er med metalkerne har visse designbegrænsninger, men de er lettere at fremstille.

PCB'er med metalkerne har overlegen varmeafledning, dimensionsstabilitet og elektrisk ledningsevne. De kan også tilbyde forbedret effekttæthed, elektromagnetisk afskærmning og kapacitiv kobling. Sammenlignet med keramiske PCB'er koster metalkerne-PCB'er mindre. De bruges ofte i elektrisk kommunikationsudstyr og LED-belysning.

Sådan bestemmer du antallet af lag i PCB'er

/0 Kommentarer/i /af

Sådan bestemmer du antallet af lag i PCB'er

Før man beslutter sig for antallet af lag til et printkort, er det vigtigt at identificere det formål, som printkortet skal bruges til. Dette vil påvirke antallet af lag, der kræves, ligesom kompleksiteten af det elektroniske kredsløb og den mængde strøm, det vil forbruge. Generelt set kræver højteknologiske applikationer et højt antal lag.

Brug af signallags-estimatoren

Estimering af antallet af PCB-lag er et afgørende trin i fremstillingen af printkort. Jo flere lag et printkort har, jo dyrere bliver det. Flere lag kræver også flere produktionstrin, materialer og tid. Ved at bruge estimatoren til signallag kan du bestemme det rigtige antal lag til dit printkort. Derefter kan du justere printkortet i overensstemmelse hermed for at få et effektivt design.

Signallaget er det første lag i en PCB-stackup med to lag. Det kobbermateriale, der bruges til lag et, er 0,0014 tommer tykt. Det vejer cirka en ounce. Dette lags effekt vil variere afhængigt af printpladernes størrelse.
Brug af estimatoren for jordoverfladen

Antallet af lag, der kræves til et givet design, afhænger af kredsløbets effektniveau og kompleksitet. Flere lag øger produktionsomkostningerne, men de giver også mulighed for flere spor og komponenter. Derfor er estimering af lagantal et vigtigt trin i designprocessen. Sierra Circuits har skabt et værktøj kaldet Signal Layer Estimator, som kan hjælpe dig med at bestemme antallet af lag, der kræves til dine PCB'er.

PCB-design er afgørende for din enheds ydeevne. Designprocessen skal specificere antallet af lag til strøm, jord, routing og særlige hensyn. PCB'er kan have helt op til fire lag, og signallagene skal være tæt på hinanden. Dette arrangement reducerer uønskede signaler og holder modstanden mellem strømme og kredsløb inden for acceptable grænser. Det ideelle område for denne modstand er 50 til 60 ohm. Hvis impedansen er for lav, kan du opleve spidser i den strøm, der trækkes. På den anden side vil en for høj impedans generere mere elektromagnetisk interferens og udsætte kortet for fremmed interferens.

Håndtering af en god stackup

Managing a good stackup in PCBA design requires an understanding of the various demands on stackup. The three main demands are controlled impedance, crosstalk control, and interplane capacitance. Fabricators cannot account for the first two demands, because only the design engineer knows what they need.

The layers of a PCB must be stacked in such a way that they are compatible and can transmit signals. In addition, the layers must be coupled to each other. The signal layer must be adjacent to the power plane, mass plane, and ground plane. To achieve these objectives, the best mode is an 8-layer stackup, but you can customize this to suit the requirements of your design.

Good stackup can reduce crosstalk, which is energy that moves from one PCB trace to the next. There are two types of crosstalk: inductive and capacitive. Inductive crosstalk is dominated by return currents, which generate magnetic fields in the other traces.

Considering component keep-out or head-room restrictions

When determining the number of layers on your PCB, keep in mind any head-room or component keep-out restrictions that may apply. Head-room restrictions refer to areas on a board where the physical shape of the components are too close to the board or where the board is not large enough to accommodate a particular component. These are usually noted on the schematic. The type of components on the board and the overall layout will determine the number of layers.

Calculating microstrip and stripline impedance for high-speed signals

Using the same mathematical formula, we can calculate the impedance of both striplines and microstrips for high-speed signals. Unlike a stripline, a microstrip’s characteristic impedance is dependent on the width of its trace, not its height. As a result, the higher the frequency, the higher the microstrip’s characteristic impedance.

In circuit design, controlled-impedance lines are most often set up in a microstrip configuration. The edged-coupled microstrip configuration uses a differential pair on an external layer of the circuit board with a reference plane adjacent. The Embedded microstrip, on the other hand, utilizes additional dielectric materials such as Soldermask. In addition to this, stripline routing is commonly symmetrical.

The values of impedance are not always accurate because the circuits are influenced by a variety of factors and parameters. Incorrectly calculated values can lead to PCB design errors and can interfere with the operation of the circuit. In order to avoid such a situation, use an impedance calculator. It is a powerful tool to tackle impedance problems and to get accurate results.

Forskellen mellem FPGA og CPLD

/0 Kommentarer/i /af

Forskellen mellem FPGA og CPLD

The two types of programmable logic chips are the Field Programmable Gate Array (FPGA) and the Complex Programmable Logic Device (CPLD). The former is a “fine-grain” device, whereas the latter is based on larger blocks. The two types have different strengths and weaknesses. While FPGAs are better for simple applications, CPLDs are ideal for complex algorithms.

CPLD is a programmable ASIC device

A CPLD is a programmable IC device that is composed of a macrocell. The macrocell contains AND arrays and flip-flops, which complete the combinational logic function. The AND array generates a product term, which is the output of the CPLD. The product term number is also an indication of the CPLD’s capacity. Similarly, an AND-OR array has a programmable fuse at each intersection.

CPLDs can be programmed using a hardware description language. These languages can be used to write and test software. For example, an engineer can write a hardware description language (HDL) for a CPLD, which can be read by a CPLD. The code is then downloaded into the chip. The CPLD chip is then tested to ensure that it is functional, and any bugs can be fixed by revising the schematic diagram or hardware description language. Eventually, the prototype can be sent to production.

CPLD is more suitable for algorithms

CPLDs are large-scale integrated circuits that can be designed to implement a large number of complex algorithms. They use a combination of CMOS EPROM and EEPROM programming technologies and are characterized by their high density and low power consumption. Their high-density architecture enables them to achieve extremely high speeds and high-density operation. CPLDs are also extremely complex, with a large number of internal components.

CPLDs are also faster and more predictable than FPGAs. Because they’re configured using electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), they can be configured on-chip when the system boots up, unlike FPGAs, which require an external non-volatile memory to feed the bitstream. This makes CPLDs more suitable for algorithms than FPGAs for many applications.

CPLD is more secure

There are some key differences between FPGAs and CPLDs. FPGAs are composed of programmable logic, whereas CPLDs use a more flexible structure. CPLDs have fewer programmable features, but they are still easier to program. CPLDs are often constructed as a single chip with a number of macrocells. Each macrocell has a corresponding output pin.

The first significant difference between the two types of chips is the way that clocks are generated. CPLDs can use a single external clock source or a number of unique clock generating chips. These clocks have defined phase relationships and can be used to improve chip programming performance. A CPLD can be programmed in several ways, and the design can be altered multiple times if necessary.

CPLDs also have a lower overall cost of ownership. This factor makes them less expensive to produce. CPLDs can be used for many different applications. For example, a CPLD may contain a lot of discrete components, but it can also contain multiple programmable logic elements. This increases flexibility.

CPLD is cheaper

A CPLD is more cost-effective than an FPGA, although FPGAs have certain limitations. Because of the smaller size of CPLDs, the circuitry is not as deterministic, which can complicate timing scenarios. Nevertheless, there are a number of advantages associated with FPGAs, including greater flexibility and security.

CPLDs can be programmed using electrically erasable programmable read-only memory, unlike FPGAs, which rely on static random access memory. As a result, CPLDs can configure themselves during a system boot-up, whereas FPGAs must be reconfigured from external non-volatile memory. CPLDs are also more power-efficient and thermally-efficient than FPGAs.

A CPLD is made up of complex programmable logic macro cells that are linked together with an interconnect matrix. This matrix is reconfigurable and can support large-scale, high-speed logic designs. A typical use for a CPLD is as a configuration memory for FPGAs, such as a system bootloader. A CPLD has a non-volatile memory, while FPGAs use external memory to load the configuration.

CPLD is more suitable for timing logic

The CPLD is an integrated circuit that can perform multiple tasks. Its flexibility and programmability are enhanced by its Logic Doubling architecture, which enables double latch functions per microcell. This technology allows a smaller device with ample room for revisions. CPLDs can perform more functions than a traditional CMOS, including multiple independent feedbacks, multiple routing resources, and individual output enable.

CPLDs are more flexible than conventional logic, as they do not need external configuration memory. Unlike FPGAs, CPLDs use EEPROM, a non-volatile memory that retains the configuration even when the system is turned off.