Sådan bruger du en PCB-stencil

/0 Kommentarer/i /af

Sådan bruger du en PCB-stencil

Før du begynder at stencilere, skal du sørge for at vælge den rigtige PCB-stencil til dit projekt. Sørg for, at stencilen har samme tykkelse som printkortet, hvilket typisk er 1,64 mm. Du skal også sørge for, at puderne på stencilen er på linje med hinanden.

Værktøj til deponering af loddepasta

Når man bruger værktøjer til loddepastadeponering, er det vigtigt at bruge en stencil, der er designet til den type komponent, man forsøger at lodde. Disse stencils er som regel lavet af papir, mylar eller polyimid. Stencilens tykkelse bestemmer, hvor meget loddepasta der kan påføres. Tyndere stencils bruges typisk til mindre komponenter som en 0603-kondensator eller -modstand, mens tykkere stencils bruges til større komponenter som en 1206-modstand eller en 0,05″-modstand. Til robuste stencils er det bedst at bruge rustfrit stål eller en stencil lavet af rustfrit stål. Det er også bedst at bruge en stencil med en åbning, der er mindst 10% mindre end størrelsen på pad'en på printkortet.

Størrelsen på loddepastapartiklerne spiller en afgørende rolle for kvaliteten af loddepastatrykket. Den ideelle loddepasta har en sfærisk form, der reducerer overfladeoxidation og sikrer god fugedannelse. Men hvis partiklerne er uregelmæssigt formede, kan de tilstoppe stencilen og forårsage printfejl. Da loddepasta er dyrt, bør man ikke undervurdere behovet for at minimere brugen af det.

Rustfrit stål vs. nikkel

Når du bruger PCB-stencils, skal du vælge stencilens materiale omhyggeligt. Rustfrit stål eller nikkel er det mest almindelige materiale, der bruges til PCB-stencils. Begge materialer er gode til print af loddepasta, men de har deres egne fordele og ulemper. En vigtig overvejelse er stencilens tykkelse. Hvis du bruger en stencil til små dele, vil en tykkelse på 0,125 mm være tilstrækkelig. Til større komponenter bør du overveje en stencil med en tykkelse på 0,005 in.

En PCB-stencil er en vigtig del af processen med at fremstille et PCB. Der findes mange typer PCB-stencils. Nogle af dem er elektropolering, elektroformning, fornikling og step-stencils. Der findes også ætsestencils og SMT-stencils.

Step-down vs step-up stencils

En step-stencil består af en metalplade, der styrer mængden af loddepasta, der bruges til at fremstille et printkort. Disse stencils bruges ofte til at skabe kredsløb med et stort antal mindre komponenter. Denne type stencil gør det muligt for en kredsløbsdesigner at kontrollere tykkelsen af loddepastaen og samtidig sikre, at komponenterne placeres tæt sammen. Step-stencils giver også mulighed for en hurtigere gennemløbstid.

Step stencils er lavet af rustfrit stål med laserskårne åbninger. Stencilens tykkelse har direkte indflydelse på mængden af loddepasta, der deponeres på printkortet. Tykkelsen afhænger af størrelsen på komponenterne på printkortet. Step-stencils er ideelle til print af printkort med flere tykkelser. De starter med den primære tykkelse og trapper derefter op eller ned i bestemte områder for at kontrollere mængden af loddepasta.

Effekter af loddepasta på stencil

Effekten af loddepasta på PCB-stencils kan være problematisk. Problemet kan opstå, når stencilen ikke har en åbning, der er stor nok til, at loddepastaen kan flyde igennem. Det kan resultere i hulrum og kolde lodninger på printkortet. Stencils kan dog designes med store åbninger for at minimere disse problemer.

I denne undersøgelse blev loddepastadeponering udført i et miljø, der nøje efterlignede produktionsmiljøet. Der blev udført 80 printcyklusser i en enkelt 30-minutters session, med aftørringscyklusser efter hvert femte printkort. Derudover blev der printet jomfruelige testkort, som blev målt for SPI-højde og -volumen. Testperioden var 8 timer lang. For at minimere effekten af opløsningsmiddel under stencilen, blev loddepastaen ikke genopfyldt under undersøgelsen.

Korrekt lim til fjernelse af stencil

PCB-stencils skal fjernes efter lodning. Det er vigtigt at bruge den rigtige loddepasta til denne opgave. Den pasta, du vælger, skal have et højt smeltepunkt og skal være sikker at efterlade på printkortet. Hvis du bruger en blyfri pasta, skal den opfylde RoHS- og REACH-reglerne. Kester sælger loddepasta i krukker, som gør det nemt at påføre den på stencilerne. Den findes i to typer: blyfri.

Loddepasta er et tixotropisk materiale, hvilket betyder, at det kræver energi for at flyde ordentligt. Denne energi kommer normalt fra printhovedets bevægelse, som får pastaen til at ændre sig fra en fast blok til en væske. Når du påfører loddepasta, skal du huske "5-kugle-reglen": Mindst fem loddepartikler skal spænde over den mindste åbning.

Overvejelser i forbindelse med fremstillingsprocessen for fleksible PCB'er

/0 Kommentarer/i /af

Overvejelser i forbindelse med fremstillingsprocessen for fleksible PCB'er

Når du designer et fleksibelt printkort, skal du overveje mange faktorer. Du skal overveje fleksibiliteten i hvert lag samt den loddepasta, der bruges på printkortet. Det er vigtigt for at forhindre delaminering. Hvis lagene løsner sig, kan de beskadige kredsløbene og få printkortet til at svigte. Du kan forhindre delaminering ved at vælge loddepastamateriale, der er egnet til den ønskede fleksibilitet. Du kan også introducere funktioner i designet, der hjælper med at reducere delaminering.

Design af en flex-pcb

Når man designer et flex PCB, er det vigtigt at følge visse retningslinjer. Især skal flex PCB-design være konsistent mellem de elektriske og mekaniske komponenter. Begge disse elementer har en enorm indflydelse på et kredsløbs anvendelighed og holdbarhed. Derudover skal flex PCB'er opfylde kravene til bøjningstest i IPC 6013-C. Derfor skal kredsløbslayoutet være designet til at kunne bøjes.

Derudover skal et fleksibelt printkort kunne monteres inde i et kabinet. Det kan kræve kontinuerlig bøjning eller en fast bøjet form. Derudover kræver flex PCB større ringformede ringe end stive. Det betyder, at PCB'ets design skal tage højde for den større bredde på sporene. Disse designbegrænsninger påvirker PCB'ets omkostninger og produktionstid. Heldigvis kan du undgå disse ekstra udgifter med et omhyggeligt flex PCB-design.

Flex PCB'er kan designes, så de passer til forskellige fremstillingsprocesser. Disse processer kan gøre det lettere for designeren at bestemme det bedste layout til deres produkt. Denne type PCB bruges ofte i produkter med bevægelige dele. Derfor er det vigtigt at afgøre, hvordan det skal bruges.

Valg af flex pcb-producent

Når du vælger en Flex PCB-producent, skal du sørge for at vælge en, der overholder standarder og certificeringer, såsom ISO, UL og IPC. Forhåndsgodkendte flex PCB'er sikrer en smidig proces og kvalitet i arbejdet. Du kan også kigge efter virksomheder, der er medlemmer af PCM (Printed Circuit Board Manufacturers) Alliance for at få flex-PCB'er af høj kvalitet. Desuden kan du vælge en producent, der også tilbyder tilpassede former og størrelser.

Fleksible printkort er fremstillet af forskellige plastlag, herunder polyimidfilm, fluorcarbonfilm og aramidfilm. Lagene indeholder en dielektrisk og ledende folie. Antallet af lag og andre specifikationer for et fleksibelt printkort har direkte indflydelse på prisen. Derfor er det vigtigt at vælge en producent, der tilbyder fleksible PCB'er af høj kvalitet til rimelige priser.

En anden overvejelse, når man vælger en Flex PCB-producent, er tykkelsen og typen af kobberfolie. Tykkelsen af kobberfolien har den største indflydelse på printkortets samlede pris. Tykkere kobberfolier giver et mere holdbart og flottere printkort, men de koster også mere. Standardtykkelser for printkort er 0,05 mm til 0,10 mm. Tyndere printkort er billigere, men de er mere skrøbelige og har en kortere levetid.

Få en in-circuit analyse

Når man fremstiller fleksible printkort, bruger man typisk FR4- eller Rogers 4003-materiale. Valget af dette materiale er baseret på komponentplacering, fremstillingshastighed og krav til loddemaskering. PCB'ets opbygningsproces involverer typisk dannelse af flere lag kobber på basismaterialet. Disse lag mønstres med stencils eller ætses for at skabe sporene og loddepuderne. Bagefter overlejres de fotoresistbelagte paneler med kredsløbsmønstrene. Disse billeder overføres derefter til produktionspanelerne ved hjælp af kollimeret ultraviolet lys.

Fremstillingsprocesser for fleksible printkort kræver andre håndteringsteknikker end for stive printkort. Mens stive PCB'er er mere stive, er fleksible PCB'er meget tyndere, hvilket betyder, at der er brug for specielt håndteringsudstyr. Korrekt håndtering af disse tynde materialer er afgørende for at opnå et højt emneudbytte. Desuden kan forkert håndtering forårsage folder og knæk, som kan føre til pålidelighedsproblemer i de færdige kredsløb.

Fleksibiliteten af fleksible PCB'er kan forbedres ved at inkludere stivere. Dette materiale, som normalt er et tyndt lag kobber, stabiliserer flex-printkortet, efter at coverlayet er hærdet. Det giver også ekstra beskyttelse mod UV-stråler og ældning.

At få et coverlay

Hvis du planlægger at bruge et flex PCB i dit næste projekt, er det vigtigt at forstå de forskellige typer af coverlay-materialer. Den ene type kaldes en coverfilm og er designet til at indkapsle eksterne kredsløb. Den har samme funktion som loddemasken på traditionelle printkort. Coverfilmen består typisk af et tyndt lag polyimid, der er lamineret med et klæbemiddel. Den fås i forskellige tykkelser for at opfylde specifikke designkrav. Coverlay-materialet lamineres derefter til flex-PCB'et under tryk og varme.

Coverlay-materialet er lavet af polyimid, som beskytter sporene mod slid og løft. Farven er typisk sort. Tykkelsen varierer afhængigt af producenten. Et coverlay kan være så tyndt som en mil eller så tykt som tre mil. Den mest almindelige tykkelse på et coverlay, der bruges til fleksible PCB-applikationer, er 1 mil.

Når du vælger et coverlay-materiale, skal du vælge et, der passer til flex-pcb'ens designkrav. Den grundlæggende procedure for påføring af et coverlay er angivet nedenfor. Sørg for, at den releasefilm, der bruges til at beskytte flex-printkortet, er tyk nok til at dække flexkredsløbene. Du bør også overveje "C"-markeringslinjen og puderne, når du vælger det passende coverlay-materiale.

16 punkter til at identificere en god producent af PCB-fremstilling

/0 Kommentarer/i /af

16 punkter til at identificere en god producent af PCB-fremstilling

Når man vælger en PCB-fabrikant, er det vigtigt at kigge efter nogle få nøgleegenskaber. Disse egenskaber omfatter erfaring, god kommunikation med kvalitetspartneren og lav fejljustering. Desuden skal producenten have det rigtige udstyr og PCB-kapacitet til at fremstille højteknologiske designs.

Erfaring

En PCB-fabrikant har erfaring med at skabe printkort til forskellige anvendelser. De har evnen til at designe komplekse printkort, samle og teste dem. Processen er typisk iterativ og har til formål at skabe det bedst mulige design inden for udviklingstiden. Der er flere vigtige ting, man skal overveje, når man hyrer en printkortproducent.

Den vigtigste faktor, man skal overveje, når man vælger en printkortproducent, er erfaringen. En ECM med en lang historie har ressourcerne og erfaringen til at levere printkort af højeste kvalitet. En god producent af printkort vil levere omfattende løsninger, herunder logistik i forsyningskæden, for at opfylde de elektroniske behov i forskellige brancher. Det er især vigtigt for mindre og mellemstore elektronikvirksomheder, som ofte har svært ved at forpligte sig til en stor kapitalinvestering.

Kommunikation med kvalitetspartner

Når du vælger en PCB-fabrikant, er det vigtigt at kommunikere med dem under hele projektet. Du skal vide, om de er i stand til at levere det kvalitetsniveau, du forventer. Du bør også vide, om de har det nødvendige udstyr og de nødvendige materialer til at opfylde dine specifikationer. Derudover bør du overveje deres resultater inden for printkortfremstilling.

PCB-fremstilling er en vigtig del af et produkt, og det er ikke alle producenter, der kan opfylde dine krav. Du bør overveje produktionsfaciliteter, ekspertise og udstyr samt test- og certificeringsstandarder for at finde den rigtige partner. PCB-fremstillingsvirksomheden skal kunne opfylde dine specifikke behov og levere til tiden.

Lav forskydning

Når man vælger en producent af printkort, er det vigtigt at vælge en, der kan sikre lav fejltilpasning. Fejljustering kan forårsage flere problemer, herunder kortslutninger og åbninger. Det kan også resultere i krydsede signallinjer. Dårligt justerede printkort kan beskadige dine komponenter og dit kort.

Design til produktion

Når man designer et printkort, er det vigtigt at overveje flere faktorer. For eksempel er korrekt varmeafledning vigtig for, at et printkort kan fungere korrekt. Mange komponenter genererer varme, som skal afgives for at undgå overophedning. Det er også vigtigt at vælge komponenter, der kan modstå en vis mængde varme. Desuden er det vigtigt at bruge komponenter, som er let tilgængelige. Hvis man bruger dele, der er sjældne eller svære at finde, kan det øge omkostningerne og leveringstiden. Placeringen af komponenterne er en anden kritisk faktor i PCB-designprocessen.

Når man designer til printkortfremstilling, er det vigtigt at forstå, hvordan fremstillingsprocessen kommer til at foregå. Nogle PCB-fremstillingsprocesser omfatter kobberfolietryk. Først limes kobberet på et substrat af glasfiber eller epoxyharpiks. Derefter bliver det skåret ud for at afsløre designet.

Skematiske fejl

Processen med at designe et printkort er kompleks. PCB-designs kræver en hel del finjustering og fejlkontrol. Under PCB-designprocessen skal designeren gennemgå designkriterierne for at sikre, at designet er i overensstemmelse med det endelige design. Processen var lettere for et årti siden, men nutidens printkortdesigns er meget mere komplekse. De har ofte et højt antal ben, komplekse kredsløb og store indbyggede og udbyggede stik.

Det første skridt til at undgå fejl i skemaet er at sørge for, at skemaet indeholder meningsfulde netnavne. Det vil gøre det lettere for printdesignere at finde et bestemt net, når de gennemgår fejlrapporter. Et andet vigtigt skridt er at sikre, at skemaet har de samme pin-betegnelser som mærkaten. Hvis en enheds pin-betegnelse er forkert, kan det resultere i et fejlbehæftet printkort.

Omkostninger

Omkostningerne ved PCB-fremstilling afhænger af mange faktorer. Nogle af dem er mængden af printkort, værktøjsomkostninger og stencilfremstilling. Andre omkostninger er variable og beregnes pr. printplade. Hvis antallet af printkort øges, vil omkostningerne pr. printkort falde i løbet af produktionen.

Antallet af lag i printkortet påvirker også omkostningerne. For små serier vil omkostningerne være mindre end for større serier. På samme måde reducerer større produktionsmængder de samlede omkostninger ved fremstilling af printkort i store serier.

Hvorfor er det så svært at designe RF- og mikrobølge-PCB'er?

/0 Kommentarer/i /af

Hvorfor er det så svært at designe RF- og mikrobølge-PCB'er?

Den enkleste forklaring er, at RF- og mikrobølgeprintkort er designet til at fungere ved høje frekvenser, så designprocessen er lidt mere kompleks. Ud over at de er mere følsomme over for signalstøj, kræver de ledende materiale og har skarpe hjørner.

RF- og mikrobølgekort er designet til at betjene højfrekvente signaler

RF- og mikrobølgekredsløb er specialkort, der er designet til at håndtere højfrekvente signaler. Disse print er ofte lavet af materialer med lav CTE, hvilket gør dem mere stabile under høje temperaturer. De gør det også nemt at justere flere lag. Desuden har de en flerlagsstruktur, der hjælper med at sænke monteringsomkostningerne og maksimere ydeevnen. Højfrekvente signaler er meget følsomme over for støj, og designere er nødt til at sikre, at deres printkort er modstandsdygtige over for denne støj.

Et substrat med høj permittivitet er afgørende for et RF-printkort. Relativ permittivitet er forholdet mellem dielektrisk konstant og vakuumpermittivitet. Denne funktion er vigtig, fordi den minimerer den nødvendige plads på printkortet. Derudover skal substratmaterialer være stabile ved både høje og lave temperaturer, og de skal være modstandsdygtige over for fugt.

De er mere følsomme over for signalstøj

Højfrekvent signalstøj er et almindeligt problem med RF- og mikrobølge-PCB'er, og designere skal være særligt omhyggelige med at reducere dens virkninger. RF- og mikrobølgesignaler har en meget lavere tolerance for signalstøj end digitale højhastighedssignaler, og de skal formes på en måde, der minimerer effekten af den. For at sikre, at signalstøjens vej er uafbrudt, skal der bruges et jordplan på printkortet.

Signalstøj kan have en række negative effekter på radio- og mikrobølgekort. For det første er RF- og mikrobølgesignaler mere følsomme over for signalstøj, fordi de bevæger sig langs en sti med mindst mulig modstand. Signaler med højere frekvenser har en tendens til at tage veje med lav induktans, hvilket kan forårsage signalstøj og ringning. Derfor er det vigtigt at sikre et kontinuerligt jordplan fra driveren til modtageren.

De kræver ledende materiale til at sprede varmen

Når der tilføres strøm til et RF- eller mikrobølgeprintkort, skal det ledende materiale aflede den varme, der genereres. Det sker ved at følge den generelle varmestrømningsmodel, hvor varmen strømmer fra kilden til området med lavere temperatur. Typisk bruges et ledende materiale som kobber til RF-applikationer, fordi det har evnen til at sprede varmen uden tab.

Den dielektriske konstant (Dk) i et printkort-substrat afgør, hvor godt det afleder varme. Printkort lavet af et ledende materiale har en lavere Dk-værdi end dem, der er lavet af et inert materiale. Høje Dk-værdier resulterer i mindre printkort.

De kræver flere designregler

RF- og mikrobølge-PCB'er har flere designregler, der skal følges for at opnå optimal ydeevne. For eksempel skal layoutet af et RF-/mikrobølgeprint tage højde for behovet for impedanstilpasning mellem lederne, hvilket er kritisk, når man har med RF at gøre. Derudover skal kredsløbslayoutet også minimere risikoen for krydstale, som er udveksling af energi mellem ledere.

En anden vigtig regel, når man designer et RF/mikrobølgeprint, er, at substratmaterialet skal kunne absorbere lav luftfugtighed. Det er med til at reducere den plads, der skal bruges til printkortet. En anden overvejelse i forbindelse med substratmaterialer er den relative permittivitet, som er forholdet mellem dielektrisk konstant og vakuumpermittivitet. Ideelt set bør den relative permittivitet for RF/mikrobølge-PCB-materialer være høj nok til at tillade højhastighedsforbindelser uden at gå på kompromis med linjebredde og impedanstolerancer. Det kræver en omhyggelig analyse af de indledende parametre og materialer, som skal bestemmes ved hjælp af et printkortdiagram.

Sådan forbedrer du varmeafledning med PCB-designs

/0 Kommentarer/i /af

Sådan forbedrer du varmeafledning med PCB-designs

Hvis du vil have dit printkort til at fungere effektivt, bør du overveje nogle designændringer. For at forbedre varmeafledningen skal du optimere dit komponentlayout. Det vil hjælpe dit printkort med at udnytte kobberplaner, varmeafledningshuller og loddemaskeåbninger fuldt ud. Derudover skal du sikre dig, at den termiske modstandskanal, du bruger, er rimelig og tillader jævn varmeeksport fra printkortet.

Termiske vias

En af måderne, hvorpå man kan forbedre varmeafledningen i printkortdesigns, er ved at inkludere termiske vias. Termiske vias har den fordel, at de gør det muligt at overføre varme mellem to forskellige lag. En større termisk via giver mere plads til, at varmen kan bevæge sig. Tidligere var vias fyldt med ledende epoxy populære. Men disse vias er ikke kun uøkonomiske, men de kan også være dyre. Overvej i stedet at bruge almindelige termiske vias, som er gratis og næsten lige så effektive.

Termiske vias er ikke kun gavnlige for enheden, men de hjælper også med at sænke forbindelsestemperaturen. De giver også mulighed for andre metoder til varmeafledning på bagsiden af printkortet.

Copper weight

Copper weight is an important consideration when planning a PCB design. It increases the overall thickness of the circuit board and is usually measured in ounces per square foot. PCBs that use heavy copper can have weights as high as 20 oz per square foot. In addition to thickness, copper weight is also a major factor in the current carrying capacity of a PCB.

Heavy-copper PCBs are often used in power electronics gadgets and other devices that must withstand severe environments. These designs feature thicker traces that can carry higher currents. They also eliminate the need for odd-length traces. In addition, low-copper PCBs will allow a low trace impedance, but are unlikely to feature extremely small trace widths.

Exposed pads

The presence of a thermal via will reduce the difference between the temperature of the pad and the surrounding plane. The thermal conductivity of a thermal via is also reduced if the surface has an underlying plane. A thermal via placed between two pads will be a small percentage of the surface area.

It’s crucial to minimize the amount of heat generated by power components on PCBs. For this reason, designers should keep them away from corners and adjacent traces. They should also optimize the area around these power components, which is often done by exposing power pads. These types of pads conduct 80% of the heat generated by an IC package through the bottom of the package and the remainder dissipates through the sides.

To help reduce heat on PCBs, designers can use improved heat-management products. These products include heat pipes, heatsinks, fans, and more. These products can help reduce the PCB’s temperature through conduction, passive convection, and radiation. In addition, designers can choose a method of interconnection that will reduce the heat generated on the board. The common exposed-pad approach will lead to more heat problems than it solves.

Cooling fans

PCBs can benefit from the addition of cooling fans to remove heat from the board. In general, PCBs made with copper or polyimide base materials dissipate heat more quickly than those made with a non-conducting base material. These PCBs are also more flexible and often feature larger surface areas for heat conduction. Additionally, they allow more space between high-power components.

The proper placement of cooling fans helps improve heat dissipation. A good PCB layout places the highest power-generating components downstream from cooling fans. Using an IPC-2221 PCB design guide, a designer can find out the recommended distances between each component.

Thermally conductive substrates

Choosing a thermally conductive substrate for your PCB design is an important consideration in your design. It can help improve heat dissipation by reducing the thermal stress on the active components. High thermal conductivity can also eliminate the need for bulky heat sinks or fans.

Thermally conductive substrates are essential components for PCBs, so it’s vital to choose the right ones. In addition to using thermally conductive substrates, the right geometrical arrangement of components can also reduce thermal transfer. For example, the spacing between traces is critical. If the traces are too short, they can cause hot spots or degrade the performance of sensitive components. Another important consideration is the copper trace thickness. You should choose copper traces with low impedance, which will reduce the amount of power loss and heat generation.

Using thermally conductive substrates in PCB designs can improve heat dissipation and reduce the thermal resistance between devices. Using thermally conductive materials on the bottom of chip leads can also increase the contact area between them, helping the devices dissipate heat. In addition, thermally conductive materials can be used for filling to help reduce the thermal resistance.

Forskellen mellem Flex Board-design og stive PCB'er

/0 Kommentarer/i /af

Forskellen mellem Flex Board-design og stive PCB'er

If you’re interested in flex PCBs, you may be wondering what the difference is between a flex board design and a rigid one. While both use FR4 as the main insulation material, there are some differences between a flex board and a rigid one. The first major difference is that a flex board can be mounted or stuck to a surface. Another big difference is that a flex PCB can have a shielding film added to it. The final difference between a rigid PCB and a flex PCB is the type of insulation material used.

FR4 is the most common rigid insulation material for flex PCBs

Rigid PCBs are constructed from FR4 epoxy laminate. Typically, this material is the least expensive material for PCB production. However, this material is not as suitable for applications requiring high temperature performance. To combat this, manufacturers use high-temperature laminates on the FR4 core. This results in reduced cost, increased durability, and improved performance.

Flexible PCBs are made from flexible materials, such as polyester or polyimide film. These materials are inexpensive, but not ideal for high-frequency circuits. Rigid PCBs require FR4 material in order to function efficiently. Rigid PCBs are also used in the medical and pharmaceutical industries and in various types of equipment.

There are many considerations when choosing FR4 PCBs, but the most important is the quality of the product. While many manufacturers make affordable products, you shouldn’t compromise on quality. Thickness is important when it comes to determining the number of layers on a board. A thicker sheet will last longer. Also, make sure the impedance matching is correct, which is essential in any electrical circuit.

FR4 has a very high dielectric constant, which makes it ideal for high temperature and mechanical conditions. FR4 is not recommended for high frequency applications, however. For these applications, high-frequency laminates are a better choice.

Offset conductors in flex board design

Offset conductors are an important element in the design of a flex circuit. Although they are a great choice for many applications, they can also cause problems. They can be damaged during assembly, use, and handling. To prevent this from happening, the material used is important. There are many different types of materials used, and manufacturers must decide which type will best serve their needs. Some common materials used for flex circuits are copper and polyimide.

Offset traces help prevent excess stress from concentrating on the outer conductors during bending. The copper features should have a minimum clearance space of 0.025 inches on the external layers. Additionally, it is important to balance the thickness of flex layers. Additionally, flex layers can be used in pairs. It is also important to keep the flex adhesive away from the rigid area. In addition, parallel layouts help eliminate mechanical stress.

Flex circuits typically feature two types of flex circuits: rigid and flexible. Flexible flex circuits are often referred to as flex board designs. This type of board is made of multiple layers of copper, and each layer can be bent to various degrees. The bend radius is important to maintain the shape and integrity of the circuit.

Flex circuits are different from rigid circuits, but many of the processes are the same. The flex material, usually copper clad polyimide, is drilled, plated, photo-imaged, and developed. Then it is baked to remove excess moisture. Finally, it is covered with a coverlay layer, which prevents the board from peeling and cracking.

4 tips til inspektion af printkort

/0 Kommentarer/i /af

4 tips til inspektion af printkort

Inspektion af printkort er en proces, der involverer forskellige tests for at finde fejl. Processen indebærer, at printkortet kontrolleres for ruhed, skævhed og dimensionering. Det indebærer også at inspicere printkortets overfladekvalitet for defekter som gruber, ridser og hulrum. Derudover kræver det grundig inspektion af elektriske stik, vias og pad-plating for defekter.

Automatiseret optisk inspektion (AOI)

AOI er et fremragende værktøj til at evaluere kvaliteten af et printkort. Denne proces kan hjælpe med at opdage defekter i et printkort, før de fører til andre problemer. AOI bruger et billedbehandlingssystem til at genkende defekter. Det kan også måle pakkens dimensioner. Det består af flere dele, herunder et aktiveringssystem, et belysningssystem og et CCD-billedsystem.

AOI kan bruges på ethvert trin i fremstillingsprocessen, også under reflow-lodning, som er et kritisk trin i produktionsprocessen. Den er ideel til produktion af store mængder, fordi den er i stand til at opdage flere defekter. Det anbefales dog ikke til lavvolumenproduktion eller udviklingskørsler. Desuden kræver det betydelige investeringer og tid at sætte op. AOI kan hjælpe dig med at reducere omkostningerne og samtidig øge effektiviteten ved at ændre produktionsparametrene.

AOI er meget nyttigt til at opdage loddebroer. Den opdager også overskydende loddemetal på pads. Det er et problem, som menneskelige inspektører kan overse, især hvis de skal undersøge dusinvis af printkort med samme design. AOI kan opdage disse defekter og sende printet til omarbejdning, hvis det er nødvendigt.

Elektriske test

Elektriske tests til inspektion af printkort involverer test af et printkorts spor. Disse tests kan hjælpe med at afgøre, om der er fejl eller designproblemer. De kan også hjælpe med at afgøre, om et printkort har tilstrækkelig isolation mellem komponenterne. Der findes forskellige typer tests, som hver især fokuserer på forskellige områder af printkortet.

Elektriske tests bruges ofte til at bekræfte, at et printkort er fri for kortslutninger og andre problemer. Dette gøres normalt ved at skubbe et printkort mod en seng af prober. Testprocessen er tidskrævende og kræver dyrt værktøj. Der findes flere forskellige typer maskiner til inspektion af printkort, og de har hver deres fordele og ulemper.

En anden type test går ud på at analysere tavlens struktur. Dette kaldes også tværsnitsanalyse. Det er en destruktiv procedure, men den afslører kritiske designfejl. Denne type test er ofte påkrævet ved kompleks PCB-produktion i store mængder.

Røntgenstråler

Inspektion af printkort med røntgenstråler kan være en meget præcis proces. Røntgenstrålernes høje gennemtrængningsevne resulterer i billeder af høj kvalitet, der afslører forskelle i PCB'ers tæthed og tykkelse. Disse data kan bruges til at bestemme kvaliteten af en samling eller til at diagnosticere en fejl i et design. Denne teknologi bruges i mange industrielle processer, fra den indledende produktionsfase til den afsluttende test.

Ved at kigge gennem et printkort med røntgenstråler kan inspektører opdage problemer, der er skjult i printkortets overflade. Ud over at identificere hulrum, broer og andre "skjulte" forbindelser, kan røntgenstråler opdage begravede eller blinde vias, samt for meget eller for lidt loddepasta. Røntgenstråler er også nyttige til at inspicere 'Ball grid array' overflademonteret emballage, en almindelig type PCB-plade. På denne type printkort er der flere forbindelser på printkortet end på standardprintkort, og det er sværere at undersøge dem med visuel inspektion alene.

PCB-røntgeninspektion kan give målinger af høj kvalitet og hjælpe producenter med at sikre kvaliteten af deres PCB'er. Røntgenstråler er ideelle til to- eller flerlagskort, fordi de kan teste indersiden af prøven. De kan også opdage defekter, som andre metoder ikke kan opdage, og et højt testområde giver mere nøjagtige resultater. Røntgenstråler kan også give måleinformation, som kan bruges til at evaluere produktionsprocessen.

Tomografi

PCB'er kan inspiceres ved hjælp af røntgenteknologi. Denne avancerede teknik bruger en særlig holder til at holde printkortet på plads, mens det udsættes for røntgenstråler. Armaturet hjælper ingeniørerne med at se emnet fra forskellige vinkler. Detektoren måler mængden af dæmpning ved hver projektion, som derefter bruges til at rekonstruere objektet. PCB'er er lavet af forskellige materialer, og nogle materialer absorberer mere røntgenstråling end andre.

At bruge tomografi til at undersøge printkort har flere fordele. Den kan nøjagtigt identificere manglende eller forkert placerede ben eller stik. Den er også i stand til at opdage eventuelle interne defekter i IC-chips. Desuden kan den måle loddekvaliteten af kuglegitterarrays.

PCB kan også indeholde usynlige defekter. Røntgenbilleder kan identificere manglende eller revnede loddesamlinger. De billeder, der indsamles af disse maskiner, er meget detaljerede og giver inspektørerne mulighed for at analysere forskellige aspekter af defekten. Et hulrum i et printkorts loddesamlinger vil reducere varmeledningsevnen i en loddesamling og mindske pålideligheden.

Hvad er forskellen mellem SMD og NSMD?

/0 Kommentarer/i /af

Hvad er forskellen mellem SMD og NSMD?

SMD og NSMD er to typer halvledere. Mens deres pads er af samme størrelse, har NSMD-komponenter mindre dimensioner. Til gengæld kan SMD'er bevæges af loddekolben, mens en gennemgående komponent kan fastgøres mekanisk før lodning.

NSMD-puder er mindre

Der er flere forskelle mellem NSMD-pads og SMD-pads. For det første er loddemasken til NSMD-pads gjort meget mindre. Det gør det muligt for pad-kanten at efterlade et lille hul, som ikke findes på SMD-pads. Følgende figur viser et top- og tværsnitsbillede af en pad i NSMD-stil.

NSMD-pads er mindre end SMD-pads og er derfor mere velegnede til printkortlayouts med høj densitet. De giver også mere plads mellem tilstødende pads og gør det lettere at føre spor. Derfor bruges NSMD-pads i BGA-chips med høj densitet. NSMD-pads er dog mere modtagelige for delaminering, men standardfremstillingspraksis bør forhindre dette problem.

Ud over at være mindre er NSMD-pads også billigere at fremstille. Det skyldes, at de er lavet af billigere materialer. Det betyder dog ikke, at de er af ringere kvalitet. Om du vælger NSMD eller SMD, afhænger af din applikation. For eksempel vil et printkort med store pads have brug for en loddemaske, der har en større loddemaskeåbning end et med små pads.

Når det drejer sig om at fremstille BGA-komponenter, er korrekt pad-design afgørende. NSMD-pads er mindre, fordi de har loddemaskeåbninger, der er mindre end kobberpadens diameter. NSMD-pads har også en risiko for asymmetriske loddebump, som vil vippe enheden på printkortet.

NSMD-pads bruges til dioder

NSMD-pads er en slags diodepakkepads, der adskiller sig fra SMD-pads på en vigtig måde: Der er et mellemrum mellem padkanten og loddemasken. Ved at bruge en NSMD-pad kan man opnå bedre loddeforbindelser og pakkepads med bredere sporvidder.

Loddepunkterne på et printkort er enten loddemaske-definerede eller ikke-loddemaske-definerede. Den ikke-loddemaske-definerede pad er kendetegnet ved et mellemrum mellem loddemasken og den cirkulære kontaktpad. Loddetinnet flyder over toppen og siderne af kontaktpuden for at skabe en loddesamling af høj kvalitet.

Diameteren på en NSMD-pad er ofte mindre end diameteren på en BGA-pad. Denne reducerede størrelse gør det lettere at trække spor. NSMD-pads kan dog være mere tilbøjelige til delaminering end SMD-pads. Derfor er det nødvendigt at overholde standardfremstillingspraksis for at minimere risikoen for delaminering af pads.

Når man lodder BGA-komponenter, spiller pad-designet en afgørende rolle. En dårlig pad kan føre til dårlig fremstillingsevne og dyre timer med fejlanalyse. Heldigvis findes der enkle retningslinjer for pad-design. Med lidt øvelse kan du lave de korrekte NSMD-pads til dine BGA-komponenter.

NSMD-pads bruges til transistorer

Når du bruger NSMD-pads til transistorer, skal du huske, at en NSMD-pad er mindre end en tilsvarende SMD-pad. Denne forskel skyldes, at NSMD-pads har en større åbning, hvor loddemasken kan sidde. Det giver et større overfladeareal til loddesamlinger, en bredere sporvidde og øget fleksibilitet i gennemgående huller. Men denne forskel betyder også, at en NSMD-pad er mere tilbøjelig til at falde af under lodningsprocessen.

Diameteren på en kobberpad er en nøglefaktor i definitionen af størrelsen på en NSMD-pad. NSMD-pads er ca. 20% mindre end en loddekugle, hvilket giver mulighed for bedre trace routing. Denne reduktion er nødvendig for BGA-chips med høj densitet. En NSMD-pad er dog mere tilbøjelig til at delaminere, men standardfremstillingspraksis bør minimere dette problem.

NSMD-pads er et godt valg, når man skal lodde transistorer. Denne type pads bruges ofte i applikationer, hvor transistorer skal loddes gennem et hul i et metalsubstrat. Det gør loddeprocessen lettere og mindre tidskrævende. Ulempen ved at bruge en NSMD-pad er dog, at man ikke kan få den samme kontrol over loddeprocessen som med en SMD-pad.

Den anden store fordel ved at bruge SMD-pads er, at de er nemme at fremstille. Denne metode er meget populær til fremstilling af elektroniske komponenter, da det er den mest omkostningseffektive måde at skabe et printkort af høj kvalitet på. Desuden er SMD-tilgangen også en god måde at minimere antallet af variabler, der er involveret i dit design.

De mest almindelige PCB-fejl og deres løsninger

/0 Kommentarer/i /af

De mest almindelige PCB-fejl og deres løsninger

Der er mange problemer med PCB'er, men nogle af dem er mindre indlysende end andre. Disse problemer kaldes implementeringsfejl og kræver specialviden at diagnosticere. For eksempel er elektrostatisk afladning, kemisk lækage, løftede pads og komponentforskydning alle mulige årsager til fejl. For at identificere fejltilstandene skal et printkort stresstestes, indtil det fejler.

Elektrostatisk afladning

Elektrostatisk afladning (ESD) er et almindeligt problem i elektroniske kredsløb. Det skyldes forkert håndtering af elektroniske komponenter eller et for højt spændingsniveau. I mange tilfælde er den resulterende skade latent eller katastrofal. Dette problem kan få et printkort til at fungere helt eller delvist forkert.

Der er flere måder at opdage og reparere elektrostatiske udladninger på. Mens nogle af dem er synlige og vil påvirke produktets ydeevne, vil andre ikke være det. Den første metode er at inspicere enheden for at afgøre, om en komponent er påvirket. I nogle tilfælde vil der komme et lillebitte hul på printkortet.

Lækage af kemikalier

Kemikalielækage i PCB kan være et problem for mange industrier. Selvom USA forbød produktionen af PCB i 1977, findes det stadig i miljøet i meget lave koncentrationer. Miljøets cyklus er den primære kilde til PCB i omgivelserne, og de transporteres gennem økosystemerne. Selvom disse forurenende stoffer har lave niveauer, kan de have alvorlige virkninger på mennesker og miljø.

Ud over brugen i elektronik blev PCB også brugt i byggeriet af skolebygninger i 1950'erne til 1970'erne. Mange skoler havde PCB-holdige fuger og fluorescerende lysarmaturer. Problemet med disse produkter var, at de lækkede og forårsagede forurening i andre byggematerialer og i jorden. Det forårsagede en udbredt forurening, og derfor blev de forbudt.

Løftede puder

Løftede pads kan skyldes flere ting, blandt andet for meget varme og kraft under lodningen. Resultatet kan være en utilfredsstillende loddesamling. Disse defekter kræver omlodning og kan føre til kortslutningsfare. Andre årsager til løftede pads kan være forurening, dårlig rengøring eller utilstrækkelig flux. Løftede pads kan påvirke kredsløbets funktion og printkortets udseende.

Løftede pads forekommer hyppigst på tynde kobberlag og plader, der mangler gennemgående plating. At identificere årsagen til et løft er afgørende for at forhindre yderligere skader. Når det drejer sig om enkeltsidede printkort, skyldes problemet ofte forkert bølgelodning. Løftet kan forhindres ved at udvise ekstrem forsigtighed, når man håndterer printkort, og ved at undgå overdreven kraft, når man håndterer komponenter.

Skift af komponent

Komponentforskydning er en af de mest almindelige fejl, man støder på ved printmontage. Det kan skyldes en række faktorer, herunder forkert placering af komponenter. For eksempel kan en komponent, der er placeret på en måde, der ikke er orienteret korrekt, flyde, hvilket resulterer i en ny justering af komponenten.

I nogle tilfælde er årsagen til komponentforskydning, at delene ikke passer til padgeometrien. Det får komponenten til at bevæge sig mod den termiske masse, der er tættest på den. Andre årsager kan være bøjede ledninger, forkert placerede komponenter eller oxidering. Heldigvis findes der en række løsninger på komponentforskydning. Hvis man f.eks. overholder den korrekte reflow-profil, reducerer bevægelsen under den ikke-reflowede monteringsproces og bruger en aggressiv flux, kan det alt sammen være med til at minimere komponentbevægelsen.

Defekter i loddekugler

Loddekuglefejl er almindelige i SMT-montageprocessen. Det er i bund og grund kugler af loddemetal, der løsner sig fra hoveddelen af loddemetallet. For at forhindre dem skal du justere monteringstrykket på chipmounteren til en præcis indstilling. Det forhindrer loddepastaen i at blive presset ud af puden og øger chancen for, at loddepastaen bliver genereret korrekt.

En god loddefuge vil være ren, symmetrisk og have en konkav form. På den anden side kan en dårlig loddefuge være stor og have en lang stilk. En anden almindelig defekt er forstyrrede samlinger, som ser skællede, forvrængede eller ujævne ud.

Termisk billeddannelse

Termiske billeder er et effektivt værktøj til kvalitetskontrol, der fremskynder reparationer af printkort og komponenter. Ved at identificere hot spots kan termiske billeder udpege defekte komponenter eller områder, der bruger for meget strøm. Denne information kan hjælpe designere med at reducere strømforbruget og forlænge batteriets levetid. Termiske billeder kan også afsløre områder med dårlig termisk styring, som kræver mere køling, større køleplader eller endda et nyt design.

Termografi til PCB-defekter kan også hjælpe designere og ingeniører med at finde årsagen til defekter. Når et testkort ikke består kvalitetskontrollen, kan et termisk kamera afsløre problemerne. Det kan også vise temperaturforskellene mellem to forskellige områder på et printkort og afsløre, hvordan de to er forskellige.

5 faktorer, der påvirker kvaliteten af SMT-lodning

/0 Kommentarer/i /af

5 faktorer, der påvirker kvaliteten af SMT-lodning

Flere faktorer påvirker kvaliteten af SMT-lodning. Disse omfatter udstyrets tilstand, loddepastakvaliteten og stabiliteten. Forståelse af disse faktorer vil hjælpe dig med at forbedre dine SMT-lodningsprocesser. Den bedste måde at forbedre kvaliteten af SMT-lodning på er at implementere forbedringer på alle områder.

Stabilitet

I en fremstillingsproces, hvor komponenter placeres på et printkort, er loddesamlingernes stabilitet vigtig for kredsløbets ydeevne. Men under visse forhold kan loddeprocessen være ustabil. Under disse forhold bruges blyfri SnAgCu-loddepasta til at reducere termisk stress på substratet. Denne type loddepasta har en fordel i forhold til andre materialer: Den kan bruges på forskellige substrater og kan påføres ved at dosere pastaen på enhedens overflade.

En god loddepasta vil være stabil ved en bestemt temperatur. Den bedste måde at kontrollere stabiliteten af din loddepasta på er at bruge et viskosimeter til at måle dens viskositet. En god pasta skal ligge mellem 160 Pa*S og 200 Pa*S.

Repeterbarhed

Under loddeprocessen er flusmidlet en vigtig ingrediens for en vellykket loddeproces. Hvis fluxen er utilstrækkelig, eller der er for mange urenheder, kan loddeprocessen mislykkes. Den bedste måde at sikre, at SMTS-lodningen kan gentages, er ved omhyggeligt at forberede komponenter og PCB-pads før lodning. Det er også vigtigt at holde reflow-temperaturen korrekt og at undgå enhver bevægelse af samlingen under reflow. Endelig skal legeringen analyseres for eventuelle forurenende stoffer.

Selvom blyfri loddemetal anbefales, kan blyholdigt loddemetal bruges i visse tilfælde. Det er dog vigtigt at bemærke, at blyholdigt loddetin ikke har det nødvendige flusmiddel til at lave pålidelige samlinger. Som følge heraf kan loddeprocessen ikke gentages.

Udstyrets tilstand

Mange faktorer påvirker kvaliteten af SMT-lodning. Disse faktorer omfatter designet af PCB-pads, kvaliteten af loddepastaen og tilstanden af det udstyr, der bruges til fremstillingen. Hver af disse faktorer er grundlæggende for kvalitetssikring af reflow-lodning. Desuden kan de også have indflydelse på loddefejl. For at forbedre loddekvaliteten er det vigtigt at bruge fremragende PCB-pad-design.

Ud over valget af komponenter er monteringspræcisionen en anden faktor, der påvirker kvaliteten af loddesamlingen. Det udstyr, der bruges til montering, skal have høj præcision, så komponenterne forbliver stabile. Desuden skal monteringsvinklen være korrekt for at sikre, at den polære enhed er korrekt orienteret. Tykkelsen på komponenten efter montering skal også være passende.

Kvalitet af loddepasta

Loddefejl kan være resultatet af en række forskellige faktorer. Ofte er disse problemer forårsaget af forkert PCB-design. Forkert pad-design kan resultere i komponenter, der forskubber sig eller får gravstensform, samt loddefejl. Af denne grund bør designet af PCB-pads undersøges nøje for at undgå disse problemer.

Temperatur og luftfugtighed spiller en væsentlig rolle for kvaliteten af loddepasta. En ideel temperatur til påføring er omkring 20 grader Celsius, og den rette luftfugtighed er mellem tredive og halvtreds procent. Høje fugtighedsniveauer kan medføre, at der dannes kugler, hvilket påvirker loddeprocessen. Skrabebladets hastighed og kvalitet er også vigtige faktorer, der påvirker lodningen. For at opnå optimale resultater skal loddepastaen påføres fra kernen og bevæge sig ud mod kanterne af printpladen.

Hastighed, skrabetryk, stencilens nedstigningshastighed og stencilrensningstilstand skal alle optimeres for at opnå maksimal printning af loddepasta. Forkert hastighed kan resultere i ujævn printning af loddepasta og kan reducere produktionseffektiviteten. Et andet kritisk parameter er stencilrensningsfrekvensen. For høj eller for lav stencilrensningshastighed kan forårsage en ophobning af tin, hvilket kan påvirke produktionseffektiviteten.

PCB-design

PCB-design er et kritisk aspekt af produktionskvaliteten. Det indebærer korrekt placering af komponenter på printkortet for at sikre, at de er monteret korrekt. Der skal være tilstrækkelig plads til mekaniske fastgørelseshuller. Ellers kan de sarte komponenter blive beskadiget. Desuden kan loddesamlinger i nærheden af fodaftrykkene på overflademonterede komponenter resultere i kortslutninger. Derfor er det vigtigt, at PCB-designet giver mulighed for korrekt placering af både konventionelle og overflademonterede komponenter.

Ud over den korrekte placering af komponenter kan et korrekt PCB-design også bidrage til SMT-lodning. Ifølge HP's statistikker skyldes omkring 70 til 80 procent af produktionsfejlene fejl i PCB-designet. De faktorer, der påvirker PCB-designet, omfatter komponentlayout, termisk pad-design, komponentpakningstyper og monteringsmetode. PCB-designet skal også tage højde for EMC-punkter (elektromagnetisk kompatibilitet) og via-positioner.