Hvad er de almindelige faktorer, der forårsager fejl på printkort?

/0 Kommentarer/i /af

Hvad er de almindelige faktorer, der forårsager fejl på printkort?

PCB-printplader kan fejle af mange forskellige årsager. Det kan være produktionsfejl, menneskelige fejl og fejl i pletteringen. Selvom disse årsager ikke kan elimineres fuldstændigt, kan de adresseres i designfasen eller under CM's inspektion af printkortet.

Menneskelige fejl

Printede kredsløb (PCB) er en integreret del af ethvert elektronikprodukt, så det er vigtigt at forstå, hvorfor de fejler. Mange fejl kan løses gennem omarbejde, men der er nogle situationer, hvor det er nødvendigt at montere et nyt printkort. Hvis du står over for et sådant problem, kan et samarbejde med en erfaren PCB-montagevirksomhed hjælpe med at mindske risikoen for en dyr, mislykket reparation.

Processen med at fremstille printkort er ekstremt kompleks. Selv små fejl og mangler kan påvirke det endelige produkt. Udover menneskelige fejl er andre almindelige faktorer, der forårsager fejl på printkort, forkert lodning og forkert installation af komponenter. Desuden kan miljøet påvirke komponenterne. Derfor skal fabriksmiljøet være rent for at undgå fejl.

Fejl på printkort kan også skyldes fysiske skader. Det kan være resultatet af stød eller tryk. For eksempel kan enheden være blevet tabt over en lang afstand, ramt af en genstand eller skilt ad med forkert omhu. Et defekt printkort kan måske ikke modstå disse typer af belastninger.

Produktionsproblemer

PCB-printkort kan fejle af flere årsager, herunder fremstillingsproblemer. Mens nogle er lette at opdage og løse, kræver andre omfattende reparationer af kontraktproducenten. Nogle almindelige årsager til PCB-fejl omfatter dårligt forbundne loddeforbindelser eller forkert justerede pads. Derudover kan forkert placerede komponenter eller spor påvirke PCB'ets ydeevne, og tilstedeværelsen af ætsende kemikalier kan beskadige komponenterne.

PCB-kredsløbsfejl kan også opstå under monteringen. Flere faktorer kan påvirke kvaliteten af printkort, herunder luftfugtighed og temperatur i produktionsmiljøet. Disse faktorer skal kontrolleres, så printpladerne fungerer efter hensigten. En anden mulig årsag til PCB-fejl er menneskelige fejl. Nogle mennesker fjerner eller bøjer komponenter ved et uheld og efterlader dem i en uhensigtsmæssig position.

En defekt i designet af et printkort er den mest almindelige årsag til fejl på kortet. Forkerte eller defekte komponenter kan forårsage kortslutning, krydsede signaler og andre problemer. Desuden kan forkert installerede komponenter resultere i, at printkortet bliver forkullet. Andre almindelige problemer i forbindelse med PCB-fremstilling omfatter utilstrækkelig tykkelse af printkortet, hvilket resulterer i bøjning eller delaminering. Forkert isolering kan også forårsage en spændingsbue, som kan få printkortet til at brænde eller kortslutte. Dårlig forbindelse mellem lagene kan også føre til dårlig ydeevne.

Fejlplacerede lodninger

Et PCB-printkort kan fejle af mange årsager. En af disse faktorer er forkert placerede lodninger, som kan føre til kortslutning eller andre problemer. En anden almindelig årsag er en ridset laminering. Det kan blotlægge forbindelserne under lamineringen.

Under fremstillingsprocessen kan PCB-komponenter blive fejlplaceret på grund af to faktorer. For det første er komponentføderen måske ikke placeret korrekt, eller den er måske ikke monteret på den rigtige rulle. For det andet er PCB'ets fodaftryk måske ikke af samme størrelse, så en komponent, der er større, end den burde være, vil sandsynligvis fejle.

En anden almindelig faktor, der forårsager fejl på printkort, er forkert lodning. Når man lodder, kan lodderester beskadige panelet. Som et resultat kan printplader udvikle ledende anodiske filamenter (CAF'er), som er metalfilamenter, der dannes på den eksponerede overflade. Dette problem kan også være forårsaget af dårlig glas-harpiks-binding eller PCB-boreskade. Derudover svækker forskelle i varmeudvidelse bindingen efter lodning. Det kan resultere i en defekt forbindelse.

Overtrædelser i pletteringen

Fejl i belægningsprocessen er en af de mest almindelige årsager til fejl på printkort. Disse ufuldkommenheder i belægningsprocessen kan forstyrre andre procesmaterialer, forhindre belægningens hærdning og forårsage ætsende rester på PCB'erne. Disse ætsende rester kan føre til PCB-fejl og uberegnelig opførsel. Den bedste måde at forhindre dette problem på er at følge designspecifikationerne. Ved at bruge en conformal coating kan man også forhindre, at printpladerne bliver forurenede, mens de er i drift.

Et printkort kan være meget afgørende for integriteten af din elektronik, men det er også let at overse det, når det samles. PCB-fejl kan være forårsaget af flere faktorer, herunder defekte komponenter eller produktionsfejl. Overtrædelser i pletteringen kan påvirke printkortets holdbarhed og pålidelighed, og de kan endda kompromittere sikkerheden for følsomt udstyr.

Overtrædelser i pletteringsprocessen kan også få et PCB til at fungere dårligt på grund af dårlig elektrisk ledning. Som et resultat kan PCB'et fejle under test eller inspektion. I nogle tilfælde kan printkortet endda blive ubrugeligt på grund af ukorrekt hulrensning og boring.

PCB-designstrategier til parallelle mikrostrimmellinjer baseret på simuleringsresultater

/0 Kommentarer/i /af

PCB-designstrategier til parallelle mikrostrimmellinjer baseret på simuleringsresultater

I denne artikel præsenteres flere PCB-designstrategier til parallelle mikrostribelinjer. Den første handler om dielektrisk konstant, tabstangens og koplanar mikrostrip-routing. Den anden diskuterer applikationsspecifikke designregler for PCB-spor.

Dielektrisk konstant

Den dielektriske konstant for parallelle mikrostrimmellinjer kan beregnes ved at løse en række differentialligninger. Den dielektriske konstant h varierer som en funktion af substratets højde og bredde. Den dielektriske konstant er en vigtig egenskab ved tynde film, så det er vigtigt at få en nøjagtig værdi for den dielektriske konstant.

En simulering kan bruges til at beregne den dielektriske konstant. Simuleringsresultaterne kan sammenlignes med eksperimentelle målinger. Disse resultater er dog ikke perfekte. Unøjagtigheder kan føre til unøjagtige Dk-værdier. Det resulterer i en lavere impedans og en langsommere transmissionshastighed. Desuden er transmissionsforsinkelsen for en kort linje længere end for lange linjer.

Parallelle mikrostribelinjer er kendetegnet ved et dielektrisk substrat med en relativ dielektrisk konstant på 2,2 og et tilsvarende dielektrisk tab på 0,0009. En mikrostribelinje indeholder to parallelle mikrostribelinjer med en koblingslinje. Den indvendige side af mikrostrip-linjen er belastet med en CSRR-struktur. SRR'en overfører det elektriske felt til de fire sider af mikrostriplinjen ved hjælp af koblingslinjen.

Tangent til tab

Vi bruger en computersimuleringsmodel til at beregne tabstangenten for parallelle mikrostrimmellinjer. Vi bruger tabstangenten for en 30 mm lang strimmellinje. Derefter bruger vi længden af den ekstra strimmellinje til at opfylde stikafstanden. Det resulterer i en tabstangent på 0,0007 grader.

Simuleringsresultaterne var meget nøjagtige og viste en god overensstemmelse med de eksperimentelle resultater. Simuleringsresultaterne indikerede, at tabstangenten for en parallel mikrostrimmellinje er mellem 0,05 mm. Dette resultat blev verificeret ved yderligere beregninger. Tabstangenten er et estimat af den energi, der absorberes af strimlen. Den afhænger af resonansfrekvensen.

Ved hjælp af denne model kan vi beregne resonansfrekvensen, tabstangenten og shuntfrekvensen. Vi kan også bestemme den kritiske dækhøjde for en mikrostrimmel. Dette er en værdi, der minimerer dækhøjdens indflydelse på linjens parametre. De beregnede outputparametre er anført i afsnittet Linjetyper i vejledningen. Programmet er meget nemt at bruge og giver dig mulighed for at ændre inputparametre hurtigt og præcist. Det har markørkontrol, tuning-genveje og genvejstaster, der hjælper dig med at ændre simuleringsmodellens parametre.

Koplanar mikrostrip-routing

Koplanar mikrostrip-routing kan udføres ved hjælp af et computersimuleringsværktøj. Simuleringen kan bruges til at optimere et design eller til at tjekke for fejl. For eksempel kan en simulering afgøre, om der var en loddemaske til stede eller ej. Den kan også vise virkningen af etchback, som reducerer koblingen mellem coplanar trace og ground plane og øger impedansen.

For at kunne lave den korrekte koplanære mikrostrip-routing skal man først beregne den karakteristiske impedans mellem den koplanære bølgeleder og jorden. Det kan gøres med en aktiv lommeregner eller ved hjælp af ligningerne nederst på siden. Transmission Line Design Handbook anbefaler en sporbredde på "a" plus antallet af huller, "b". Jordforbindelsen på komponentsiden skal være bredere end b for at undgå virkningerne af EMI.

For at få nøjagtige simuleringsresultater bør man bruge en god coplanar waveguide calculator. De bedste inkluderer en coplanar waveguide calculator, der tager højde for dispersion. Denne faktor bestemmer tabet og hastigheden ved forskellige frekvenser. Desuden skal man tage højde for kobberets ruhed, som øger sammenkoblingens impedans. Den bedste beregner vil tage højde for alle disse faktorer samtidigt.

Applikationsspecifikke designregler for PCB-spor

Det elektriske feltmønster på et printkort kan designes i flere lag, enkelt, dobbelt eller flere lag. Denne type PCB-design bliver mere og mere almindeligt, især til SoC-applikationer. I dette design føres signalsporet på de inderste lag af PCB'et. Signalsporet er understøttet af jordplaner for at minimere den karakteristiske impedans.

De simulerede mikrostrip-linjer er designet med forskellige udskæringsbredder. Referencemikrostrimlen på 50 O har ingen cut-out-kompensation, mens de to andre har en diskontinuitet. Den breddevarierende cut-out bruges til impedanskompensation, og cut-out-bredden varieres gennem lineær parametrisk analyse. Udskæringsbredden er 0,674 til 2,022 mm med en præcision på 0,1685 mm.

De høje integrationskrav til parallelle mikrostrip-linjer er ofte ledsaget af krydstale. For at bekæmpe dette problem har forskere udforsket teknikker til at minimere krydstale. De har studeret dannelsesprincipperne for krydstale og identificeret faktorer, der påvirker det. En af de mest effektive metoder er at øge afstanden mellem transmissionslinjerne. Men denne metode bruger begrænset plads på ledningerne og er ikke kompatibel med integrationsretningen.

Printede kredsløb med høj Tg og deres anvendelser

/0 Kommentarer/i /af

Printede kredsløb med høj Tg og deres anvendelser

Printkort med høj Tg har en række anvendelsesmuligheder inden for luft- og rumfart. For eksempel producerer jetmotorer tusindvis af mikrovibrationer i minuttet og kræver høje Tg-egenskaber. På samme måde skal fly fungere ved temperaturer fra -45 °C til 85 °C. I sådanne miljøer skal PCB'er med høj Tg være fugtfrie og kunne modstå et bredt temperaturområde.

TG170

TG170 high-tg PCB er et printkort med høj modstandsdygtighed og høj temperatur, som kan fremstilles på to forskellige måder med forskellige materialer. Egenskaberne afhænger af detaljerne i dit design. Dette høj-tg PCB er velegnet til forskellige elektroniske applikationer, herunder digitale enheder, medicinsk udstyr og RF-kredsløb.

PCB'er med høj TG anvendes i vid udstrækning i bilindustrien og i måle- og kraftudstyr. De bruges også i udstyr til kraftvarmeproduktion af solenergi og i strømomformere. De bruges også i bilelektronikindustrien, herunder navigation, telematik og audio-video udstyr.

En anden anvendelse af TG170 high-tg PCB er i motorstyringer, hvor høje temperaturer er et problem. Høje rotationshastigheder og lange driftstider kan resultere i høje temperaturer. Under sådanne forhold kan tg170 high-tg PCB modstå høje temperaturer og hjælpe med at reducere PCB-fejl.

PCB'er med høj TG har en lavere følsomhed over for varme, fugtighed og kemisk korrosion, hvilket gør dem mere pålidelige til elektronikapplikationer. Desuden er de mere velegnede til blyfri tinsprøjtningsprocesser. Da Tg er en afgørende faktor for et PCB's mekaniske stabilitet, er det vigtigt at overveje det i designprocessen. High-TG PCB'er skal designes med passende materialer, der kan modstå et miljø med høje temperaturer.

TG170 high-tg PCB er det ideelle valg til højtydende elektronik. Disse PCB'er er et godt valg for high-end producenter. De kan bruges i en lang række applikationer og fås i en bred vifte af materialer og overflader.

High-TG PCB'er bruges i industrielle applikationer, hvor høje temperaturer, elektriske og kemiske miljøer er et krav. De bruges i højeffektspressere, boremaskiner, strømomformere, solenergiudstyr og antenner med høj processering. Højtemperatur-PCB'er kan fremstilles af en række forskellige materialer, herunder glas, papir eller keramik.

Højtemperatur-printkort er påkrævet i henhold til RoHS-standarden og bruges ofte i elektronik. Højtemperatur-PCB'er er ideelle til RoHS-anvendelser, da de kan understøtte blyfri lodning. De forbedrer også printpladernes stabilitet ved moderate driftstemperaturer. Desuden er højtemperaturprintplader billigere.

TG170 FR-4

Ved design af printkort er temperatur en af de vigtigste overvejelser. Når PCB'ets temperatur stiger, udvider materialet sig, og dets egenskaber ændres. Derfor anbefales det, at TG170 FR-4 PCB bruges til systemer, der ikke udsættes for temperaturer over 170 grader Celsius.

Høje temperaturer kan påvirke FR4-materialer og er skadelige for printkort. For eksempel kan høje temperaturer påvirke tværbindingen, som er afgørende for FR4-materialer. Høje temperaturer kan også påvirke segmenternes mobilitet og endda få materialet til at gå over i en flydende tilstand.

Korrekt dokumentation af stablingsplanen er afgørende for en vellykket fremstilling af høj-TG PCB. PCB-producenten kan hjælpe dig med at udvikle det bedste layout til dine kredsløb ved at levere de nødvendige specifikationer. Afhængigt af dine behov kan du vælge FR-4-, Rodgers- eller Nelco-materialer. Du kan også føre højfrekvenssignaler til de indre lag for at hjælpe med at isolere dem fra ekstern stråling.

Materialer af høj kvalitet har længere levetid og forbedrer ydeevnen. Derfor skal du kigge efter PCB'er med kvalitetscertificeringer. De vigtigste kvalitetscertificeringer omfatter RoHS, ANSI/AHRI, ISO og CE.

PCB'er fremstillet med TG170 FR-4 høj-TG-materiale er populære i mange brancher. Materialets højere Tg-værdi forbedrer modstandsdygtigheden over for fugt, varme og kemikalier samt printkortets stabilitet. Disse egenskaber gør høj-TG PCB'er ideelle til højtemperaturkredsløb.

Egenskaberne for TG170 FR-4 high-TG PCB afhænger af typen af basismateriale. Forskellige vægte af kobber kan bruges til at fremstille et høj-TG PCB. På grund af dette skal forskellige lag mærkes separat. Disse lag vil blive adskilt i henhold til deres vægt og tykkelse. Denne proces hjælper med at bestemme den korrekte tykkelse af høj-TG PCB.

Materialer med høj TG anvendes ofte i bilindustrien. Det skyldes, at de kan håndtere højere temperaturer og højere strømme. Et printkort skal dog overholde det temperaturområde (TUV), der er angivet i specifikationerne.

 

Hvad er forskellen mellem PCB og PCBA?

/0 Kommentarer/i /af

Hvad er forskellen mellem PCB og PCBA?

Der er en række forskelle mellem PCB og PCBA, og det er vigtigt at forstå, hvad de hver især betyder for dit produkt. Forskellene er ikke begrænset til materialer, men kan også omfatte komponentplacering, lodning og forskellige inspektioner. Printkort kan også være stive eller fleksible.

Trykt kredsløbskort

Et printkort er et medium, der forbinder elektroniske komponenter på en kontrolleret måde. Disse plader er et almindeligt materiale inden for elektronik og elektroteknik. De kaldes også almindeligvis PCB'er. Printplader bruges i alt fra mobiltelefoner til tv-apparater.

PCB er et meget alsidigt produkt og kan tilpasses, så det passer til forskellige elektroniske enheder. De bruges også i medicinsk udstyr, belysning og biludstyr. Faktisk findes de i næsten alle industrimaskiner. De bruges også til at reducere vedligeholdelses- og inspektionsomkostningerne for elektronisk udstyr.

Et printkorts konstruktionsproces starter med et grundmateriale kaldet PCB-substratet. Derefter dækkes pladen med kobberfolie. Kobberfolien er et lag, der indeholder kobberspor. Disse spor indsættes og holdes på plads af loddemetal.

Før man begyndte at bruge printkort (PCBA), pakkede man komponenterne ved at fastgøre ledninger til komponenterne og montere dem på et stift underlag. Tidligere var dette materiale lavet af bakelit, et materiale, der erstattede det øverste lag af krydsfiner. Derefter loddede man manuelt på metalkomponenterne for at skabe ledende stier. Men denne proces var tidskrævende, bestod af mange forbindelser og ledninger og var tilbøjelig til at kortslutte.

Printed circuit board og pcb-a er to typer PCBA. Hver type har sine egne anvendelser og fordele. Når de kombineres, udgør de en kompleks elektronisk samling.

Montering af printkort

Montering af printkort er en proces i flere trin, der begynder med designet af et printkort. Dette design printes derefter på et kobberbeklædt laminat. Derefter ætses det blottede kobber, så der opstår et mønster af kredsløbslinjer. Derefter bores hullerne, og de elektroniske komponenter indsættes i disse huller. Denne proces er kritisk, fordi hvert hul skal have en perfekt størrelse og være justeret, så det passer til printkortets komponenter.

Montering af printkort er en meget teknisk proces, der kræver ekspertise og sikkerhedsforanstaltninger. Det færdige produkt skal være fejlfrit og indeholde en metalflig, der beskytter elektronikken mod skader under samleprocessen. Montering af printkort har eksisteret i mange årtier, og det er stadig en af de mest populære metoder til fremstilling af elektroniske produkter. Det kan bruges på både enkelt- og dobbeltlagede printkort. Nye teknologier, såsom loddeløs teknologi, gør det sikrere og lettere at samle og reducerer størrelsen og vægten af printkort.

Når du vælger den rigtige montageteknologi til dit projekt, skal du sørge for at vælge den rigtige til dine behov. Der er en række metoder at vælge imellem, herunder manuel lodning, pick-and-place-maskiner og overflademonteringsteknologi. Mens mange printkort kun kræver én type teknologi, kræver andre flere typer.

Design af printkort

Et printkort (PCB) er et trykt kredsløb, der indeholder elektroniske komponenter. Det består typisk af et kobberlag, et substrat og et silketryk. Før PCB'ernes indtog blev kredsløb ofte bygget ved at forbinde komponenter med ledninger. Disse ledninger blev derefter loddet til komponentledningerne for at danne ledende stier. Denne metode var imidlertid langsom, vanskelig at fremstille og vanskelig at fejlfinde.

Design af printkort starter med det indledende layout af kredsløbet. Når man har defineret printkortets form og importeret komponentdata fra skemaet, er næste trin det fysiske layout af printkortet. Til at begynde med skal der placeres komponentfodaftryk inden for printkortets omrids i CAD-systemet. Disse footprints viser netforbindelser som spøgelseslinjer, så brugerne kan se, hvilke dele de er forbundet med. Det er vigtigt at placere delene korrekt for at opnå maksimal ydeevne. Det indebærer, at man tager højde for tilslutningsmuligheder, støj og fysiske forhindringer, herunder kabler og monteringshardware.

Når designet er blevet godkendt, er det næste skridt valget af materialer og komponenter til printkortet. Dette trin er det mest tidskrævende og kostbare i hele processen, men det er afgørende for slutproduktets succes. Designprocessen for et printkort begynder med at bestemme de vigtigste komponenter og afgøre, hvilke laminatmaterialer der er bedst egnet til et bestemt design.