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.

Hvordan PCB-materiale med høj termisk ledningsevne vil løse problemet med varmeafledning

/0 Kommentarer/i /af

Hvordan PCB-materiale med høj termisk ledningsevne vil løse problemet med varmeafledning

PCB'er, også kendt som printkort, er lagstrukturer af kobberfolier, der er indlagt mellem glas-epoxylag. Disse lag tjener som mekanisk og elektrisk støtte for komponenterne. De højledende kobberfolier fungerer som det ledende kredsløb i PCB'et, mens glas-epoxylaget fungerer som det ikke-lederende substrat.

Høj varmeledningsevne pcb-materiale

Varmeledningsevne er et materiales evne til at overføre varme væk fra en enhed. Jo lavere varmeledningsevne, jo mindre effektiv er enheden. Materialer med høj varmeledningsevne kan eliminere behovet for vias og give en mere ensartet temperaturfordeling. Dette reducerer også risikoen for lokaliseret volumetrisk ekspansion, som kan føre til hotspots i nærheden af højstrøms komponenter.

Et typisk printkort til en pc kan bestå af to kobberplader og to ydre sporlag. Dets tykkelse er ca. 70 um, og dets varmeledningsevne er 17,4 W/mK. Resultatet er, at det typiske PCB ikke er en effektiv varmeleder.

Kobbermønter

Kobbermønter er små stykker kobber, der er indlejret i PCB'et. De placeres under den komponent, der producerer mest varme. Deres høje varmeledningsevne gør det muligt for dem at overføre varme væk fra den varme komponent til en køleplade. De kan fremstilles i forskellige former og størrelser, så de passer til de ønskede områder, og de kan være metalliseret for at sikre en tæt forbindelse.

Glas-epoxy

Problemet med varmeafledning bliver stadig vigtigere i elektronikken. Overdreven varme kan føre til underpræstation og tidlig svigt. I øjeblikket er mulighederne for varmeafledning begrænsede, især i ekstreme miljøer. En af løsningerne på dette problem er brugen af højtemperatur-glassepoxy PCB-materiale eller HDI-PCB. Dette materiale er i stand til at løse dette problem ved at have en varmeledningsevne, der er over to hundrede gange bedre end FR4-komposit.

Glasepoxyharpiksen har en fremragende varme- og flammebestandighed. Den har en høj glasovergangstemperatur og en høj varmeledningsevne. Det kan fungere som et isolerende lag og et varmeafledningslag. Det kan fremstilles ved imprægnering eller belægning. Den termiske ledningsevne af glas epoxy PCB vil forbedre de elektroniske komponenters ydeevne og stabilitet.

PCB'er med metalkerne

Metalkerne PCB-producenter har introduceret nye printpladesubstrater, der kan modstå høje temperaturer. Dette giver dem mulighed for selektivt at anvende tykkere kobberlag, der har en højere varmeledningsevne. Denne type PCB giver bedre varmeafledning og kan anvendes til fine kredsløbsmønstre og chipemballering med høj tæthed.

Ud over at have en højere varmeledningsevne er metal PCB'er også dimensionsstabile. PCB'er med aluminiummetalkerner har en størrelsesændring på 2,5-3% ved opvarmning, hvilket gør dem ideelle til højtydende applikationer. Deres lave varmeudvidelsesegenskaber gør dem også velegnede til høj koblingseffekt. Det mest almindeligt anvendte metal til et metalkerneprintkort er aluminium, som er billigt og genanvendeligt. Dets høje varmeledningsevne giver mulighed for en hurtig afkølingsproces.

Et andet problem i forbindelse med varmeafledning er risikoen for overdreven varme. Den varme, der genereres af varmeproducerende komponenter, skal fjernes fra printpladen, ellers vil printpladen ikke yde sit bedste. Heldigvis findes der nu nye muligheder for at løse dette problem. PCB'er med metalkerne med høj varmeledningsevne er en ny form for termisk løsning, der kan løse disse problemer.

FR4-substrater

PCB'er er lagstrukturer af kobberfolier og glasforstærkede polymerer. De bærer og forbinder elektroniske komponenter. Kobberet skaber et ledende kredsløb i PCB'et, mens glas-epoxylaget fungerer som et ikke-ledende substrat.

Komponenter med høj effekt placeres bedst i midten af printkortet i stedet for i kanterne. Det skyldes, at varmen ophobes ved kanterne og spredes ud. Desuden skal varme fra højtydende komponenter placeres langt væk fra følsomme enheder, og varmen skal ledes væk gennem printpladen.

PCB-materiale med høj varmeledningsevne er den bedste løsning til varmeafledning, der giver mulighed for hurtig overførsel af varme og forhindrer varmeophobning. Højteknologiske PCB'er anvender kobberbasis, aluminium eller keramik som substratmateriale. Dette løser problemerne med varmeafledning og gør PCB'erne mere holdbare.

2 Notes on PCB Reverse Engineering

/0 Kommentarer/i /af

2 Notes on PCB Reverse Engineering

Computerized tomography

A computerized tomography is a powerful tool for reverse engineering PCBs. This technique uses x-rays to take images of the inside of a circuit board. The resulting image can be used to reconstruct the board’s structure. Computerized tomography has several limitations, however. Its field of view is small, which makes it less effective for PCBs with large areas of copper foil.

Computerized tomography is not a good choice for all reverse engineering projects. CT scans can result in inaccurate results. It’s best to use a non-destructive method, which gives you more margin of error. CT scans are commonly used in this process, but you can also use X-ray tomography to capture the inside of a substance. It can also extract geometrical information, which can be extremely helpful for re-engineering circuit boards without destroying the device.

The main drawbacks of CT are the fact that x-rays can distort the image and cause a lot of artifacts. Additionally, the powerful X-rays can damage IC chips. In addition, the board needs to be depopulated before the process can begin.

In contrast, reverse engineering PCBs use a deconstructing method to understand complex things. This method is not limited to hardware engineering; it’s used in software development and human DNA mapping. This process starts with the PCB and works backward from it to the schematics to analyze how it works.

Another advantage of PCB reverse engineering is the ability to produce high-resolution optical images of a board with up to six layers in a few hours. It also has a low cost. The results can be sent directly to a PCB manufacturer for replica PCBs.

Computerized tomography can also be used to analyze multilayer PCBs. The results can also be used to generate a bill of materials. It is recommended to supply a sample PCB when PCB reverse engineering is needed. The sample board should be at least 10 mm in width.

Another benefit of using computerized tomography is that it allows the user to visualize individual components. In addition, it can also determine GD&T controls. A PC-DMIS can export features to polylines and step files. This allows the user to visualize the connections made on the printed circuit board.

Røntgen

X-ray for PCB reverse engineering is a relatively new technique for identifying components on a printed circuit board. Traditional methods rely on de-layering the PCB, which is a time-consuming, error-prone, and damaging process. X-ray for PCB reverse engineering, on the other hand, requires no physical damage to the PCB and takes much less time to evaluate. This method also allows the researcher to extract data from the circuit board.

X-ray for PCB reverse engineering is often used for reverse engineering, but the cost of purchasing such an inspection machine can be prohibitive for many people. One hardware hacker, John McMaster, decided to build his own X-ray to use in his own lab to save money.

Another important consideration is the resolution of the X-ray. Low resolution survey scans can reveal the main components of a board, but submicron resolution is needed to see traces and interconnects. Current micro-CT scanners and XRMs do not have the resolution necessary for this. Moreover, imaging a large PCB at coarse resolution can take hours. Furthermore, the X-ray beam can be harden and create streaks and bands.

PCB reverse engineering is a process of analyzing existing electronic products and recreating them with superior features and lower cost. During the process, documents are generated and sent to a PCB manufacturer for fabrication of a replica PCB. This method can also be used to reduce the time required for repairs and new circuit boards. In addition, it can reveal whether or not a given fabricator is a good match.

The process begins by cleaning the surface of a PCB. Afterward, the X-ray can reveal hidden information within the part. In addition, it can be used to solve quality and failure problems. It can also be used to create computer-aided design models of internal surfaces and trace connections.

Things to Know Before Ordering a PCB Project

/0 Kommentarer/i /af

Things to Know Before Ordering a PCB Project

If you are going to order a PCB project, there are a few things that you should be aware of. For instance, you must double check your traces before ordering. In addition, you need to make sure that your BOM and drill file match. Moreover, you must choose the right material.

Double checking traces

When ordering PCBs from a PCB manufacturer, it is crucial to double-check the traces and spacing on your board. The thickness and width of the traces on your project will determine the amount of current that can flow through the circuit. You can use an online trace width calculator to find the ideal trace width. This will reduce the chances of connections breaking.

Checking your BOM

The first step in ordering PCB components is checking your BOM. It will help you avoid missing or incorrect component numbers. Using the BOM is also beneficial when it comes to sourcing parts. The description of the component will help the buyer and assembly house find a suitable replacement part. This will also help them confirm that the parts have the right MPN.

It is important to check your BOM before sending the PCB project to a manufacturer. This is because even a small mistake can cause problems during the PCB assembly process. You should also keep track of any changes made to the BOM and label them clearly. The most up-to-date version of the BOM is the one that you should use.

Once you have your BOM, you need to find out the cost of the component you’re ordering. It is important to know exactly what you’re going to be paying. The price of your components should match the BOM of your PCB project. If not, you may have to replace the components or even change the design.

Checking your drill file

You can easily check your drill file before ordering your PCB project from a PCB manufacturing company. However, there are some important things you must remember before placing an order. The first step is to make sure that the file is in the correct format. You can use a gerber file viewer to double check your file.

A drill file is a secondary file that explains where holes should be drilled on the PCB. This file must be sent along with the Gerber files. If your Drill file does not specify the locations or sizes of holes, your PCB order will fail the audit.

The drill file should also contain a tool list. It lists which tools are needed for each component hole. The tool list should be either embedded in the drill file or be sent as a separate text file. Failure to provide this tool list on the fabrication drawing will eliminate automated verifications and result in more errors when it comes to data entry.

Choosing the right materials

Choosing the right materials for your PCB project is essential. The physical properties of PCB materials can significantly affect the performance of the board. For example, a lower dielectric constant will mean thinner dielectrics and lower board thickness, while a higher dielectric constant will lead to higher losses. This information will help you narrow down your selection of PCB materials and find those that deliver the required performance.

Next, you should determine the number of routing layers on your PCB. For a simple PCB design, there may be only one or two layers, while a moderately complex design may need four to six layers. More complicated designs may require eight layers or more. The number of layers will directly affect the cost of your PCB project.

Hvordan man kender overfladefinishen ud fra PCB-farven

/0 Kommentarer/i /af

Hvordan man kender overfladefinishen ud fra PCB-farven

Hvis du spekulerer på, hvordan du finder ud af, hvilken overfladefinish et printkort har, er du ikke alene. Farven på et printkort kan afsløre dets overfladefinish. Du kan også se en farvebetegnelse, der hedder ENIG eller Hard gold, Silver eller Light red. Uanset hvad du ser, vil du gerne sikre dig, at printkortet er belagt for at beskytte overfladen.

ENIG

ENIG-overfladebehandling er en af de mest populære overfladebehandlinger til printkort. Den fremstilles ved at kombinere guld og nikkel. Guldet hjælper med at beskytte nikkellaget mod oxidering, og nikkel fungerer som en diffusionsbarriere. Guldlaget har en lav kontaktmodstand og er normalt et tyndt lag. Tykkelsen af guldlaget skal være i overensstemmelse med kravene til printkortet. Denne overfladefinish er med til at forlænge printkortets levetid. Det har også en fremragende elektrisk ydeevne og forbedrer den elektriske ledning mellem printkortets komponenter.

ENIG-overfladefinish har en højere pris, men en høj succesrate. Den er modstandsdygtig over for flere termiske cyklusser og udviser god loddeevne og trådbinding. Den består af to metalliske lag: et lag nikkel beskytter det grundlæggende kobberlag mod korrosion, og et lag guld fungerer som et anti-korrosionslag for nikkelen. ENIG er velegnet til enheder, der kræver høj loddeevne og snævre tolerancer. ENIG er også blyfri.

Hårdt guld

Hårdt guld er en kostbar PCB-overfladebehandling. Det er en holdbar finish af høj kvalitet, som ofte er forbeholdt komponenter, der udsættes for meget slitage. Hårdt guld anvendes normalt på kantstik. Den primære anvendelse er at give en holdbar overflade til komponenter, der ofte aktiveres, som f.eks. batterikontakter eller tastaturkontakter.

Hårdt elektrolytisk guld er et guldbelagt lag over en nikkelbarriere. Det er den mest holdbare af de to og anvendes typisk på områder, der er udsat for slitage. Men denne overfladefinish er meget dyr og har en lav lodbarhedsfaktor.

Sølv

Afhængigt af printkortets sammensætning kan det produceres med forskellige farver og finish. De tre mest almindelige farver til PCB-overflader er sølv, guld og lys rød. Printkort med guldoverflade er normalt de dyreste, mens de med sølvoverflade er billigere. Kredsløbet på printkortet er primært lavet af rent kobber. Da kobber let oxiderer, når det udsættes for luft, er det meget vigtigt at beskytte det yderste lag af printkortet med en beskyttende belægning.

Overfladebehandling med sølv kan påføres ved hjælp af to forskellige teknikker. Den første teknik er nedsænkning, hvor pladen nedsænkes i en opløsning, der indeholder guldioner. Guldionerne på pladen reagerer med nikkel og danner en film, der dækker overfladen. Tykkelsen af guldlaget skal kontrolleres, så kobber og nikkel kan forblive loddebare, og kobberet er beskyttet mod iltmolekyler.

Lys rød

Overfladen på et printkort kan være blank, ikke-blank eller lys rød. En ikke-blank finish har tendens til at se mere porøs ud, og en blank finish har tendens til at være reflekterende og hård skal-lignende. Grøn er den mest populære PCB-farve, og det er også en af de billigste. Det er vigtigt at rengøre PCB'er, før man bruger dem, for at undgå oxidering.

Selvom loddemaskens farve ikke direkte afspejler printkortets ydeevne, bruger nogle producenter den som et designværktøj. Farven er ideel til PCB'er, der kræver strålende synlighed og skarpe kontraster. Røde PCB'er er også attraktive, når de kombineres med silketryk.

Elektroløst palladium

Ved at bruge den elektroløse palladiumoverfladebehandling på dine printkort undgår du, at der dannes sorte puder på kortet, og det har mange fordele, herunder fremragende loddeevne og binding af aluminiums- og sølvtråde. Denne type finish har også en ekstremt lang holdbarhed. Men den er også dyrere end andre overfladebehandlinger og kræver længere leveringstid.

ENEPIG's PCB-overfladebehandlingsproces omfatter flere trin, som hver især kræver omhyggelig overvågning. I det første trin aktiveres kobber, efterfulgt af deponering af kemisk nikkel og palladium. Derefter gennemgår printkortet en rengøringsprocedure for at fjerne oxidationsrester og støv fra overfladen.

Blyfri HASL

Hvis du er på udkig efter et nyt printkort, spekulerer du måske på, hvordan du kan skelne blyfri HASL-overfladefinish fra blybaserede printkort. Selvom HASL har et attraktivt udseende, er det ikke ideelt til overflademonterede komponenter. Denne type finish er ikke flad, og større komponenter, som f.eks. modstande, kan ikke justeres korrekt. Blyfrit HASL er derimod fladt og bruger ikke blybaseret loddemetal. I stedet bruges en kobberbaseret loddemetal, der er RoHS-kompatibel.

HASL giver loddeevne af høj kvalitet, og det kan modstå flere termiske cyklusser. Det var engang industristandard, men indførelsen af RoHS-standarder gjorde, at det ikke længere var i overensstemmelse med reglerne. I dag er blyfri HASL mere acceptabel med hensyn til miljøpåvirkning og sikkerhed, og det er et mere effektivt valg til elektroniske komponenter. Det er også mere i overensstemmelse med RoHS-direktivet.

Tips til viden om semifleksible FR4 printkort

/0 Kommentarer/i /af

Tips til viden om semifleksible FR4 printkort

FR4 er et flammehæmmende materiale

Printkort fremstillet af FR4 er ekstremt holdbare. Men prisen på disse printkort er højere end på dem, der er lavet af andre materialer. Derudover har disse printplader tendens til let at delaminere, og de udsender en dårlig lugt, når de loddes. Det gør dem uegnede til high-end forbrugerelektronik.

FR4 er et kompositmateriale, der har fremragende mekaniske, elektriske og flammehæmmende egenskaber. Det er et gult til lysegrønt materiale, der tåler høje temperaturer. Det er lavet af et glasfiberlag, der giver materialet dets strukturelle stabilitet. Materialet har også et lag af epoxyharpiks, der giver det dets brandhæmmende egenskaber.

FR4-printkort kan produceres med varierende tykkelse. Materialets tykkelse påvirker printkortets vægt og komponenternes kompatibilitet. Et tyndt FR4-materiale kan være med til at gøre en printplade lettere, hvilket gør den mere attraktiv for forbrugerne. Dette materiale er også let at sende og har fremragende temperaturbestandighed. Det anbefales dog ikke til brug i miljøer med høje temperaturer, f.eks. i rumfart.

Det har fremragende termiske, mekaniske og elektriske egenskaber.

FR-4 er et almindeligt printkortsubstrat fremstillet af glasvæv imprægneret med epoxy- eller hybridharpiks. Det bruges i vid udstrækning i computere og servere og er kendt for sine fremragende termiske, mekaniske og elektriske egenskaber. Det kan modstå høje temperaturer, hvilket gør det til et ideelt valg til følsom elektronik.

FR4 semi-flex PCB'er giver dog nogle udfordringer, når det gælder dybdekontrollerende fræsning. For at opnå gode resultater med denne type materiale, skal pladens resterende tykkelse være ensartet. Mængden af resin og prepreg, der bruges, skal også overvejes. Fræsetolerancen skal indstilles korrekt.

Ud over de fremragende termiske, mekaniske og elektriske egenskaber er FR4 let og billigt. At det er tyndt, er en stor fordel i forhold til FR1-printplader. Det skal dog bemærkes, at dette materiale har en lavere glasovergangstemperatur end FR1 eller XPC. FR4-printkort er lavet af otte lag glasfibermateriale. Disse printkort kan modstå temperaturer mellem 120 grader C og 130 grader C.

Det har et højt signaltab sammenlignet med et højfrekvent laminat.

Selvom FR4's lave pris og relative mekaniske og elektriske stabilitet gør det til et attraktivt valg til mange elektroniske applikationer, er det ikke egnet til alle applikationer. I tilfælde, hvor der kræves højfrekvente signaler, er et højfrekvent laminat et bedre valg.

Laminatmaterialets dielektriske konstant spiller en afgørende rolle i valget af det bedste printkort. Jo højere den dielektriske konstant er, jo mindre signaltab vil printkortet opleve. Denne dielektriske konstant er et mål for pladens evne til at lagre elektrisk energi.

Når man sammenligner signaltabet på et printkort med et højfrekvent laminat, kan man se, at førstnævnte har en højere dielektrisk konstant. Med andre ord har Semi-Flex FR4-materialet en højere dielektrisk konstant end sidstnævnte. En høj dielektrisk konstant er ønskværdig til højhastighedsapplikationer, fordi den forhindrer signaltab.

FR-4 var ikke det første PCB-materiale, der blev brugt til elektronik. Forud var gået FR-2-pladen, som var lavet af presset phenol-bomuldspapir. Dette materiale fungerede som en bro mellem diskret kablede håndloddede kredsløb og FR-4. I nogle Magnavox-reklamer blev der reklameret med, at fjernsynene var "håndloddede". FR-2-kort var ofte ensidige, men designere kunne løse problemet ved at bruge jumpere på oversiden og nul-ohm-modstande.

Det kan fremstilles til en lav pris

Semi-flex PCB'er er fleksible og ideelle til applikationer, hvor pladsen er en faktor. Disse printkort er dyrere end konventionelle FR4-kort, men den fleksibilitet, de giver, gør dem ideelle til mange medicinske anvendelser. Den fleksibilitet, de giver, er også bedre egnet til at håndtere dynamisk stress som følge af bøjede printkort.

Semifleksible PCB'er er lavet af materialer, der typisk fremstilles i ruller. Disse materialer skæres derefter til i henhold til produktets endelige størrelse. For eksempel skæres en rulle kobberfolie til den ønskede form, som derefter kræver mekanisk boring for at lave de gennemgående huller. Der bruges forskellige huldiametre, som varierer alt efter kundens behov.

Materialets bøjningsegenskaber kan dog give problemer. For eksempel er FR4 ikke egnet til bøjning ved meget høje temperaturer, da det har tendens til at vride sig. For at forhindre sådanne problemer er det nødvendigt at sikre, at materialerne er lavet af et fleksibelt materiale, før de ætses eller støbes.

Sådan udføres PCB Board Array Panelize-processen

/0 Kommentarer/i /af

Sådan udføres PCB Board Array Panelize-processen

Embedded board-arrays kan paneliseres for at reducere produktionsomkostningerne. Denne artikel diskuterer de forskellige muligheder, herunder brug af en laserskærer, en sav eller en fræser. Det første skridt er at designe tavlen alene. Designet skal omfatte bordet og dimensionerne for hele panelet.

Indlejrede tavler kan samles i paneler for at reducere produktionsomkostningerne

Panelisering af indlejrede kort giver dig mulighed for at reducere antallet af individuelle komponenter og de samlede produktionsomkostninger. Du kan placere kort side om side op til en kortbredde på fire tommer og 7,5 tommer. Panelisering giver dig mulighed for at spare plads på dit produktionsgulv og undgå dyre og tidskrævende samleoperationer.

Paneler er med til at beskytte printkortets integritet og gør det samtidig muligt for kinesiske printkortproducenter at producere flere kort på én gang. Panelering af printkort skal dog gøres med omhu. Processen kan forårsage en masse støv, og de samlede printkort kan have brug for yderligere rengøring inden forsendelse. Fremspringende komponenter kan også falde ned i tilstødende dele. Hvis fremspringene er små nok, kan man bruge "breakaway-huller" på hvert kort for at undgå dette.

For at kunne bygge et panel med flere printkort skal du først bygge et panel med kompatible printkortlagsstakke. Det kan du gøre ved at vælge printkort, der deler den samme printkortdesignfil, og oprette et panel med flere printkort. Derefter kan du bruge paneliseringskommandoerne til at oprette et panel, der består af et eller flere printkort.

Brug af en laserskærer

Ved at bruge en laserskærer til at fjerne panelet på et printkort eliminerer man behovet for en printkort-fræser. I modsætning til andre skæremetoder kræver laserskæring ikke en mekanisk matrice og er velegnet til printkort med snævre tolerancer. Den kan også skære gennem fleksible kredsløbssubstrater og glasfibre.

I modsætning til en sav kan en laserskærer opdele et printkort i paneler på en effektiv og hurtig måde. Lasere egner sig bedst til tynde plader, og den optimale tykkelse for en printplade er en mm. Men hvis printet har overhængende komponenter, kan laseren beskadige dem. Hvis man bruger en laserskærer til at panelisere et printkort, kan det også efterlade en ru kant, som kan kræve yderligere arbejde.

Panelets størrelse er en anden faktor, man skal overveje. Hvis printpladen er bredere end arrayets længde, er det mere effektivt at stable pladerne. Denne strategi har dog en ulempe: den vil resultere i for stor hældning under maskinel lodning af gennemgående huller.

Brug af sav

Paneliseringsprocessen involverer fjernelse af individuelle printkort fra et printkortpanel. Det kan gøres manuelt eller med en savklinge. I begge tilfælde fjernes laminatmaterialet i toppen og bunden af printkortet. PCB'ets midte efterlades intakt for at bevare board array-formatet.

Den mest almindelige og billigste måde at panelisere et printkort på er ved at bruge en sav. Med en sav kan man adskille de enkelte plader ved hjælp af V-riller. Denne metode gør det muligt at adskille pladerne nemt og hurtigt. Det er en relativt enkel metode, og saven hjælper dig med at skære pladerne præcist.

En anden teknik til at panelisere et printkort er tab routing. Denne proces fræser printkortet langs konturerne. Denne teknik bevarer de materialebroer, der holder printet på plads under fremstillingsprocessen. Den er dog ikke egnet til store transformatorer eller andre tunge komponenter. Men den reducerer belastningen på printkortet, og den kan reducere risikoen for skår.

Brug af en router

Hvis du bruger en fræser til at lave panelisering af printkort, skal du være opmærksom på de risici, der er forbundet med det. Det første, du skal vide, er, at fræsere genererer støv og vibrationer. Hvis panelerne er meget tykke, skal du bruge en laserskæremaskine. Alternativt kan du bruge et værktøj med krogblad. Denne metode er mindre effektiv, men meget billigere.

En anden paneliseringsmetode er V-groove routing, som bruger perforerede faner til at holde printpladerne på plads. Disse faner kan have alt fra tre til fem huller. Fordelene ved denne metode er, at den er fleksibel og let at afmontere. Denne metode anbefales dog ikke til printkort med uregelmæssige former eller små huller.

Brug et krogformet knivværktøj

Det er vigtigt at følge den korrekte procedure, når man monterer et printkort. Brug af det forkerte værktøj kan resultere i en ødelagt plade. For at undgå dette er det vigtigt at måle dit printkort omhyggeligt og skære hvert panel i den korrekte dybde. Desuden skal du sørge for at efterlade mindst 10 cm plads ved kanten af hvert panel.

Der er mange forskellige metoder til panelisering. Nogle metoder er mere effektive end andre. Nogle metoder kræver brug af et krogformet bladværktøj, som er dyrt og ineffektivt, når man arbejder med tykkere plader. Andre metoder kræver brug af en fræser til afskalning, som kan forårsage støv og andre problemer.