Grundregeln für Layout und Komponentenverdrahtung

Grundregeln für Layout und Komponentenverdrahtung

Es gibt einige Grundregeln, die beim Entwurf eines Layouts beachtet werden sollten. Dazu gehört, dass die Stromversorgungs- und Erdungsebenen innerhalb der Platine bleiben, Quervernetzungen vermieden werden und die wichtigsten Komponenten zuerst platziert werden. Sie sollten auch versuchen, ICs und große Prozessoren innerhalb der Platine zu platzieren. Wenn Sie diese Regeln befolgen, sollten Sie keine Probleme beim Entwerfen und Erstellen einer Leiterplatte haben.

Vermeiden Sie das Überqueren von Netzen

Bei der Verdrahtung von Komponenten müssen Sie vermeiden, dass sich Netze kreuzen. Wenn Durchkontaktierungen vorhanden sind, müssen diese weit genug voneinander entfernt sein, damit sich die Netze nicht kreuzen. Eine weitere Möglichkeit zur Vermeidung von Netzkreuzungen besteht darin, den positiven Pin eines ICs vor dem negativen Pin des anderen ICs zu platzieren. Auf diese Weise vermeiden Sie sich kreuzende Netze auf der Leiterplatte.

Platzieren Sie große Prozessoren und ICs auf Ihrer Platine

Mikroprozessoren, ICs und andere große elektronische Bauteile sind das Herzstück der meisten Schaltungen. Sie sind allgegenwärtig und finden sich auf fast jeder Leiterplatte. Es kann sich um einfache Geräte mit nur wenigen Transistoren oder um komplexe Geräte mit Millionen oder sogar Milliarden von Transistoren handeln. Es gibt viele Arten von ICs, darunter 8-Bit-Mikrocontroller, 64-Bit-Mikroprozessoren und hochentwickelte Gehäuse.

Vermeiden Sie Durchkontaktierungen auf Stromversorgungs- und Erdungsebenen

Wenn Sie Durchkontaktierungen auf Stromversorgungs- und Erdungsebenen platzieren, entstehen Hohlräume, die zu heißen Stellen in der Schaltung führen können. Aus diesem Grund ist es am besten, Signalleitungen von diesen Ebenen fernzuhalten. Als allgemeine Faustregel gilt, dass Durchkontaktierungen in einem Abstand von 15 mils platziert werden sollten. Bei der Platzierung von Signalleitungen ist außerdem darauf zu achten, dass es 1350 Biegungen pro Durchkontaktierung gibt.

In einem typischen Leiterplatten-Stromverteilungssystem befinden sich die Stromversorgungs- und Erdungsebenen auf den äußeren Lagen. Diese Lagen zeichnen sich durch eine geringe Induktivität und eine hohe Kapazität aus. In digitalen Hochgeschwindigkeitssystemen kann es zu Schaltgeräuschen kommen. Um dies zu vermindern, sollten Sie für die elektrischen Verbindungen thermisch entlastete Pads verwenden.

Vermeiden Sie Durchkontaktierungen auf Leiterbahnen

Bei der Verdrahtung von Bauteilen ist es wichtig, Durchkontaktierungen auf Leiterbahnen zu vermeiden. Durchkontaktierungen sind in die Leiterplatte gebohrte Löcher, durch die dünne Kupferdrähte geführt und auf beiden Seiten verlötet werden. Idealerweise sollten die Durchkontaktierungen mindestens ein Achtel der Wellenlänge von den Leiterbahnen entfernt sein. Dadurch wird die Betriebstemperatur des IC gesenkt und die Zuverlässigkeit des Entwurfs erhöht.

Durchkontaktierungen sind sehr nützlich, um Signale von einer Schicht zur anderen zu übertragen. Im Gegensatz zu Leiterbahnen, die von Schicht zu Schicht verlaufen, sind sie auch leicht zu erkennen, wenn Änderungen am Design erforderlich sind. Durchkontaktierungen sind der Tausendsassa eines PCB-Layouts, da sie die elektrische Verbindung zwischen den Lagen herstellen. Außerdem dienen sie als effektives Werkzeug zur Wärmeübertragung von einer Seite der Leiterplatte zur anderen.

Warum aktive Komponenten teurer sind als passive Komponenten

Warum aktive Komponenten teurer sind als passive Komponenten

Elektronik ist ein zentraler Bestandteil unserer modernen Welt und wird in fast allen Branchen eingesetzt. Damit diese Geräte ordnungsgemäß funktionieren, sind sie von einer Vielzahl wichtiger Komponenten abhängig. Aktive Bauteile sind jedoch teurer als passive. Dieser Artikel befasst sich mit dem Unterschied zwischen den beiden Arten von elektronischen Bauteilen. Sie werden erfahren, warum aktive Bauteile teurer und passive billiger sind.

Transistoren

Es gibt zwei grundlegende Arten von elektronischen Bauteilen: aktive und passive. Aktive Bauteile werden zur Stromerzeugung verwendet, passive Bauteile zur Stromspeicherung. Beide Arten sind in elektronischen Geräten wichtig, weil sie dafür sorgen, dass die elektronischen Geräte wie erwartet funktionieren. Es gibt jedoch einige wichtige Unterschiede zwischen aktiven und passiven elektronischen Bauteilen.

Ein Transistor ist ein aktives Bauteil, ein Halbleiterbauelement, das zum Betrieb externe Energie benötigt. Der Transistor kann den Strom, der in einem Schaltkreis fließt, verstärken oder verringern. Ein Transistor kann auch die Richtung ändern, in der Strom fließt.

Induktivitäten

Aktive Bauteile sind solche, die Strom oder Spannung erzeugen, während passive Bauteile dies nicht tun. Der Unterschied zwischen aktiven und passiven Bauteilen liegt nicht nur in ihrer äußeren Erscheinung, sondern auch in ihrer Funktion. Ein aktives Bauteil hat die Aufgabe, Strom zu verstärken, während ein passives Bauteil keinen Zweck erfüllt.

Im Wesentlichen benötigen aktive Komponenten eine externe Energiequelle, um zu funktionieren. Passive Bauteile erzeugen keine Energie, aber sie speichern Energie und steuern den Stromfluss. Ein Beispiel für ein aktives Bauteil wäre ein Transistor, während ein passives Bauteil ein Widerstand wäre.

Induktivitäten filtern hochfrequente Signale heraus

Eine Drosselspule kann in einer elektrischen Schaltung verwendet werden, um hochfrequente Signale herauszufiltern. Dabei wird die Frequenz des Signals auf eine niedrigere Frequenz als die Eingangsfrequenz reduziert. Im Allgemeinen suchen Ingenieure nach einem Verhältnis, das bis zu 1/(2*x)1/2 reicht. Sie wollen auch die Eckfrequenz kennen, die grafisch bestimmt werden kann. Die x-Achse zeigt die Frequenz an, während die y-Achse die Verstärkung darstellt.

Eine Möglichkeit, die Induktivität der Spule zu bestimmen, ist die Messung der Spannung über der Spule. Auf diese Weise können Sie die Empfindlichkeit der Induktivität gegenüber einem hochfrequenten Signal bestimmen. Die Induktivität kann auch mit Hilfe der Eckfrequenz gemessen werden. Beachten Sie, dass die Induktivität keine exakte Messung ist, da die Schaltung immer Verluste aufweist.

Transistoren sind Verstärker und Schalter

Transistoren sind elektrische Geräte, die zur Steuerung von Signalen verwendet werden. Sie bestehen aus zwei grundlegenden Komponenten: einem Emitter und einem Kollektor. Der Emitterteil eines Transistors ist in Durchlassrichtung vorgespannt, während der Kollektorteil in Sperrichtung vorgespannt ist. Wenn ein Transistor in seinem aktiven Bereich arbeitet, weist die Kollektorseite eine leicht gekrümmte Kurve auf. Der Kollektorbereich ist der wichtigste Teil eines Transistors, da hier der Kollektorstrom am stabilsten ist.

Transistoren können entweder als p-Typ- oder als n-Typ-Halbleiter klassifiziert werden. Wenn sie als Schalter verwendet werden, funktionieren sie auf ähnliche Weise wie Verstärker. Sie können als Schalter fungieren, indem sie den Strom, der durch die Basis fließt, verändern.

Induktivitäten sind nicht reziprok

Induktivitäten sind nicht reziprok, wenn zwei oder mehr von ihnen parallel geschaltet sind und keine gegenseitige Induktivität zwischen ihnen besteht. Das bedeutet, dass die Summe ihrer Gesamtinduktivitäten geringer ist als die Summe ihrer Einzelinduktivitäten. Dies ist der Fall bei Parallelinduktoren, bei denen die Spulen in entgegengesetzten Richtungen angeordnet sind.

Die gegenseitige Induktivität ist eine weitere Möglichkeit, Gegenseitigkeit zu definieren. Eine Ersatzschaltung ist eine Schaltung, bei der der primäre und der sekundäre Teil die gleiche gegenseitige Induktivität aufweisen. In einem Wechseltransformator verliert der zweite Teil bei der magnetischen Kopplung keine Energie, er stellt also keine verklumpte Energie dar.

Induktoren benötigen keine externe Energiequelle

Induktivitäten speichern Energie, indem sie ihre Magnetfeldstärke in Abhängigkeit von der Stromstärke, die durch sie fließt, ändern. Je stärker der Strom ist, desto stärker ist das Magnetfeld, und desto mehr Energie wird gespeichert. Diese Eigenschaft ist einzigartig für Induktoren im Vergleich zu Widerständen, die im Allgemeinen Energie in Form von Wärme abgeben. Außerdem hängt die in einem Induktor gespeicherte Energiemenge von der Stromstärke ab, die durch den Induktor fließt.

Der Hauptzweck eines Induktors besteht darin, Energie zu speichern. Wenn elektrischer Strom durch einen Induktor fließt, wird in dem Leiter ein Magnetfeld induziert. Darüber hinaus wirkt das induzierte Magnetfeld der Änderungsrate von Strom oder Spannung entgegen. Infolgedessen fließt ein konstanter Gleichstrom durch eine Drosselspule, die durch den Buchstaben L symbolisiert wird. Diese Eigenschaft macht Drosseln in großen Leistungsanwendungen nützlich, wo sie nicht durch ein herkömmliches elektrisches Bauteil ersetzt werden können.

Die 3 Hauptursachen und Gegenmaßnahmen für Lötpastenmängel beim PCB-Design

Die 3 Hauptursachen und Gegenmaßnahmen für Lötpastenmängel beim PCB-Design

Es gibt mehrere Ursachen und Gegenmaßnahmen für Lötpastenmängel in einem PCB-Design. Dazu gehören kalte Lötstellen, ungenaue Platzierung, zu viel Hitze beim Löten und chemische Leckagen. Im Folgenden werden einige der häufigsten Ursachen und ihre Beseitigung beschrieben.

Kalte Lötstellen

Um die Bildung kalter Lötstellen zu vermeiden, müssen die Leiterplattendesigner die Leiterplatte so gestalten, dass alle Bauteile in ähnlicher Ausrichtung angeordnet sind und gute Bauteilabdrücke haben. Dies hilft, Probleme mit thermischen Ungleichgewichten und Asymmetrie der Lötstellen zu vermeiden. Außerdem ist es wichtig, die Leiterplatten so zu gestalten, dass jedes Bauteil auf einem D-förmigen Pad platziert ist. Es ist auch wichtig, die Verwendung von hohen Bauteilen zu vermeiden, da sie kalte Zonen im Leiterplattendesign schaffen. Außerdem werden Bauteile am Rand der Leiterplatte eher heiß als in der Mitte.

Eine fehlerhafte Lötstelle kann durch verschiedene Faktoren verursacht werden, z. B. durch fehlendes Flussmittel oder eine schlecht verklebte Verbindung. Ein sauberer Arbeitsbereich ist für eine gute Qualität der Lötstelle unerlässlich. Es ist auch wichtig, die Lötspitze neu zu verzinnen, um Oxidation zu verhindern.

Austritt von Chemikalien

Wenn Sie Leiterplatten entwerfen, sind Sie vielleicht daran interessiert, zu erfahren, wie Sie chemische Leckagen vermeiden können. Dieses Problem wird durch Lotkugeln verursacht, die als kleine Lotkugeln an der Oberfläche des Laminats, des Resists oder des Leiters einer Leiterplatte haften. Durch die entstehende Hitze kann sich die Feuchtigkeit in der Nähe der Durchgangslöcher in einer Leiterplatte in Dampf verwandeln und das Lot herausdrücken.

Ein weiteres Problem, das durch einen Mangel an Lötpaste verursacht wird, ist die Lötbrückenbildung. Wenn sich das Lot vor dem Erstarren nicht von einem Blei trennen kann, bildet es einen Kurzschluss. Diese Kurzschlüsse sind zwar oft unsichtbar, können aber bei einem Bauteil verheerende Folgen haben. Mehrere Faktoren können dieses Problem verursachen, darunter die Anzahl der Stifte auf einer Leiterplatte, der Abstand zwischen ihnen und die Einstellung des Reflow-Ofens. In einigen Fällen kann auch ein Materialwechsel zu Lötbrücken führen.

Zu viel Hitze beim Löten

Lötpaste kann zu Verformungen neigen, wenn sie beim Löten eine bestimmte Temperatur erreicht. Zu viel Hitze beim Löten kann zu Lotkugeln und diskreten Verformungen führen. Zu viel Lotpaste kann auch zu einer zu starken Ausgasung von Flussmitteln führen. Diese Faktoren können zu Lötkugeln und Verformungen im Leiterplattendesign beitragen.

Die Lötpaste darf niemals mit Feuchtigkeit oder Nässe in Berührung kommen. Die Lötmaske muss korrekt positioniert sein, und der Schablonenboden sollte regelmäßig gereinigt werden. Ein weiterer häufiger Fehler beim Leiterplattendesign ist der so genannte Grabstein-Effekt oder "Manhattan-Effekt", der durch ein Ungleichgewicht der Kräfte beim Löten entsteht. Dieser Effekt ähnelt der Form eines Grabsteins auf einem Friedhof. Es handelt sich jedoch um ein defektes Leiterplattendesign mit einem offenen Stromkreis.

Richtiges Reinigen des Materials nach dem Bohren

Ein Mangel an Lötpaste ist das Ergebnis einer unsachgemäßen Reinigung des Materials nach dem Bohren. Der Lötdraht sollte die richtige Temperatur haben und idealerweise vollständig mit den Pads und Stiften benetzt sein. Wird das Lot nicht ausreichend benetzt, kann dies zur Bildung einer Lötbrücke oder anderen Defekten führen. Die richtige Menge an Lot ist notwendig, um die Pads und Stifte gleichmäßig zu benetzen. Ist dies nicht der Fall, kann sich eine Metalloxidschicht auf dem zu verbindenden Objekt bilden. Dies lässt sich durch gute Reinigung des Materials und die Verwendung des richtigen Lötkolbens beheben.

Unzureichendes Lötzinn kann zu verschiedenen Problemen auf der Leiterplatte führen. Unzureichendes Lot kann ein Sandloch, eine unterbrochene Linie, ein "Blasloch" oder eine "Lötstellenlücke" verursachen. Unzureichende Lotpaste kann auch dazu führen, dass sich Zinn von den Bauteilen löst. Es ist wichtig, solche Probleme zu vermeiden, indem man den PCB-Designprozess befolgt.

Vorbeugende Maßnahmen

Eine Lötbrücke entsteht, wenn Lot in einen Bereich gelangt, in den es nicht gelangen sollte. Lötbrücken können durch die Verwendung größerer Bauteilanschlüsse verhindert werden. Wenn die Pads zu klein sind, muss das Lot einen größeren Bereich benetzen und ein kleineres Volumen die Leitung hinauffließen. Dadurch bilden sich Lötkugeln, die zu Kurzschlüssen führen. Es ist wichtig, die Pads an optimalen Positionen zu platzieren und beim Lötprozess die richtige Lotpaste zu verwenden.

Ein Mangel an Lötpaste auf der Leiterplatte kann auch dazu führen, dass Bauteilanschlüsse wärmer sind als Pads, da Bauteilanschlüsse eine geringere thermische Masse und einen höheren Luftstrom um sie herum haben. Eine Verlängerung der Einwirkzeit der Lötpaste verhindert dieses Problem und gleicht die Temperaturen auf der gesamten Baugruppe aus. Außerdem wird dadurch die Tendenz verringert, dass das Lot zu den wärmeren Oberflächen fließt. Eine weitere Vorbeugungsmethode besteht in der Optimierung des Schablonendesigns, um die Menge an Lotpaste an problematischen Stellen zu minimieren. Neben der Verwendung einer Schablone kann auch die Sicherstellung, dass die Bauteile vor der Platzierung nicht beschädigt werden, dazu beitragen, die Menge an Lotpaste in problematischen Bereichen zu reduzieren. Ein Kupferausgleich kann auch dazu dienen, die Erwärmung und Abkühlung der Leiterplatte auszugleichen.

Die vier wichtigsten Methoden der Galvanisierung auf der Leiterplatte

Die vier wichtigsten Methoden der Galvanisierung auf der Leiterplatte

Die galvanische Beschichtung einer Leiterplatte kann auf verschiedene Weise erfolgen. Es gibt die Durchkontaktierungs-, die Reinigungs- und die stromlose Methode. Jede Methode wird verwendet, um verschiedene Bereiche der Leiterplatte abzudecken. Die Methoden unterscheiden sich geringfügig voneinander, so dass es am besten ist, die Unterschiede zu kennen, um eine gute Entscheidung treffen zu können.

Durchlaufende Beschichtung

Die Durchsteckgalvanik ist ein Verfahren zur galvanischen Beschichtung von Leiterplatten mit Kupfer. Dieses Verfahren umfasst eine Reihe von Bädern, in denen die Leiterplatten in eine chemische Lösung getaucht werden. Ziel dieses Verfahrens ist es, die gesamte Leiterplatte mit Kupfer zu beschichten. Während des Prozesses werden die Platten gereinigt, um alle Bohrrückstände wie Grate und Harzreste in den Löchern zu entfernen. Die Verarbeiter verwenden verschiedene chemische Mittel und Schleifverfahren, um Verunreinigungen zu entfernen.

Bei der Durchgangsgalvanisierung wird eine spezielle Tinte mit geringer Viskosität verwendet, die einen stark haftenden und leitfähigen Film auf den Innenwänden des Lochs bildet. Bei diesem Verfahren sind keine mehrfachen chemischen Behandlungen erforderlich. Es ist ein einfaches Verfahren, da es nur einen Applikationsschritt mit anschließender thermischer Aushärtung erfordert. Der entstehende Film bedeckt die gesamte Innenwand des Lochs. Dank seiner niedrigen Viskosität haftet er auch an den am stärksten thermisch polierten Bohrungen.

Daher ist es wichtig, ein seriöses Unternehmen zu wählen, das die Herstellung von Leiterplatten anbietet. Schließlich kann eine minderwertige Leiterplatte die Kunden enttäuschen und ein Unternehmen Geld kosten. Außerdem ist es wichtig, dass bei der Herstellung von Leiterplatten hochwertige Verarbeitungsgeräte zum Einsatz kommen.

Zunächst müssen Sie ein Laminat zuschneiden, das etwas größer ist als die Größe Ihres Brettes. Anschließend müssen Sie das Loch in der Platte mit einem exakten Bohrer bohren. Verwenden Sie keinen größeren Bohrer, da er das Kupfer im Loch zerstören würde. Sie können auch Hartmetallbohrer verwenden, um ein sauberes Loch zu bohren.

Stromlose Beschichtung

Die stromlose Beschichtung ist ein Verfahren, das bei der Herstellung von Leiterplatten weit verbreitet ist. Der Hauptzweck der stromlosen Beschichtung besteht darin, die Dicke der Kupferschicht zu erhöhen, die in der Regel ein Mil (25,4 um) oder mehr beträgt. Bei diesem Verfahren werden spezielle Chemikalien verwendet, um die Dicke der Kupferschicht auf der gesamten Leiterplatte zu erhöhen.

Das Nickel, das bei der stromlosen Beschichtung aufgebracht wird, wirkt als Barriere, die verhindert, dass Kupfer mit anderen Metallen, einschließlich Gold, reagiert. Es wird durch eine Oxidations-Reduktions-Reaktion auf der Kupferoberfläche abgeschieden. Das Ergebnis ist eine Schicht aus chemisch Nickel, die zwischen drei und fünf Mikrometer dick ist.

Im Gegensatz zum galvanischen Verfahren ist die stromlose Beschichtung ein vollautomatischer Prozess, der keine externe Stromzufuhr erfordert. Der Prozess ist autokatalytisch und wird durch Eintauchen der Leiterplatte in eine Lösung durchgeführt, die ein Ausgangsmetall, ein Reduktionsmittel und einen Stabilisator enthält. Die entstehenden Metallionen ziehen sich gegenseitig an und setzen durch einen als Ladungstransfer bekannten Prozess Energie frei. Der Prozess kann durch eine Reihe von Parametern gesteuert werden, von denen jeder eine spezifische Rolle für das Ergebnis spielt.

Das stromlose Beschichtungsverfahren bietet zahlreiche Vorteile, wie z. B. eine verbesserte Qualität der Abscheidung, Gleichmäßigkeit unabhängig von der Substratgeometrie und hervorragende Korrosions-, Verschleiß- und Schmierfähigkeit. Die stromlose Beschichtung verbessert auch die Lötbarkeit und Duktilität von Bauteilen und hat zahlreiche Anwendungen in der Elektronik.

Reinigung der Beschichtung

Die Reinigung von galvanischen Beschichtungen auf Leiterplatten erfordert besondere Sorgfalt. Der erste Schritt besteht darin, die Platine gründlich zu befeuchten. Dann schrubben Sie den verunreinigten Bereich mit einer Handbürste ab. Der zweite Schritt besteht darin, die Leiterplatte gründlich abzuspülen, so dass alle Reste des gelösten Flussmittels vollständig abfließen. Auf diese Weise wird die Platine gründlich gereinigt.

Im nächsten Schritt wird der Resist von der Platine entfernt. Dieser Schritt ist wichtig, um eine gute elektrische Verbindung zu gewährleisten. Ein Kupferlösungsmittel wird verwendet, um den Resist auf der Leiterplatte aufzulösen. Sobald das Kupfer freigelegt ist, leitet es Strom. Durch diesen Vorgang wird der Schmierfilm entfernt und sichergestellt, dass die Leiterplatte sauber und bereit für die Beschichtung ist.

Bei der Reinigung der galvanischen Beschichtung von Leiterplatten wird die Platte gespült und eine saure Lösung verwendet, die Ionen von Nickel und anderen Übergangsmetallen enthält. Darüber hinaus wird ein Reduktionsmittel wie Dimethylaminboran verwendet. Auch Butylcarbitol und andere herkömmliche Reinigungsmittel werden verwendet.

Für die präziseste Reinigung kann die Dampfentfettung verwendet werden. Die Leiterplatten werden in ein Lösungsmittel getaucht und von dessen Dämpfen abgespült. Dieses Verfahren kann jedoch riskant sein, wenn das Lösungsmittel entflammbar ist. Um eine Entflammbarkeit zu vermeiden, empfiehlt es sich, nicht brennbare Flussmittelentferner zu verwenden. Sie können auch Baumwoll- oder Schaumstofftupfer verwenden, die mit milden Lösungsmitteln getränkt sind. Die meisten dieser Lösungsmittel sind auf Wasserbasis.

ESD-Schutz bei der SMT-Bestückung

ESD-Schutz bei der SMT-Bestückung

Elektrostatische Schäden sind eine der Hauptursachen für Geräteausfälle. Sie sind bei 10% der elektronischen Geräte für direkte Ausfälle verantwortlich. Sie können während des gesamten SMT-Bestückungsprozesses Probleme verursachen. Glücklicherweise gibt es Möglichkeiten, sich vor diesem Problem zu schützen.

Statisches Schutzmaterial

Elektronische Bauteile müssen unbedingt vor elektrostatischen Entladungen (ESD) geschützt werden, die zu Schäden und Ausfällen führen können. Statische Elektrizität kann jederzeit und überall entstehen und wird oft durch Reibung verursacht. Es ist wichtig, elektronische Bauteile während des SMT-Bestückungsprozesses zu schützen, damit sie ihre optimale Leistung und Zuverlässigkeit beibehalten können. Statisches Schutzmaterial sollte von Beginn des Montageprozesses an verwendet werden und auch nach Abschluss des Prozesses weiter verwendet werden.

Die relative Luftfeuchtigkeit in der Produktionsumgebung spielt ebenfalls eine wichtige Rolle bei der Entstehung von elektrostatischen Entladungen, weshalb die Luftfeuchtigkeit in der Fabrik sorgfältig kontrolliert werden sollte. Wenn die relative Luftfeuchtigkeit nicht korrekt eingehalten wird, kann dies zu sehr hohen ESD-Werten führen. Es wird auch empfohlen, Materialien mit hoher statischer Elektrizität von der Montagelinie fernzuhalten. Um Ihre Elektronik vor ESD zu schützen, sollten Sie während des Montageprozesses statisches Schutzmaterial verwenden.

ESD-Unterdrückungskomponenten

Um ESD-Schäden während des SMT-Bestückungsprozesses zu vermeiden, sollten die Bauteile in ESD-sicheren Beuteln gelagert und transportiert werden. Professionelle Bestücker werden für solche Arbeiten dringend empfohlen.

Um statische Elektrizität zu vermeiden, sollten die Montagemitarbeiter antistatische Kleidung tragen. Außerdem sollten sie es vermeiden, die Bauteile mit scharfen Gegenständen zu berühren. Antistatische Kleidung kann auch als Erdungskreis für elektronische Geräte dienen. Zusätzlich zum Tragen von leitfähiger Kleidung sollte das Montagepersonal einen Schutzanzug und Schuhe tragen, um das Risiko statischer Elektrizität zu verringern. Außerdem ist es wichtig, die Verwendung von Isoliermaterial zu minimieren.

Statische Elektrizität kann durch Metallteile entstehen, die eine elektrostatische Ladung leiten. Sie kann auch durch Induktion oder Körperstatik verursacht werden. Die Auswirkungen können schädlich sein, insbesondere für elektronische Bauteile.

Statischer Schutzschaum

Elektrostatische Entladungen (ESD) können kostspielige Schäden an elektronischen Geräten verursachen. Es gibt zwar Möglichkeiten, dies zu verhindern, aber es ist nicht möglich, jedes Gerät vor den Auswirkungen von ESD zu schützen. Zum Glück gibt es antistatische Schaumstoffe, die auch als elektrostatische Entladungsschäume bezeichnet werden, um empfindliche Bauteile zu schützen.

Um die mit ESD verbundenen Risiken zu minimieren, verwenden Sie eine Schutzverpackung für elektronische Bauteile. Achten Sie darauf, dass die Verpackung einen angemessenen Oberflächen- und Volumenwiderstand aufweist. Sie sollte auch triboelektrischen Aufladungseffekten durch Bewegung während des Transports widerstehen. Elektrostatisch gefährdete Bauelemente werden in der Regel in schwarzem, leitfähigem Schaumstoff oder in einem antistatischen Beutel geliefert. Antistatikbeutel enthalten teilweise leitfähigen Kunststoff, der wie ein Faradayscher Käfig wirkt.

Statische Elektrizität ist ein häufiges Problem während des SMT-Montageprozesses. Sie ist ein Nebenprodukt der Reibung und kann zum Ausfall von Bauteilen führen. Menschliche Bewegungen erzeugen statische Elektrizität, die von einigen hundert Volt bis zu mehreren tausend Volt reichen kann. Diese Schäden können elektronische Komponenten aus der SMT-Bestückung beeinträchtigen und zu einem vorzeitigen Ausfall führen.

ESD-Beutel

Bei der Arbeit mit Elektronik ist es wichtig, ESD-Schutzverpackungen für den Transport und die Lagerung empfindlicher Gegenstände zu verwenden. ESD-Schutz kann dazu beitragen, das Risiko von Stromschlägen und Verbrennungen zu minimieren, und bietet gleichzeitig Schutz bei Transport und Lagerung. Eine Schutzverpackung kann die Teile und Komponenten auch schützen, wenn sie nicht in Gebrauch sind, z. B. beim Transport zum und vom Werk.

Beim Umgang mit einer Leiterplatte ist es wichtig, die Anweisungen des Herstellers zu befolgen und dessen Richtlinien zu befolgen. Dies ist unerlässlich, da ein schlechter ESD-Schutzplan zu Schäden an elektronischen Bauteilen führen kann. Wenn Sie sich nicht sicher sind, wie Sie die Bauteile während des Montageprozesses richtig handhaben sollen, fragen Sie einen Fachmann.

Combination of both

To avoid static electricity during SMT assembly, it is essential to ground the electronics. Grounding can be of two types, soft grounding and hard grounding. Soft grounding means connecting the electronic devices to a low-impedance ground, while hard grounding means connecting the electronic components to a high-impedance ground. Both types of grounding can prevent static electricity and protect electronic components from damage.

ESD is a major source of damage in the electronics industry. ESD causes performance degradation and even component failure. It’s estimated that 8% to 33% of all electronics failures are caused by ESD. Controlling this type of damage can improve efficiency, quality, and profits.

How Do We Distinguish the DC Resistance and Dynamic Resistance of a Semiconductor Diode?

How Do We Distinguish the DC Resistance and Dynamic Resistance of a Semiconductor Diode?

Um zu verstehen, wie sich der Widerstand einer Halbleiterdiode mit Strom und Spannung verändert, müssen wir zwischen zwei verschiedenen Arten von Widerstand unterscheiden. Die beiden Arten von Widerstand sind statisch und dynamisch. Der dynamische Widerstand ist viel variabler als der statische Widerstand, daher müssen wir diese beiden Arten sorgfältig unterscheiden.

Zener impedance

The Zener impedance of semiconductor diode is a measure of the apparent resistance of a semiconductor diode. It is calculated by measuring the ripple in the input and the change in the source current. For example, if the source current changes from three to five milliamps to seven milliamps, the ripple in the output will be about three-half milliamps. The dynamic resistance of a zener diode is equal to 14 ohms.

The breakdown of the zener impedance of a semiconductor diode occurs when a reverse biased voltage is applied to it. At this voltage, the electric field in the depletion region is strong enough to pull electrons from the valence band. The free electrons then break the bond with their parent atom. This is what causes the flow of electric current through a diode.

When working with a buck circuit, the zener impedance of a semiconductor diode is an important parameter. It can affect the efficiency of a simple buck circuit. If it is too high, the diode may fail to work. If this happens, it is best to reduce the current.

The zener effect is most prominent when the voltage of a diode is below 5.5 volts. At higher voltages, the avalanche breakdown becomes the primary effect. The two phenomena have opposite thermal characteristics, but if the zener diode is nearer to six volts, it can perform very well.

Analysieren Sie die Rolle des Layered Stack Designs bei der Unterdrückung von EMI

Analysieren Sie die Rolle des Layered Stack Designs bei der Unterdrückung von EMI

Layered stack design is the process of using a PCB with many layers to improve signal integrity and reduce EMI. A general purpose high-performance 6-layer board, for example, lays the first and sixth layers as ground and power layers. In between these two layers is a centered double microstrip signal line layer that provides excellent EMI suppression. However, this design has its disadvantages, including the fact that the trace layer is only two layers thick. The conventional six-layer board has short outer traces that can reduce EMI.

Impedance analysis tool

If you’re looking for a PCB design tool to minimize your PCB’s susceptibility to EMI, you’ve come to the right place. Impedance analysis software helps you determine the correct materials for your PCB and determine which configuration is most likely to suppress EMI. These tools also allow you to design your PCB’s layered stack in a way that minimizes the effects of EMI.

When it comes to PCB layered stack design, EMI is often a major concern for many manufacturers. To reduce this problem, you can use a PCB layered stack design with a three to six-mil separation between adjacent layers. This design technique can help you minimize common-mode EMI.

Arrangement of plane and signal layers

When designing a PCB, it is vital to consider the arrangement of plane and signal layers. This can help to minimize the effect of EMI. Generally, signal layers should be located adjacent to power and ground planes. This allows for better thermal management. The signal layer’s conductors can dissipate heat through active or passive cooling. Similarly, multiple planes and layers help to suppress EMI by minimizing the number of direct paths between signal layers and power and ground planes.

One of the most popular PCB layered stack designs is the six-layer PCB stackup. This design provides shielding for low-speed traces and is ideal for orthogonal or dual-band signal routing. Ideally, higher-speed analog or digital signals should be routed on the outer layers.

Impedance matching

PCB layered stack design can be a valuable tool in suppressing EMI. The layered structure offers good field containment and set of planes. The layered structure allows for low-impedance connections to GND directly, eliminating the need for vias. It also allows higher layer counts.

One of the most critical aspects of PCB design is impedance matching. Impedance matching allows the PCB traces to match the substrate material, thus keeping the signal strength within the required range. Signal integrity is increasingly important as switching speeds increase. This is one of the reasons why printed circuit boards can no longer be treated as point-to-point connections. Since the signals are moving along traces, the impedance can change significantly, reflecting the signal back to its source.

When designing PCB layered stacks, it is important to consider the inductance of the power supply. High copper resistance on the power supply increases the likelihood of differential mode EMI. By minimizing this problem, it is possible to design circuits that have fewer signal lines and shorter trace lengths.

Controlled impedance routing

In the design of electronic circuits, controlled impedance routing is an important consideration. Controlled impedance routing can be achieved by using a layered stack up strategy. In a layered stack up design, a single power plane is used to carry the supply current instead of multiple power planes. This design has several advantages. One of these is that it can help avoid EMI.

Controlled impedance routing is an important design element for suppressing EMI. Using planes separated by three to six mils can help contain magnetic and electric fields. Furthermore, this type of design can help lower common-mode EMI.

Protection of sensitive traces

Layered stack design is a critical element in suppressing EMI. A good board stack-up can achieve good field containment and provide a good set of planes. But, it must be designed carefully to avoid causing EMC problems.

Generally, a 3 to 6-mil separated plane can suppress high-end harmonics, low transients, and common-mode EMI. However, this approach is not suitable for suppressing EMI caused by low-frequency noises. A three to six-mil-spaced stack up can only suppress EMI if the plane spacing is equal to or greater than the trace width.

A high-performance general-purpose six-layer board design lays the first and sixth layers as the ground. The third and fourth layers take the power supply. In between, a centered double microstrip signal line layer is laid. This design provides excellent EMI suppression. However, the disadvantage of this design is that the trace layer is only two layers thick. Therefore, the conventional six-layer board is preferred.

3 Tipps für PCB-Zeichnungsanfänger

3 Tipps für PCB-Zeichnungsanfänger

Für Anfänger ist es wichtig, beim Zeichnen von Leiterplatten einige grundlegende Prinzipien zu beachten. Dazu gehören die Verwendung mehrerer Raster, die Einhaltung eines Abstands von 50 Metern zwischen den Bauteilen und die Verwendung von Leiterbahnen im 45-Grad-Winkel. Die Alten haben einmal gesagt, dass Eis schwer zu brechen ist, aber man kann es mit Ausdauer und Beharrlichkeit brechen.

Grundlegende Prinzipien

Bei der Erstellung einer Leiterplatte ist es wichtig, die grundlegenden Prinzipien des Leiterplattenzeichnens zu kennen. Diese Richtlinien behandeln wichtige Themen wie die Größe und Form einer Leiterplatte. Sie befassen sich auch mit Fragen wie der Platzierung von Bauteilen und Verbindungen. Die Größe und Form Ihrer Leiterplatte sollte dem Herstellungsprozess, den sie durchläuft, angemessen sein. Darüber hinaus müssen Sie Referenzpunkte berücksichtigen, die während des Herstellungsprozesses der Leiterplatte benötigt werden, wie z. B. Löcher für Vorrichtungen oder gekreuzte Markierungen für optische Sensoren. Es ist darauf zu achten, dass diese Punkte nicht mit den Bauteilen in Konflikt geraten.

Die richtige Anordnung der Komponenten auf der Platine sollte zu einem effizienten Strom- und Datenfluss führen. Das bedeutet, dass die Drähte so gleichmäßig wie möglich angeordnet sein sollten. Der Verdrahtungsbereich sollte mindestens einen Millimeter von der Kante der Leiterplatte und um etwaige Befestigungslöcher herum liegen. Die Signalleitungen sollten radial verlaufen und nicht als Schleifen erscheinen.

Verwendung von 45-Grad-Winkelspuren

Wenn Sie mit dem Zeichnen von Leiterplatten noch nicht vertraut sind, sollten Sie sich vor der Verwendung von Leiterbahnen mit einem Winkel von 45 Grad hüten. Diese Leiterbahnen können mehr Platz beanspruchen als andere Winkel und sind nicht für alle Anwendungen ideal. Allerdings sind 45-Grad-Winkel in vielen Situationen eine sehr gute Entwurfspraxis.

Einer der Hauptgründe für die Verwendung von 45-Grad-Winkeln in Leiterplattenzeichnungen ist der Sicherheitsfaktor. Da diese Leiterbahnen viel schmaler sind als normale Leiterbahnen, sollten Sie keine scharfen Kurven machen. Das liegt daran, dass der Herstellungsprozess der Leiterplatte die äußere Ecke der Leiterplatte schmaler ätzt. Eine einfache Lösung für dieses Problem ist die Verwendung von zwei 45-Grad-Biegungen mit einem kurzen Schenkel dazwischen. Sie können dann einen Text auf der obersten Lage der Pappe anbringen, um deutlicher zu machen, welche Lage welche ist.

Ein weiterer Grund für die Verwendung von Leiterbahnen im 45-Grad-Winkel ist, dass die Breite der Leiterbahnen weniger beeinträchtigt wird. Der Grund dafür ist, dass 90-Grad-Winkel zu geätzten Spitzen führen, die Kurzschlüsse verursachen können. Die Verwendung von Leiterbahnen im 45-Grad-Winkel reduziert den Entflechtungsaufwand für den Hersteller. Bei Leiterbahnen im 45-Grad-Winkel kann das gesamte Kupfer auf der Leiterplatte ohne Probleme geätzt werden.

Verwendung von Fangrastern

Die Verwendung von Fangrastern kann für Anfänger beim Zeichnen von Leiterplatten sehr hilfreich sein. Damit können Sie das Layout leicht anpassen und die Komponenten sauber und symmetrisch halten. Einige fortgeschrittene PCB-Designsoftware verfügt über Hotkeys zum Umschalten der Rastergröße. Sie können auch zu einer Top-Down- oder "Through-the-Board"-Orientierung wechseln, bei der die untere Ebene spiegelbildlich zu sehen ist. Dieser Ansatz sollte nur als letzter Ausweg gewählt werden.

Anfänger in der Leiterplattenzeichnung können die Standardgröße des Fangrasters einstellen, die normalerweise 0,250″ beträgt. Darüber hinaus können Benutzer den Abstand des Fangrasters auf 0,25 Zoll ändern. Es wird jedoch empfohlen, die Fangrasterfunktion zu deaktivieren, wenn Sie beabsichtigen, Leiterbahnen mit Bauteilen zu verbinden, die ungewöhnliche Pinabstände haben.

Wie man einige wichtige Schritte beim Design von Leiterplatten versteht

Wie man einige wichtige Schritte beim Design von Leiterplatten versteht

Wenn Sie eine Leiterplatte entwerfen möchten, müssen Sie eine Reihe wichtiger Schritte kennen. Zu diesen Schritten gehören Ideenfindung, Definition, Validierung und Platzierung der Komponenten. Wenn Sie diese Schritte verstehen, können Sie den bestmöglichen Entwurf erstellen.

Ideenfindung

Die Erstellung eines effektiven Leiterplattendesigns beginnt mit der Definition des Verwendungszwecks des Geräts. Es ist wichtig, dass die Abmessungen und Höhenbeschränkungen der Leiterplatte mit den vorgesehenen Komponenten übereinstimmen. Weitere Überlegungen betreffen den ESR-Wert der Komponenten bei hohen Frequenzen und die Temperaturstabilität. Außerdem ist es notwendig, die richtige Leiterbahnbreite und den richtigen Abstand zu wählen. Die Nichteinhaltung dieser allgemeinen Regel kann zu einer Kostenexplosion führen.

Der PCB-Designprozess beginnt mit der Ideenfindung, Definition und Validierung. Dieser Schritt ist entscheidend und erfolgt vor dem Entwurf eines Prototyps oder der Ausführung eines Designs. Er unterstreicht die Kreativität des Designers und stellt sicher, dass alle Hardwarekomponenten aufeinander abgestimmt und kongruent sind. Außerdem ermöglicht er die Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen Teammitgliedern, was zu Synergieeffekten führt.

Definition

Der Entwurf einer Leiterplatte ist ein komplexer Prozess. Er umfasst die Auswahl der richtigen Materialien für die Leiterplattenbasis, die Auswahl einer Designregel und die Auswahl der endgültigen Abmessungen. Die Leiterplatte muss auch getestet werden, um sicherzustellen, dass sie unter den vorgesehenen Betriebsbedingungen ordnungsgemäß funktioniert. Wenn der Entwurf nicht korrekt ausgeführt wird, kann das Projekt scheitern.

Der erste Schritt beim Entwurf von Leiterplatten besteht darin, eine Reihe von Entwürfen zu erstellen. Dies geschieht mit Hilfe einer Computersoftware. Die Entwürfe dienen als Modell für das Design. Der Designer kann auch einen Leiterbahnbreiten-Rechner verwenden, um die inneren und äußeren Lagen zu bestimmen. Die Leiterbahnen aus Kupfer und die Schaltkreise werden mit schwarzer Tinte markiert. Die Leiterbahnen werden im PCB-Design als Lagen bezeichnet. Es gibt zwei Arten von Lagen: die äußeren und die inneren.

Validierung

Leiterplatten durchlaufen Validierungsprozesse, um sicherzustellen, dass sie korrekt entworfen sind. Bei diesen Tests werden die Strukturen der Leiterplatte untersucht. Zu diesen Strukturen gehören Sonden und Anschlüsse sowie der Beatty-Standard für Materialparameter. Diese Tests werden durchgeführt, um etwaige Designfehler, wie z. B. Reflexionen, zu beseitigen.

Die Leiterplatten werden dann für die Fertigung vorbereitet. Der Prozess hängt von dem verwendeten CAD-Tool und der Fertigungseinrichtung ab. In der Regel werden Gerber-Dateien erstellt, die Zeichnungen der einzelnen Lagen darstellen. Es gibt mehrere Gerber-Viewer und Verifizierungs-Tools, von denen einige in CAD-Tools integriert sind, während andere eigenständige Anwendungen sind. Ein Beispiel ist ViewMate, das kostenlos heruntergeladen und verwendet werden kann.

Der Validierungsprozess umfasst auch die Prüfung des Geräts. Der Entwurf wird mit einem Prototyp getestet, um sicherzustellen, dass er das erwartete Verhalten aufweist. Darüber hinaus wird der Schaltkreis analysiert, um festzustellen, ob der Entwurf stabil ist. Die Ergebnisse dieses Tests bestimmen, ob Änderungen erforderlich sind. Einige Änderungen sollten vorgenommen werden, um den Entwurf zu verbessern und sicherzustellen, dass er den Spezifikationen des Kunden entspricht.

Platzierung der Komponenten

Die Platzierung von Bauteilen auf Leiterplatten kann auf verschiedene Weise erfolgen. Sie können sie über oder unter einer anderen Komponente platzieren, oder Sie können eine Kombination dieser Methoden verwenden. Sie können die Platzierung ordentlich gestalten, indem Sie die Komponenten mit Oben ausrichten oder Unten ausrichten ausrichten. Sie können die Komponenten auch gleichmäßig auf der Platine verteilen, indem Sie die Komponenten auswählen und mit der rechten Maustaste darauf klicken. Sie können Bauteile auch auf die Ober- oder Unterseite der Leiterplatte verschieben, indem Sie L drücken.

Bei der Gestaltung von Leiterplatten ist die Platzierung der Bauteile entscheidend. Im Idealfall werden die Bauteile auf der Oberseite der Leiterplatte platziert. Wenn das Bauteil jedoch eine geringe Wärmeableitung hat, kann es auch auf der Unterseite platziert werden. Es wird auch empfohlen, ähnliche Bauteile zusammenzufassen und sie in einer gleichmäßigen Reihe zu platzieren. Außerdem sollten Sie Entkopplungskondensatoren in unmittelbarer Nähe von aktiven Bauteilen platzieren. Darüber hinaus sollten Sie Steckverbinder entsprechend den Designanforderungen platzieren.

Dielektrische Durchbruchspannung

Unabhängig davon, ob Sie Ihre eigene Leiterplatte entwerfen oder eine Leiterplatte von einem Hersteller beziehen, gibt es mehrere Schritte, die Sie kennen sollten. Einige dieser Schritte sind: Testen der elektrischen Komponenten und des Layouts der Leiterplatte auf Funktionalität. Dazu durchläuft die Leiterplatte eine Reihe von Tests gemäß den IPC-9252-Normen. Zwei der gängigsten Tests sind Isolations- und Durchgangsprüfungen. Mit diesen Tests wird geprüft, ob es Unterbrechungen oder Kurzschlüsse auf der Leiterplatte gibt.

Nachdem der Entwurfsprozess abgeschlossen ist, ist es wichtig, die Wärmeausdehnung und den Wärmewiderstand der Komponenten zu berücksichtigen. Diese beiden Bereiche sind wichtig, da die Wärmeausdehnung der Leiterplattenkomponenten zunimmt, wenn es wärmer wird. Der Tg-Wert der Komponenten einer Platine muss hoch genug sein, um zu verhindern, dass die Komponenten beschädigt oder verformt werden. Eine zu niedrige Tg kann zu einem vorzeitigen Ausfall der Bauteile führen.

Interferenzmaßnahmen beim Entwurf von PCB-Leiterplatten

Interferenzmaßnahmen beim Entwurf von PCB-Leiterplatten

Wenn Sie auf der Suche nach Entstörungsmaßnahmen bei der Entwicklung von Leiterplatten sind, sind Sie hier genau an der richtigen Adresse. Zu diesen Maßnahmen gehören Abschirmung, Erdung, Übertragungsleitungen und Tiefpassfilter. Diese Maßnahmen können dazu beitragen, EMI und Rauschen zu verhindern und die Leistung Ihrer elektronischen Produkte zu verbessern.

Abschirmung

Die Abschirmung ist ein wichtiger Bestandteil des Entwurfsprozesses von Leiterplatten. Sie verhindert, dass elektromagnetische Interferenzen (EMI) die Leiterplatte beeinträchtigen. EMI wird durch elektrische Signale verursacht, die oft eine höhere Frequenz haben als die Leiterplatte selbst. Metallabschirmungen oder Dosen auf der Leiterplatte helfen, diese Art von Interferenz zu blockieren. Die Abschirmung ist ein wichtiger Aspekt des Leiterplattendesigns, unabhängig davon, ob die Leiterplatte für analoge oder digitale Schaltungen ausgelegt ist.

In der Regel besteht das Abschirmungsmaterial aus mehreren Kupferschichten. Diese Kupferschichten sind durch genähte Durchkontaktierungen miteinander verbunden, und die Abschirmungsschicht ist zwischen ihnen eingebettet. Eine massive Kupferschicht bietet eine höhere Abschirmung, während schraffierte Kupferschichten eine Abschirmung bieten, ohne die Flexibilität zu beeinträchtigen.

Abschirmungsmaterialien werden häufig aus Kupfer oder Zinn hergestellt. Diese Metalle sind für die Abschirmung von Schaltungen nützlich, da sie diese vom Rest der Leiterplatte isolieren. Die Abschirmung kann auch die Dicke einer flexiblen Schaltung verändern. Dadurch kann sich die Biegefähigkeit verringern. Die Abschirmungsmaterialien sollten sorgfältig ausgewählt werden, da der Flexibilität einer Leiterplatte gewisse Grenzen gesetzt sind.

Erdung

Die Erdung bei der Entwicklung von Leiterplatten ist wichtig, um die Signalintegrität zu erhalten und EMI zu minimieren. Eine Bezugsmassefläche bietet einen sauberen Rückweg für Signale und schirmt Hochgeschwindigkeitsschaltungen vor EMI ab. Eine ordnungsgemäße Leiterplattenerdung kann auch bei Stromkreisen hilfreich sein. Es gibt jedoch mehrere Faktoren, die beim Entwurf von Leiterplattenschaltungen zu berücksichtigen sind, bevor Sie beginnen.

Isolieren Sie zunächst analoge Massepunkte von der Stromversorgungsebene. Dies kann Spannungsspitzen auf der Stromversorgungsebene verhindern. Verteilen Sie außerdem Entkopplungskondensatoren auf der gesamten Platine. Für digitale Komponenten sollten Sie einen Entkopplungskondensator mit dem gleichen Wert wie die Stromversorgungsebene verwenden. Zweitens: Vermeiden Sie es, die Massefläche auf mehr als eine Lage zu verteilen, da dies den Schleifenbereich vergrößert.

Die Masseflächen sollten nicht zu nahe an den elektronischen Bauteilen liegen. Durch elektromagnetische Induktion (EMI) kommt es zur Kopplung von Signalen, wenn zwei Leiterbahnen zu nahe beieinander liegen. Dieses Phänomen wird als Nebensprechen bezeichnet. Masseflächen sind so konzipiert, dass sie das Übersprechen minimieren und die EMI reduzieren.

Übertragungsleitungen

Übertragungsleitungen sind wichtig für die Gestaltung von Leiterplatten, da sie die Funktionalität der Leiterplatte beeinflussen können. Zu den Eigenschaften einer Übertragungsleitung gehören die charakteristische Impedanz und die Ausbreitungsverzögerung. Wenn diese Parameter nicht kontrolliert werden, können sie Signalreflexionen und elektromagnetisches Rauschen verursachen. Dies mindert die Signalqualität und kann die Integrität der Leiterplatte beeinträchtigen.

Übertragungsleitungen können verschiedene Formen haben, darunter Streifenleitungen und koplanare Wellenleiter. Jede Art von Übertragungsleitung hat eine charakteristische Impedanz, die durch die Breite und Dicke des leitenden Streifens bestimmt wird. Im Gegensatz zu anderen Arten von Übertragungsleitungen benötigen Striplines keine einzige Massefläche, da ihr leitender Streifen zwischen zwei verschiedenen Schichten eingebettet sein kann.

Eine andere Art von Übertragungsleitungen sind Mikrostreifen, die in der Regel auf der äußersten Schicht einer PCB-Leiterplatte verwendet werden. Diese Leiterbahnen haben einen hohen Wellenwiderstand, der sich mit der Frequenz ändert. Dieser Impedanzunterschied führt zu einer Reflexion des Signals, das sich in die entgegengesetzte Richtung ausbreitet. Um diesen Effekt zu vermeiden, muss die Impedanz gleich der Ausgangsimpedanz der Quelle sein.

Tiefpassfilter

Tiefpassfilter werden zum Filtern von Signalen, z. B. Radiowellen, bei niedrigen Frequenzen verwendet. Die Verwendung von Kondensatoren als Tiefpassfilter in einem Leiterplattendesign kann die Leistung einer Schaltung verbessern. Es ist jedoch nicht immer möglich, Rogers 4003 Leiterplattenmaterial zu verwenden, und es ist auch nicht immer auf dem Markt erhältlich.

Ferrite werden häufig als Tiefpassfilter verwendet, aber dieses Material ist anfällig für Sättigung, wenn es Gleichstrom ausgesetzt ist. Daher ist es nicht immer möglich, es als Tiefpasselement zu verwenden, wenn die Impedanz der Schaltung höher ist als die Impedanz des Ferrits.