Was sind die häufigsten Ursachen für das Versagen von PCB-Leiterplatten?

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Was sind die häufigsten Ursachen für das Versagen von PCB-Leiterplatten?

PCB circuit boards can fail for a variety of reasons. These include manufacturing defects, human error, and plating violations. While these reasons can’t be eliminated completely, they can be addressed during the design phase or during the CM’s inspection of the board.

Human error

Printed circuit boards (PCBs) are an integral part of any electronics product, so understanding why they fail is important. Many failure issues can be resolved through rework, but there are some situations where new PCB assembly is necessary. If you are faced with such an issue, partnering with an experienced PCB assembly company can help mitigate the chances of a costly, unsuccessful repair.

The process of manufacturing printed circuit boards is extremely complex. Even small mistakes and errors can affect the final product. Besides human error, other common factors that cause PCB circuit board failure include improper soldering and improper component installation. In addition, environment can affect the components. Therefore, the factory environment needs to be clean to avoid failure.

PCB circuit board failure can also be caused by physical damage. This can be the result of shock or pressure. For example, the device might have been dropped a long distance, smacked by an object, or disassembled with improper care. A faulty board may not be able to withstand these types of stresses.

Manufacturing problems

PCB circuit boards can fail for several reasons, including manufacturing problems. While some are easy to detect and fix, others require extensive repair by the contract manufacturer. Some common causes of PCB failures include poorly connected solder joints or misaligned pads. Additionally, improperly placed components or traces can affect PCB performance, and the presence of corrosive chemicals can damage the components.

PCB circuit board failures can also occur during assembly. Several factors can affect the quality of PCBs, including the humidity and temperature in the manufacturing environment. These factors must be controlled, so that the boards will perform as intended. Another possible cause of PCB failure is human error. Some people accidentally remove or bend components, leaving them in an unsuitable position.

A defect in the design of a PCB is the most common cause of board failure. Incorrect or faulty components may cause a short circuit, crossed signals, and other problems. In addition, improperly installed components may result in the board being charred. Other common problems related to PCB fabrication include insufficient thickness of the board, which results in bending or delamination. Improper insulation can also cause a voltage arc, which can cause the board to burn or short out. Poor connectivity between layers can also lead to poor performance.

Misplaced solders

A PCB circuit board can fail for many reasons. One of these factors is misplaced solders, which can lead to a short circuit or other problems. Another common cause is a scratched lamination. This can expose connections underneath the lamination.

During the manufacturing process, PCB components can be misplaced due to two factors. First, the component feeder may not be placed correctly, or it may not be fitted to the correct reel. Secondly, the PCB’s footprint may not be the same size, so a component that’s larger than it should be is likely to fail.

Another common factor that causes PCB circuit board failure is improper soldering. When soldering, solder residues can damage the panel. As a result, boards can develop conductive anodic filaments (CAFs), which are metal filaments that form on the exposed surface. This problem can also be caused by poor glass-resin bonding or PCB drilling damage. Additionally, thermal expansion differences weaken the bond after soldering. This can result in a faulty connection.

Violations in the plating

Violations in the plating process are one of the most common reasons for PCB circuit board failure. These imperfections in the coating process can interfere with other process materials, hindering the cure of the coating, and causing corrosive residues on the PCBs. These corrosive residues can lead to PCB failures and erratic behavior. The best way to prevent this problem is to follow design specifications. Also, using a conformal coating can prevent the boards from becoming contaminated while in operation.

A PCB circuit board can be very critical to the integrity of your electronics, but it’s also easy to overlook it when it’s being assembled. PCB failure can be caused by several factors, including faulty components or manufacturing mistakes. Violations in the plating can affect the board’s durability and reliability, and they can even compromise the safety of sensitive equipment.

Violations in the plating process can also cause a PCB to malfunction due to poor electrical conduction. As a result, the PCB may fail during testing or inspection. In some cases, the PCB may even become unusable due to improper hole cleaning and drilling.

PCB-Design-Strategien für parallele Mikrostreifenleitungen auf der Grundlage von Simulationsergebnissen

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PCB-Design-Strategien für parallele Mikrostreifenleitungen auf der Grundlage von Simulationsergebnissen

In diesem Beitrag werden mehrere PCB-Designstrategien für parallele Mikrostreifenleitungen vorgestellt. Die erste befasst sich mit der Dielektrizitätskonstante, dem Verlusttangens und der koplanaren Mikrostreifenverlegung. Die zweite erörtert anwendungsspezifische PCB-Leiterbahn-Designregeln.

Dielektrizitätskonstante

Die Dielektrizitätskonstante von parallelen Mikrostreifenleitungen kann durch Lösung einer Reihe von Differentialgleichungen berechnet werden. Die Dielektrizitätskonstante h variiert in Abhängigkeit von der Höhe und Breite des Substrats. Die Dielektrizitätskonstante ist eine wichtige Eigenschaft von dünnen Schichten, daher ist es wichtig, einen genauen Wert für die Dielektrizitätskonstante zu erhalten.

Zur Berechnung der Dielektrizitätskonstante kann eine Simulation verwendet werden. Die Simulationsergebnisse können mit experimentellen Messungen verglichen werden. Diese Ergebnisse sind jedoch nicht perfekt. Ungenauigkeiten können zu ungenauen Dk-Werten führen. Dies führt zu einer niedrigeren Impedanz und einer langsameren Übertragungsrate. Außerdem ist die Übertragungsverzögerung für eine kurze Leitung länger als für lange Leitungen.

Parallele Mikrostreifenleitungen sind durch ein dielektrisches Substrat mit einer relativen Dielektrizitätskonstante von 2,2 und einem entsprechenden dielektrischen Verlust von 0,0009 gekennzeichnet. Eine Mikrostreifenleitung enthält zwei parallele Mikrostreifenleitungen mit einer Kopplungsleitung. Die innere Seite der Mikrostreifenleitung ist mit einer CSRR-Struktur belastet. Der SRR überträgt das elektrische Feld über die Kopplungsleitung auf die vier Seiten der Mikrostreifenleitung.

Verlusttangente

Zur Berechnung der Verlusttangente von parallelen Mikrostreifenleitungen verwenden wir ein Computersimulationsmodell. Wir verwenden den Verlusttangens für eine 30 mm lange Streifenleitung. Dann verwenden wir die Länge der zusätzlichen Streifenleitung, um den Abstand der Steckverbinder zu erfüllen. Daraus ergibt sich ein Verlusttangens von 0,0007 Grad.

Die Simulationsergebnisse waren sehr genau und zeigten eine gute Übereinstimmung mit den experimentellen Ergebnissen. Die Simulationsergebnisse zeigten, dass der Verlusttangens einer parallelen Mikrostreifenleitung zwischen 0,05 mm liegt. Dieses Ergebnis wurde durch weitere Berechnungen verifiziert. Der Verlusttangens ist ein Schätzwert für die vom Streifen absorbierte Energie. Er hängt von der Resonanzfrequenz ab.

Mit diesem Modell können wir die Resonanzfrequenz, den Verlusttangens und die Nebenschlussfrequenz berechnen. Wir können auch die kritische Überdeckungshöhe eines Mikrostreifens bestimmen. Dies ist ein Wert, der den Einfluss der Überdeckungshöhe auf die Leitungsparameter minimiert. Die berechneten Ausgabeparameter sind im Abschnitt Leitungstypen des Handbuchs aufgeführt. Das Programm ist sehr einfach zu bedienen und ermöglicht es Ihnen, die Eingabeparameter schnell und präzise zu ändern. Es verfügt über Cursor-Steuerungen, Tastenkombinationen und Hotkeys, die Sie bei der Änderung der Parameter des Simulationsmodells unterstützen.

Koplanare Mikrostreifenentflechtung

Die koplanare Mikrostreifenentflechtung kann mit einem Computersimulationsprogramm durchgeführt werden. Die Simulation kann zur Optimierung eines Entwurfs oder zur Überprüfung auf Fehler verwendet werden. Zum Beispiel kann eine Simulation feststellen, ob eine Lötmaske vorhanden war oder nicht. Außerdem kann die Auswirkung der Rückätzung aufgezeigt werden, die die Kopplung zwischen koplanarer Leiterbahn und Grundplatte verringert und die Impedanz erhöht.

Um die korrekte koplanare Mikrostreifenleitung zu erstellen, muss zunächst der Wellenwiderstand zwischen dem koplanaren Wellenleiter und der Erde berechnet werden. Dies kann mit einem aktiven Rechner oder anhand der Gleichungen am Ende der Seite erfolgen. Das Transmission Line Design Handbook empfiehlt eine Leiterbahnbreite von "a" plus die Anzahl der Lücken, "b". Die Masse auf der Komponentenseite sollte breiter als b sein, um die Auswirkungen von EMI zu vermeiden.

Um genaue Simulationsergebnisse zu erhalten, sollte man einen guten Koplanarwellenleiter-Rechner verwenden. Die besten Rechner beinhalten einen Koplanarwellenleiter-Rechner, der die Dispersion berücksichtigt. Dieser Faktor bestimmt den Verlust und die Geschwindigkeit bei verschiedenen Frequenzen. Außerdem muss die Kupferrauhigkeit berücksichtigt werden, die die Impedanz der Verbindung erhöht. Der beste Rechner berücksichtigt alle diese Faktoren gleichzeitig.

Anwendungsspezifische PCB-Leiterbahn-Designregeln

Das elektrische Feldmuster auf einer Leiterplatte kann auf mehreren Lagen, ein-, zwei- oder mehrlagig, gestaltet werden. Diese Art des PCB-Designs wird immer häufiger verwendet, insbesondere für SoC-Anwendungen. Bei diesem Design wird die Signalbahn auf den inneren Lagen der Leiterplatte verlegt. Die Signalbahn wird durch Masseflächen unterstützt, um den Wellenwiderstand zu minimieren.

Die simulierten Microstrip-Leitungen sind mit unterschiedlichen Ausschnittbreiten ausgelegt. Die Referenz-Mikrostreifenleitung mit 50 O hat keine Ausschnittkompensation, während die beiden anderen eine Diskontinuität haben. Für die Impedanzkompensation wird eine sich in der Breite verändernde Aussparung verwendet, und die Aussparungsbreite wird durch lineare parametrische Analyse variiert. Die Breite des Ausschnitts beträgt 0,674 bis 2,022 mm mit einer Genauigkeit von 0,1685 mm.

Die hohen Integrationsanforderungen von parallelen Mikrostreifenleitungen gehen häufig mit Übersprechen einher. Um dieses Problem zu bekämpfen, haben Forscher Techniken zur Minimierung des Übersprechens erforscht. Sie haben die Entstehungsprinzipien des Übersprechens untersucht und Faktoren ermittelt, die es beeinflussen. Eine der wirksamsten Methoden ist die Vergrößerung des Abstands zwischen den Übertragungsleitungen. Diese Methode beansprucht jedoch nur begrenzten Verdrahtungsraum und ist nicht mit der Integrationsrichtung vereinbar.

Leiterplatten mit hohem Tg-Wert und ihre Anwendungen

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Leiterplatten mit hohem Tg-Wert und ihre Anwendungen

Leiterplatten mit hoher Tg haben eine Reihe von Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt. Düsentriebwerke zum Beispiel erzeugen Tausende von Mikrovibrationen pro Minute und erfordern eine hohe Tg-Fähigkeit. Ebenso müssen Flugzeuge bei Temperaturen von -45°C bis 85°C betrieben werden. In solchen Umgebungen müssen Leiterplatten mit hoher Tg feuchtigkeitsfrei sein und einem breiten Temperaturbereich standhalten können.

TG170

TG170 high-tg PCB ist eine hochtemperaturbeständige Leiterplatte, die auf zwei verschiedene Arten und mit unterschiedlichen Materialien hergestellt werden kann. Ihre Eigenschaften hängen von den Besonderheiten Ihres Designs ab. Diese hochtemperaturbeständige Leiterplatte eignet sich für verschiedene elektronische Anwendungen, darunter digitale Geräte, medizinische Geräte und HF-Schaltungen.

Hoch-TG-Leiterplatten werden häufig in der Automobilindustrie sowie in Mess- und Leistungsgeräten eingesetzt. Sie werden auch in Solarstrom-Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen und in Wechselrichtern verwendet. Sie werden auch in der Automobilelektronik verwendet, z. B. in Navigations-, Telematik- und Audio-/Video-Geräten.

Eine weitere Anwendung der TG170 High-Tg-Leiterplatte ist die Motorsteuerung, bei der hohe Temperaturen ein Problem darstellen. Hohe Drehzahlen und lange Betriebszeiten können zu hohen Temperaturen führen. Unter solchen Bedingungen können die hochträgen Leiterplatten TG170 hohen Temperaturen standhalten und helfen, Leiterplattenausfälle zu reduzieren.

Hoch-TG-Leiterplatten sind weniger empfindlich gegenüber Hitze, Feuchtigkeit und chemischer Korrosion, was sie für elektronische Anwendungen zuverlässiger macht. Außerdem sind sie besser für bleifreie Zinnspritzverfahren geeignet. Da der Tg-Wert ein entscheidender Faktor für die mechanische Stabilität einer Leiterplatte ist, muss er beim Designprozess berücksichtigt werden. Leiterplatten mit hohem Tg-Wert müssen aus geeigneten Materialien hergestellt werden, die einer Hochtemperaturumgebung standhalten können.

TG170 high-tg PCB ist die ideale Wahl für Hochleistungselektronik. Diese Leiterplatten sind eine hervorragende Option für High-End-Hersteller. Sie können in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden und sind in einer Vielzahl von Materialien und Oberflächen erhältlich.

Hoch-TG-Leiterplatten werden in industriellen Anwendungen eingesetzt, wo hohe Temperaturen, elektrische und chemische Umgebungsbedingungen erforderlich sind. Sie werden in Hochleistungspressen, Bohrmaschinen, Wechselrichtern, Solarenergieanlagen und Hochleistungsantennen eingesetzt. Hochtemperatur-Leiterplatten können aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden, darunter Glas, Papier oder Keramik.

Hochtemperatur-Leiterplatten sind in der RoHS-Norm vorgeschrieben und werden häufig in der Elektronik verwendet. Hochtemperatur-Leiterplatten sind ideal für RoHS-Anwendungen, da sie bleifreies Löten unterstützen können. Sie verbessern auch die Stabilität von Leiterplatten bei moderaten Betriebstemperaturen. Darüber hinaus sind Hochtemperatur-Leiterplatten preiswerter.

TG170 FR-4

Bei der Entwicklung von Leiterplatten ist die Temperatur einer der wichtigsten Faktoren. Wenn die Temperatur der Leiterplatte steigt, dehnt sich das Material aus und seine Eigenschaften ändern sich. Aus diesem Grund wird empfohlen, TG170 FR-4 PCB für Systeme zu verwenden, die keinen Temperaturen über 170 Grad Celsius ausgesetzt sind.

Hohe Temperaturen können FR4-Materialien beeinträchtigen und sich nachteilig auf Leiterplatten auswirken. Hohe Temperaturen können zum Beispiel die Vernetzung beeinträchtigen, die für FR4-Materialien entscheidend ist. Hohe Temperaturen können auch die Mobilität der Segmente beeinträchtigen und sogar dazu führen, dass das Material in einen flüssigen Zustand übergeht.

Eine ordnungsgemäße Dokumentation des Aufbauplans ist für eine erfolgreiche Herstellung von Hoch-TG-Leiterplatten unerlässlich. Der Leiterplattenhersteller kann Ihnen bei der Entwicklung des besten Layouts für Ihre Schaltungen helfen, indem er die erforderlichen Spezifikationen bereitstellt. Je nach Bedarf können Sie FR-4-, Rodgers- oder Nelco-Materialien wählen. Sie können auch Hochfrequenzsignale in die inneren Lagen leiten, um sie vor externer Strahlung zu isolieren.

Hochwertige Materialien haben eine längere Lebensdauer und verbessern die Leistung. Achten Sie daher auf Leiterplatten mit Qualitätszertifikaten. Zu den wichtigsten Qualitätszertifizierungen gehören RoHS, ANSI/AHRI, ISO und CE.

Leiterplatten, die aus dem Hoch-TG-Material TG170 FR-4 hergestellt werden, sind in vielen Branchen beliebt. Der höhere Tg-Wert des Materials verbessert die Beständigkeit gegen Feuchtigkeit, Hitze und Chemikalien sowie die Stabilität der Leiterplatte. Diese Eigenschaften machen High-TG-Leiterplatten ideal für Hochtemperaturschaltungen.

Die Eigenschaften der TG170 FR-4 Hoch-TG-Leiterplatte hängen von der Art des Basismaterials ab. Bei der Herstellung einer Hoch-TG-Leiterplatte können unterschiedliche Kupfergewichte verwendet werden. Aus diesem Grund müssen die verschiedenen Lagen separat gekennzeichnet werden. Diese Lagen werden nach ihrem Gewicht und ihrer Dicke getrennt. Dieser Prozess hilft bei der Bestimmung der richtigen Dicke von High-TG PCB.

Hoch-TG-Materialien werden häufig in der Automobilindustrie eingesetzt. Der Grund dafür ist, dass sie höheren Temperaturen und höheren Strömen standhalten können. Allerdings muss eine Leiterplatte den in ihren Spezifikationen angegebenen Temperaturbereich (TÜV) einhalten.

 

Was ist der Unterschied zwischen PCB und PCBA?

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Was ist der Unterschied zwischen PCB und PCBA?

There are a number of differences between PCB and PCBA, and it is important to understand what each means for your product. The differences are not limited to materials, but can also include component placement, soldering, and various inspections. Printed circuit boards can also be rigid or flexible.

Gedruckte Leiterplatte

A printed circuit board is a medium that connects electronic components together in a controlled manner. These boards are a common material in electronics and electrical engineering. They are also commonly referred to as PCBs. Printed circuit boards are used in everything from cell phones to TV sets.

The PCB is a highly versatile product and can be customized to fit various electronic devices. They are also used in medical equipment, lighting, and automotive equipment. In fact, they’re found in nearly every piece of industrial machinery. They’re also used to reduce maintenance and inspection costs for electronic equipment.

A PCB’s construction process starts with a base material called the PCB substrate. Then, the board is covered with copper foil. The copper foil is a layer that contains copper traces. These traces are inserted and held firmly into place by solder.

Before the advent of printed circuit board assemblies (PCBA), components were packaged by attaching wires to the components and mounting them onto a rigid substrate. In the past, this material was made of bakelite, a material that replaced the top ply of plywood. Then, soldering was done manually on metal components to create conductive paths. However, this process was time consuming, made of many connections and wires, and was prone to short circuits.

Printed circuit board and pcb-a are two types of PCBA. Each type has its own uses and benefits. When combined, they are a complex electronic assembly.

Montage von gedruckten Schaltungen

Printed circuit board assembly is a multi-step process that begins with the design of a circuit board. This design is then printed onto a copper-clad laminate. Next, the exposed copper is etched, leaving a pattern of circuit lines. The holes are then drilled, and the electronic components are inserted into these holes. This process is critical because every hole must be perfectly sized and aligned to fit the board’s components.

Printed circuit board assembly is a highly technical process that requires expertise and safety measures. The finished product must be flawless and include a metal tab to help protect the electronics from damaging the assembly process. Printed circuit board assembly has been around for many decades, and it is still one of the most popular methods of making electronic products. It can be used on both single and double-layered PCBs. New technologies, such as solderless technology, make it safer and easier to assemble, and reduce the size and weight of printed circuit boards.

When choosing the right assembly technology for your project, make sure to choose the right one for your needs. There are a number of methods to choose from, including manual soldering, pick-and-place machines, and surface mount technology. While many boards require only one type of technology, others require several types.

Printed circuit board design

A printed circuit board (PCB) is a printed circuit that contains electronic components. It typically consists of a copper layer, a substrate, and a silkscreen. Before the advent of PCBs, circuits were often built by connecting components by wires. These wires were then soldered to the component leads to form conductive paths. This method, however, was slow, difficult to manufacture, and difficult to debug.

Printed circuit board design starts with the initial layout of the circuit. After defining the shape of the board and importing component data from the schematic, the next step is the physical layout of the PCB. To begin with, component footprints must be placed within the board outline in the CAD system. These footprints display net connections as ghost lines, so users can see which parts they connect to. It is important to position parts properly to achieve maximum performance. This involves considering connectivity, noise, and physical obstructions, including cable and mounting hardware.

After the design has been approved, the next step is the selection of the materials and components for the PCB. This step is the most time-consuming and costly of the entire process, but it is crucial for the success of the final product. A board’s design process begins with determining the major components and determining which laminate materials are most suitable for a particular design.