5 Schritte zum Entwerfen einer Leiterplatte

Der Entwurf einer Leiterplatte ist ein komplexer Prozess. Man kann ihn mit einem Puzzle vergleichen, das in der richtigen Reihenfolge angeordnet werden muss, um eine funktionsfähige Leiterplatte zu erhalten. Dieser Prozess umfasst die Erstellung eines Schaltplans, die Berechnung von Impedanzen und die Verwendung einer Laminierpresse. Wenn man diese Schritte befolgt, kann man eine Leiterplatte herstellen, die alle Spezifikationen erfüllt.

Leiterplattendesign ist ein Puzzlespiel

Der Prozess der Leiterplattenentwicklung kann mit einem Puzzle verglichen werden. Ein Puzzle besteht aus vielen Teilen, aber wenn man es zusammensetzt, ergibt es ein attraktives und funktionales Ganzes. Leiterplattendesign ist wie ein Puzzle und kann eine angenehme Erfahrung sein.

Bei einem Leiterplattendesign müssen die Komponenten auf eine bestimmte Weise platziert werden, damit sie richtig zusammenpassen. Die richtige Platzierung der Bauteile ist aus verschiedenen Gründen entscheidend, unter anderem aus mechanischen und thermischen Gründen. Die korrekte Platzierung der Bauteile hilft, den Montageprozess zu beschleunigen und spätere Probleme zu vermeiden.

Sie erfordert einen Schaltplan

Ein Schaltplan ist ein sehr wichtiges Dokument für Schaltungsentwickler. Er sollte die wesentlichen Informationen über die Leiterplatte enthalten, z. B. die Pin- und Teilenummern. Der Schaltplan sollte auch alle Copyright-Informationen und Kontaktinformationen des Unternehmens enthalten. Außerdem sollte er auf Fehler geprüft werden und alle für die Fertigung erforderlichen Informationen enthalten.

Ein Schaltplan sollte mit Symbolen gezeichnet werden, die den physikalischen Eigenschaften des Schaltkreises entsprechen. Die Symbole sollten in Großbuchstaben geschrieben werden. Er sollte ein Inhaltsverzeichnis enthalten, in dem die Themen des Schaltplans aufgeführt sind.

Sie verwendet eine Laminierpresse

Eine Laminierpresse verbindet zwei oder mehr Lagen einer Leiterplatte (PCB) mit einem Laminierharz. Durch Druck und Hitze werden die Lagen miteinander verschmolzen. Der Prozess kann mehrere Schritte umfassen, und das Endergebnis ist eine Leiterplatte mit einer beeindruckend hochwertigen Oberfläche.

Der erste Schritt besteht darin, die Platte für die Laminierung vorzubereiten. Zunächst wird ein kupferseitiges Laminat in einer dekontaminierten Umgebung gereinigt, um sicherzustellen, dass es frei von Staubpartikeln ist. Verirrter Schmutz und Ablagerungen auf einer Leiterplatte können zu deren Ausfall führen oder Schaltkreise offen lassen. Anschließend wird die Platte mit einem lichtempfindlichen Film beschichtet. Der Fotoresist besteht aus einer Schicht fotoreaktiver Chemikalien, die nach Einwirkung von ultraviolettem Licht aushärten. Anschließend wird die Leiterplatte mit Druck gewaschen, um alle Reste des Fotolacks zu entfernen, und anschließend getrocknet.

Anschließend werden die Schichten für die optische Inspektion und die Ausrichtung der Schichten vorbereitet. Sobald die Lagen ausgerichtet sind, legt ein Techniker sie auf eine Maschine, die mit einer optischen Stanze ausgestattet ist. Die optische Stanze treibt einen Stift durch die Lagen und richtet sie perfekt aus.

Sie erfordert die Berechnung von Impedanzen

Beim Entwurf einer Leiterplatte ist die Berechnung von Impedanzen ein wichtiger Schritt. Dieser Schritt hilft Ihnen zu entscheiden, wie Sie Ihre Schaltung verlegen sollen. Sie können entweder eine Standard-Mikrostreifen-/Streifenleitung oder eine koplanare Leitung verwenden, aber Sie müssen bedenken, dass die unterschiedliche Bauart die Leiterbahnbreite bestimmt.

Der Layouter muss die Impedanzen in den Fertigungszeichnungen angeben. Diese Informationen sollten die Leiterbahnbreite, den Abstand der differentiellen Paare und die Schicht, auf der die impedanzkontrollierten Leiterbahnen verlegt sind, umfassen. Die Notizen sollten auch eine Impedanztabelle enthalten. Der Leiterplattenhersteller fertigt dann den Stack-up auf der Grundlage dieser Spezifikationen. Dabei kann es zu geringfügigen Änderungen kommen, aber das Gesamtergebnis sollte mit den von Ihnen angegebenen Impedanzspezifikationen übereinstimmen.

Die Impedanzkontrolle ist ein wichtiger Bestandteil des Herstellungsprozesses von Leiterplatten. Wenn der Leiterplattenhersteller die Impedanzanforderungen kennt, kann er die Zeit für das Design der Leiterplatte verkürzen und die Ergebnisse verbessern. Die Impedanzkontrolle ist auch für mehrlagige Leiterplatten erforderlich. Nach der Herstellung der Leiterplatten werden diese mit Hilfe von Testkupons geprüft. Die Testcoupons werden entlang der Kanten der Leiterplatte hergestellt und auf die korrekte Ausrichtung der Lagen, die elektrische Verbindung und die internen Strukturen geprüft. Testcoupons sind in der Bibliothek eines Anbieters erhältlich oder können für Ihre Anwendung individuell gestaltet werden.

Es umfasst das Löten

Der erste Schritt bei der Herstellung einer Leiterplatte ist das Löten der Bauteile. Dazu müssen Sie eine Legierung mit einer Schmelztemperatur von über 752 Grad Celsius verwenden. Diese Legierung fungiert als Bindemittel zwischen den Bauteilen und der Platine und hält sie fest zusammen. Um die nötige Wärme zu erzeugen, benötigen Sie einen Gasbrenner. Dieses Gerät erhitzt die Lötlegierung auf die Schmelztemperatur.

Das Löten kann auf viele verschiedene Arten erfolgen. Die häufigste Methode ist das Löten mit einer Zinn-Blei-Legierung. Diese Art des Lötens wird häufig für kleine Bauteile verwendet, die nicht so stabil sind wie größere. Der Lötvorgang ist relativ einfach, aber es sind einige Schritte erforderlich.