Was ist der Unterschied zwischen SMD und NSMD?

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Was ist der Unterschied zwischen SMD und NSMD?

SMD und NSMD sind zwei Arten von Halbleitern. Während ihre Pads ähnlich groß sind, haben NSMD-Bauteile kleinere Abmessungen. Im Gegensatz dazu können SMD-Bauteile mit dem Lötkolben bewegt werden, während ein durchkontaktiertes Bauteil vor dem Löten mechanisch befestigt werden kann.

NSMD pads are smaller

There are several differences between NSMD pads and SMD pads. Firstly, the solder mask for NSMD pads is made much smaller. This allows for the pad edge to leave a small gap that is not present on SMD pads. The following figure shows a top and cross-section view of an NSMD-style pad.

NSMD pads are smaller than SMD pads and are therefore more suitable for high density board layouts. They also allow more space between adjacent pads and allow easier trace routing. As a result, NSMD pads are used in high-density BGA chips. However, NSMD pads are more susceptible to delamination, but standard manufacturing practices should prevent this problem.

In addition to being smaller, NSMD pads are cheaper to manufacture. This is due to the fact that they are made of less expensive materials. However, this does not mean that they are of inferior quality. Whether you choose NSMD or SMD will depend on your application. For example, a board with large pads will need a solder mask that has a larger solder mask aperture than one with small pads.

When it comes to manufacturing BGA components, proper pad design is crucial. NSMD pads are smaller because they have solder mask apertures that are smaller than the copper pad diameter. NSMD pads also have a risk of asymmetrical solder bump, which will tilt the device on the PCB.

NSMD pads are used for diodes

NSMD pads are a kind of diode-packaging pads that differ from SMD pads in one important way: a gap is left between the pad edge and solder mask. Using a NSMD-style pad can result in improved solder connections and package pads with wider trace widths.

The solder lands on a PCB are either solder-mask defined or non-solder mask defined. The non-solder-mask defined pad is characterized by a gap between the solder mask and the circular contact pad. Solder flows over the top and sides of the contact pad to create a high-quality solder joint.

The diameter of an NSMD pad is often smaller than the diameter of a BGA pad. This reduced size allows easier trace routing. However, NSMD pads can be more prone to delamination than SMD pads. As a result, it is necessary to adhere to standard manufacturing practices to minimize the possibility of pad delamination.

When soldering BGA components, the pad design plays a crucial role. A bad pad can lead to poor manufacturability and costly hours of failure analysis. Fortunately, there are simple guidelines for pad design. With a little practice, you can make the correct NSMD pads for your BGA components.

NSMD pads are used for transistors

When using NSMD pads for transistors, you must remember that a NSMD pad is smaller than a corresponding SMD pad. This difference is due to the fact that the NSMD pads have a larger opening for the solder mask to fit. This allows for greater surface area for solder joints, a wider trace width, and increased flexibility in through-holes. However, this difference also means that an NSMD pad is more likely to fall off during the soldering process.

The diameter of a copper pad is a key factor in defining the size of an NSMD pad. NSMD pads are approximately 20% smaller than a solder ball, allowing for better trace routing. This reduction is necessary for high-density BGA chips. However, a NSMD pad is more prone to delamination, but standard manufacturing practices should minimize this problem.

NSMD pads are a good option when soldering transistors. These types of pads are often used in applications where transistors must be soldered through a hole in a metal substrate. This makes the soldering process easier and less time-consuming. However, the downside of using a NSMD pad is that you can’t get the same level of control over the soldering process as with a SMD pad.

The other major advantage of using SMD pads is that they can be easily manufactured. This method is very popular for manufacturing electronic components, as it is the most cost-effective way to create a high-quality board. Furthermore, the SMD approach is also a good way to minimize the number of variables that are involved in your design.

Die häufigsten PCB-Defekte und ihre Lösungen

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Die häufigsten PCB-Defekte und ihre Lösungen

Es gibt viele Probleme mit Leiterplatten, aber einige davon sind weniger offensichtlich als andere. Diese Probleme werden als Implementierungsfehler bezeichnet und erfordern spezielle Kenntnisse, um sie zu diagnostizieren. Elektrostatische Entladungen, chemische Leckagen, angehobene Pads und die Verschiebung von Bauteilen sind beispielsweise mögliche Fehlerursachen. Um die Fehlerarten zu ermitteln, muss eine Leiterplatte einem Belastungstest unterzogen werden, bis sie ausfällt.

Elektrostatische Entladung

Elektrostatische Entladung (ESD) ist ein häufiges Problem in elektronischen Schaltungen. Es entsteht durch die falsche Handhabung von elektronischen Bauteilen oder eine zu hohe Spannung. In vielen Fällen ist der daraus resultierende Schaden latent oder katastrophal. Dieses Problem kann dazu führen, dass eine Leiterplatte teilweise oder vollständig ausfällt.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, elektrostatische Entladungen zu erkennen und zu beheben. Einige davon sind sichtbar und beeinträchtigen die Leistung des Produkts, andere nicht. Die erste Methode besteht darin, das Gerät zu untersuchen, um festzustellen, ob ein Bauteil betroffen ist. In manchen Fällen zeigt sich ein winziges Loch auf der Leiterplatte.

Austritt von Chemikalien

Die Freisetzung von PCB kann für viele Industriezweige ein Problem darstellen. Obwohl die Vereinigten Staaten die Herstellung von PCB 1977 verboten haben, sind sie in der Umwelt immer noch in sehr geringen Mengen vorhanden. Die Hauptquelle für PCB in der Umwelt sind Kreisläufe in der Umwelt, und sie werden durch die Ökosysteme transportiert. Obwohl diese Schadstoffe nur in geringen Mengen vorkommen, können sie ernsthafte Auswirkungen auf Mensch und Umwelt haben.

Neben der Verwendung in der Elektronik wurden PCB in den 1950er bis 1970er Jahren auch beim Bau von Schulgebäuden eingesetzt. Viele Schulen verfügten über PCB-haltige Abdichtungen und Leuchtstoffröhren. Das Problem mit diesen Produkten war, dass sie ausliefen und dadurch andere Baumaterialien und den Boden verunreinigten. Dies führte zu einer weit verbreiteten Kontamination, weshalb sie verboten wurden.

Angehobene Polster

Abgehobene Lötaugen können verschiedene Ursachen haben, z. B. übermäßige Hitze und Kraft beim Löten. Das Ergebnis kann eine unbefriedigende Lötstelle sein. Diese Defekte erfordern ein erneutes Löten und können zu Kurzschlüssen führen. Andere Ursachen für abgehobene Lötaugen sind Verunreinigungen, schlechte Reinigung oder unzureichendes Flussmittel. Abgehobene Lötaugen können die Funktion von Schaltkreisen und das Erscheinungsbild der Leiterplatte beeinträchtigen.

Abgehobene Pads treten am häufigsten bei dünnen Kupferschichten und Platten ohne Durchkontaktierung auf. Um weitere Schäden zu vermeiden, ist es entscheidend, die Ursache für das Abheben zu ermitteln. Bei einseitigen Leiterplatten ist das Problem oft auf unsachgemäßes Wellenlöten zurückzuführen. Das Abheben kann verhindert werden, indem man bei der Handhabung von Leiterplatten mit äußerster Vorsicht vorgeht und bei der Handhabung von Bauteilen übermäßige Kraft vermeidet.

Komponentenverschiebung

Die Verschiebung von Bauteilen ist einer der häufigsten Fehler bei der Leiterplattenbestückung. Er kann durch eine Reihe von Faktoren verursacht werden, unter anderem durch die falsche Platzierung von Bauteilen. So kann beispielsweise ein nicht korrekt ausgerichtetes Bauteil schwimmen, was zu einer Neuausrichtung des Bauteils führt.

In einigen Fällen ist die Ursache für die Verschiebung von Bauteilen die falsche Anpassung der Teile an die Pad-Geometrie. Dies führt dazu, dass sich die Komponente in Richtung der ihr am nächsten liegenden thermischen Masse bewegt. Andere Ursachen sind verbogene Leitungen, falsch platzierte Komponenten oder Oxidation. Glücklicherweise gibt es eine Reihe von Lösungen für die Verschiebung von Bauteilen. Die Einhaltung des korrekten Reflow-Profils, die Verringerung der Bewegung während des nicht geflowten Montageprozesses und die Verwendung eines aggressiven Flussmittels können dazu beitragen, die Bauteilbewegung zu minimieren.

Lötkugelfehler

Lötkugelfehler sind bei der SMT-Bestückung üblich. Dabei handelt es sich im Wesentlichen um Lotkugeln, die sich vom Hauptkörper des Lots lösen. Um sie zu vermeiden, sollten Sie den Montagedruck an der Chipmontagevorrichtung präzise einstellen. Dadurch wird verhindert, dass die Lotpaste aus dem Pad herausgedrückt wird, und die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass die Lotpaste ordnungsgemäß erzeugt wird.

Eine gute Lötstelle ist sauber, symmetrisch und hat eine konkave Form. Eine schlechte Lötstelle hingegen kann groß sein und einen langen Stiel haben. Ein weiterer häufiger Fehler sind gestörte Lötstellen, die ein schuppiges, verzerrtes oder ungleichmäßiges Aussehen haben.

Wärmebildtechnik

Die Wärmebildtechnik ist ein leistungsfähiges Werkzeug für die Qualitätskontrolle und beschleunigt die Reparatur von Leiterplatten und Komponenten. Durch die Identifizierung heißer Stellen können Wärmebilder fehlerhafte Komponenten oder Bereiche aufzeigen, die zu viel Strom verbrauchen. Diese Informationen können den Entwicklern helfen, den Stromverbrauch zu senken und die Batterielebensdauer zu verlängern. Wärmebilder können auch Bereiche mit schlechtem Wärmemanagement aufdecken, die mehr Kühlung, größere Kühlkörper oder sogar ein neues Design erfordern.

Die Wärmebildtechnik für Leiterplattendefekte kann Designern und Ingenieuren auch dabei helfen, die Ursache von Defekten zu ermitteln. Wenn eine Testplatine die Qualitätskontrolltests nicht besteht, kann eine Wärmebildkamera die Probleme aufdecken. Sie kann auch die Temperaturunterschiede zwischen zwei verschiedenen Bereichen einer Leiterplatte aufzeigen, um zu erkennen, wie sich die beiden Bereiche unterscheiden.

5 Faktoren, die die Qualität des SMT-Lötens beeinflussen

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5 Faktoren, die die Qualität des SMT-Lötens beeinflussen

Mehrere Faktoren beeinflussen die Qualität des SMT-Lötens. Dazu gehören der Zustand der Ausrüstung, die Qualität der Lotpaste und die Stabilität. Das Verständnis dieser Faktoren wird Ihnen helfen, Ihre SMT-Lötprozesse zu verbessern. Der beste Weg, die Qualität des SMT-Lötens zu verbessern, ist die Umsetzung von Verbesserungen in jedem Bereich.

Stabilität

In a manufacturing process where components are placed on a PCB, the stability of the solder joints is important to the performance of the circuit. However, in certain conditions, the soldering process can be unstable. In these conditions, lead-free SnAgCu soldering paste is used to reduce thermal stress on the substrate. This type of solder paste has an advantage over other materials: it can be used on various substrates and can be applied by dispensing the paste onto the device surface.

A good solder paste will be stable to a specified temperature. The best way to check the stability of your solder paste is to use a viscometer to measure its viscosity. A good paste should be between 160 Pa*S and 200 Pa*S.

Repeatability

During the soldering process, the flux is a key ingredient for the successful soldering process. If the flux is insufficient or there are too many impurities, the soldering process can fail. The best way to ensure the repeatability of SMTS soldering is to carefully prepare components and PCB pads before soldering. It is also important to properly maintain the temperature of the reflow and to avoid any movement of the assembly during reflow. Lastly, the alloy must be analysed for any contaminants.

While lead-free solders are recommended, leaded solder can be used in certain cases. However, it is important to note that leaded solder does not have the flux needed to make reliable joints. As a result, the soldering process is not repeatable.

Equipment state

Many factors affect the quality of SMT soldering. These factors include the design of PCB pads, the quality of the solder paste, and the state of equipment used for manufacturing. Each of these factors is fundamental for reflow soldering quality insurance. Moreover, they can also influence soldering defects. To improve soldering quality, it is essential to use excellent PCB pad designs.

In addition to the selection of components, the mounting precision is another factor affecting the quality of the solder joint. The equipment used for mounting must have high precision so that the components remain stable. In addition, the mounting angle should be correct to ensure that the polar device is correctly oriented. Also, the thickness of the component after mounting must be appropriate.

Solder paste quality

Soldering defects can be the result of a variety of factors. Often, these problems are caused by improper PCB design. Incorrect pad design can result in components that shift or tombstone-shape, as well as soldering defects. For this reason, the design of PCB pads should be carefully scrutinized to avoid these problems.

Temperature and humidity play a significant role in the quality of solder paste. An ideal temperature for application is around 20 degrees Celsius and the right humidity is between thirty to fifty percent. High moisture levels can cause balls to form, which affects the soldering process. Scraping blade speed and quality are also important factors that affect soldering. For optimal results, solder paste should be applied starting from the core and move towards the edges of the board.

Speed, scraper pressure, stencil descending speed, and stencil cleaning mode should all be optimized for maximum solder paste printing. Improper speed can result in uneven solder paste printing and may reduce production efficiency. Another critical parameter is stencil cleaning frequency. Too high or too low stencil cleaning speed can cause a buildup of tin, which can affect production efficiency.

PCB design

PCB design is a critical aspect of manufacturing quality. It involves the proper positioning of components on the board to ensure that they are mounted correctly. It should include enough clearance for mechanical fixing holes. Otherwise, the delicate components can be damaged. In addition, solder joints near the footprints of surface mount components may result in shorts. Hence, it is essential that the PCB design allows for the proper placement of both conventional and surface mount components.

In addition to the correct placement of components, the proper PCB design can also contribute to SMT soldering. According to HP statistics, about 70 to 80 percent of manufacturing faults are caused by defects in the PCB design. The factors that affect the design of the PCB include component layout, thermal pad design, component package types, and assembly method. The PCB design must also consider electromagnetic compatibility (EMC) points and via positions.

How High Thermal Conductivity PCB Material Will Solve the Heat Dissipation Problem

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How High Thermal Conductivity PCB Material Will Solve the Heat Dissipation Problem

Leiterplatten, auch Printed Circuit Boards genannt, sind Schichtstrukturen aus Kupferfolien, die zwischen Glas-Epoxid-Schichten eingebettet sind. Diese Schichten dienen als mechanischer und elektrischer Träger für die Komponenten. Die hochleitfähigen Kupferfolien dienen als leitende Schaltung in der Leiterplatte, während die Glas-Epoxid-Schicht als nichtleitendes Substrat dient.

High thermal conductivity pcb material

Thermal conductivity is the ability of a material to transfer heat away from a device. The lower the thermal conductivity, the less efficient the device is. High thermal conductivity materials can eliminate the need for vias and produce a more uniform temperature distribution. This also reduces the risk of localized volumetric expansion, which can lead to hotspots near high-current components.

A typical PCB for a personal computer might consist of two copper planes and two outer trace layers. Its thickness is about 70 um and its thermal conductivity is 17.4 W/mK. The result is that the typical PCB is not an efficient heat conductor.

Copper coins

Copper coins are small pieces of copper embedded into the PCB. They are placed under the component that produces the most heat. Their high thermal conductivity allows them to transfer heat away from the hot component to a heat sink. They can be made in different shapes and sizes to fit the desired areas and can be metalized to ensure a tight connection.

Glass-epoxy

The problem of heat dissipation is becoming more important in electronics. Excess heat can lead to underperformance and early failure. Currently, heat dissipation options are limited, particularly in the extreme environments. One of the solutions to this problem is the use of high-temperature glass epoxy PCB material, or HDI-PCB. This material is able to solve this problem by having a thermal conductivity over two hundred times better than FR4 composite.

The glass epoxy resin has excellent heat and flame resistance. It has a high glass transition temperature and high thermal conductivity. It can serve as an insulating layer and a heat dissipation layer. It can be made by impregnation or coating. The thermal conductivity of glass epoxy PCB will improve the performance and stability of electronic components.

Metal core PCBs

Metal core PCB manufacturers have introduced new board substrates that can withstand high temperatures. This allows them to selectively apply thicker copper layers that have higher thermal conductivity. This type of PCB enables better heat dissipation and can be used for fine circuit patterns and high-density chip packaging.

In addition to offering higher thermal conductivity, metal PCBs are also dimensionally stable. Aluminum metal core PCBs have a 2.5-3% size change when heated, making them ideal for high-power applications. Their low thermal expansion properties also make them suitable for high switching power. The most commonly used metal used for a metal core PCB is aluminum, which is cheap and recyclable. Its high thermal conductivity allows for a fast cooling process.

Another problem associated with heat dissipation is the risk of excessive heat. The heat generated by heat-generating components must be removed from the board, otherwise the PCB will not perform at its best. Fortunately, there are now new options to solve this problem. High thermal conductivity metal core PCBs are a new kind of thermal solution that can overcome these problems.

FR4 substrates

PCBs are layered structures made of copper foils and glass-reinforced polymers. They support and connect electronic components. The copper creates a conductive circuit within the PCB, while the glass-epoxy layer acts as a nonconductive substrate.

High-power components are best placed near the center of the PCB, rather than on the edges. This is because heat accumulates near the edges and scatters out. Also, heat from high-power components should be placed far away from sensitive devices, and the heat must be channeled away through the PCB.

High thermal conductivity PCB material is the best solution for heat dissipation, allowing for rapid transfer of heat and preventing heat accumulation. High-tech PCBs use copper base, aluminum, or ceramic as the substrate material. This will solve the heat dissipation issues and make the PCBs more durable.

2 Hinweise zum PCB-Reverse Engineering

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2 Hinweise zum PCB-Reverse Engineering

Computertomographie

Die Computertomographie ist ein leistungsfähiges Werkzeug für das Reverse Engineering von Leiterplatten. Bei dieser Technik werden mit Hilfe von Röntgenstrahlen Bilder aus dem Inneren einer Leiterplatte aufgenommen. Das daraus resultierende Bild kann verwendet werden, um die Struktur der Leiterplatte zu rekonstruieren. Die Computertomografie hat jedoch einige Einschränkungen. Ihr Sichtfeld ist klein, was sie für Leiterplatten mit großen Kupferfolienflächen weniger effektiv macht.

Die Computertomografie ist nicht für alle Reverse-Engineering-Projekte geeignet. CT-Scans können zu ungenauen Ergebnissen führen. Am besten ist es, eine zerstörungsfreie Methode zu verwenden, die Ihnen mehr Spielraum für Fehler bietet. CT-Scans werden in diesem Prozess häufig verwendet, aber Sie können auch Röntgentomografie verwenden, um das Innere einer Substanz zu erfassen. Damit lassen sich auch geometrische Informationen extrahieren, was bei der Überarbeitung von Leiterplatten sehr hilfreich sein kann, ohne das Gerät zu zerstören.

Die Hauptnachteile der CT sind die Tatsache, dass Röntgenstrahlen das Bild verzerren und viele Artefakte verursachen können. Außerdem können die starken Röntgenstrahlen IC-Chips beschädigen. Außerdem muss die Platine vor Beginn des Prozesses entleert werden.

Im Gegensatz dazu wird beim Reverse Engineering von Leiterplatten eine dekonstruierende Methode verwendet, um komplexe Dinge zu verstehen. Diese Methode ist nicht auf die Hardwaretechnik beschränkt, sondern wird auch in der Softwareentwicklung und bei der Kartierung der menschlichen DNA eingesetzt. Dieser Prozess beginnt mit der Leiterplatte und arbeitet sich von ihr zu den Schaltplänen zurück, um zu analysieren, wie sie funktioniert.

Ein weiterer Vorteil der Leiterplattenrekonstruktion ist die Möglichkeit, hochauflösende optische Bilder einer Leiterplatte mit bis zu sechs Schichten in wenigen Stunden zu erstellen. Außerdem sind die Kosten gering. Die Ergebnisse können direkt an einen Leiterplattenhersteller geschickt werden, der die Leiterplatten nachbaut.

Die Computertomographie kann auch zur Analyse von mehrlagigen Leiterplatten verwendet werden. Die Ergebnisse können auch zur Erstellung einer Stückliste verwendet werden. Es wird empfohlen, eine Musterplatine zur Verfügung zu stellen, wenn PCB Reverse Engineering erforderlich ist. Die Musterplatine sollte mindestens 10 mm breit sein.

Ein weiterer Vorteil der Computertomografie besteht darin, dass sie es dem Benutzer ermöglicht, einzelne Komponenten zu visualisieren. Darüber hinaus können auch GD&T-Kontrollen bestimmt werden. Ein PC-DMIS kann Merkmale in Polylinien und Step-Dateien exportieren. Dadurch kann der Benutzer die Verbindungen auf der Leiterplatte visualisieren.

Röntgenbild

Röntgenstrahlen für die Leiterplattenrekonstruktion sind eine relativ neue Technik zur Identifizierung von Komponenten auf einer Leiterplatte. Herkömmliche Methoden beruhen auf dem Entlaminieren der Leiterplatte, was ein zeitaufwändiger, fehleranfälliger und schädlicher Prozess ist. Röntgenstrahlen für das PCB-Reverse-Engineering hingegen erfordern keine physische Beschädigung der Leiterplatte und benötigen viel weniger Zeit für die Auswertung. Diese Methode ermöglicht es dem Forscher auch, Daten von der Leiterplatte zu extrahieren.

Röntgenstrahlen für die Rekonstruktion von Leiterplatten werden häufig für das Reverse Engineering verwendet, aber die Kosten für den Kauf eines solchen Prüfgeräts können für viele unerschwinglich sein. Ein Hardware-Hacker, John McMaster, beschloss, sein eigenes Röntgengerät für sein eigenes Labor zu bauen, um Geld zu sparen.

Eine weitere wichtige Überlegung ist die Auflösung des Röntgenbildes. Vermessungsscans mit geringer Auflösung können die Hauptkomponenten einer Leiterplatte erkennen, aber um Leiterbahnen und Verbindungen zu sehen, ist eine Auflösung im Submikronbereich erforderlich. Aktuelle Mikro-CT-Scanner und XRMs haben nicht die dafür notwendige Auflösung. Außerdem kann die Abbildung einer großen Leiterplatte mit grober Auflösung Stunden dauern. Außerdem kann der Röntgenstrahl verhärten und Schlieren und Streifen erzeugen.

Beim PCB-Reverse-Engineering werden vorhandene elektronische Produkte analysiert und mit besseren Funktionen und geringeren Kosten neu erstellt. Während des Prozesses werden Dokumente erstellt und an einen Leiterplattenhersteller geschickt, der eine Nachbildung der Leiterplatte herstellt. Diese Methode kann auch dazu dienen, die Zeit für Reparaturen und neue Leiterplatten zu verkürzen. Darüber hinaus kann es Aufschluss darüber geben, ob ein bestimmter Hersteller geeignet ist oder nicht.

Das Verfahren beginnt mit der Reinigung der Oberfläche einer Leiterplatte. Danach kann das Röntgenbild verborgene Informationen im Inneren des Bauteils aufdecken. Darüber hinaus kann es zur Lösung von Qualitäts- und Fehlerproblemen eingesetzt werden. Es kann auch zur Erstellung computergestützter Designmodelle von Innenflächen und Leiterbahnverbindungen verwendet werden.

Was Sie vor der Bestellung eines PCB-Projekts wissen sollten

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Was Sie vor der Bestellung eines PCB-Projekts wissen sollten

Wenn Sie ein Leiterplattenprojekt bestellen wollen, sollten Sie einige Dinge beachten. Zum Beispiel müssen Sie Ihre Leiterbahnen vor der Bestellung noch einmal überprüfen. Außerdem müssen Sie darauf achten, dass Ihre Stückliste und Ihre Bohrdatei übereinstimmen. Außerdem müssen Sie das richtige Material wählen.

Doppelte Überprüfung von Spuren

Bei der Bestellung von Leiterplatten bei einem Leiterplattenhersteller ist es wichtig, die Leiterbahnen und Abstände auf der Platine zu überprüfen. Die Dicke und Breite der Leiterbahnen auf Ihrem Projekt bestimmen die Stromstärke, die durch die Schaltung fließen kann. Mit einem Online-Rechner für die Leiterbahnbreite können Sie die ideale Leiterbahnbreite ermitteln. Dadurch wird die Gefahr von Verbindungsabbrüchen verringert.

Prüfen Ihrer BOM

Der erste Schritt bei der Bestellung von PCB-Komponenten ist die Überprüfung Ihrer Stückliste. Sie hilft Ihnen, fehlende oder falsche Bauteilnummern zu vermeiden. Die Verwendung der Stückliste ist auch bei der Beschaffung von Teilen von Vorteil. Die Beschreibung des Bauteils hilft dem Einkäufer und dem Montagebetrieb, ein geeignetes Ersatzteil zu finden. Außerdem können sie so sicherstellen, dass die Teile die richtige MPN haben.

Es ist wichtig, dass Sie Ihre Stückliste überprüfen, bevor Sie das Leiterplattenprojekt an einen Hersteller schicken. Denn schon ein kleiner Fehler kann zu Problemen bei der Leiterplattenbestückung führen. Außerdem sollten Sie alle an der Stückliste vorgenommenen Änderungen aufzeichnen und deutlich kennzeichnen. Die aktuellste Version der Stückliste ist diejenige, die Sie verwenden sollten.

Sobald Sie Ihre Stückliste haben, müssen Sie die Kosten für das Bauteil herausfinden, das Sie bestellen. Es ist wichtig, dass Sie genau wissen, was Sie bezahlen werden. Der Preis Ihrer Bauteile sollte mit der Stückliste Ihres PCB-Projekts übereinstimmen. Ist dies nicht der Fall, müssen Sie möglicherweise die Bauteile ersetzen oder sogar das Design ändern.

Überprüfung der Bohrerdatei

Sie können Ihre Bohrdatei leicht überprüfen, bevor Sie Ihr Leiterplattenprojekt bei einem Leiterplattenhersteller in Auftrag geben. Es gibt jedoch einige wichtige Dinge, die Sie beachten müssen, bevor Sie einen Auftrag erteilen. Der erste Schritt besteht darin, sicherzustellen, dass die Datei das richtige Format hat. Sie können einen Gerber-Dateibetrachter verwenden, um Ihre Datei zu überprüfen.

Eine Bohrdatei ist eine sekundäre Datei, die erklärt, wo auf der Leiterplatte Löcher gebohrt werden sollen. Diese Datei muss zusammen mit den Gerberdateien gesendet werden. Wenn Ihre Bohrdatei keine Angaben zu den Positionen oder Größen der Löcher enthält, wird Ihre Leiterplattenbestellung nicht geprüft.

Die Bohrdatei sollte auch eine Werkzeugliste enthalten. Sie listet auf, welche Werkzeuge für die einzelnen Komponentenbohrungen benötigt werden. Die Werkzeugliste sollte entweder in die Bohrdatei eingebettet sein oder als separate Textdatei gesendet werden. Wenn diese Werkzeugliste nicht in der Fertigungszeichnung enthalten ist, können keine automatischen Überprüfungen durchgeführt werden und es kommt zu mehr Fehlern bei der Dateneingabe.

Die Wahl der richtigen Materialien

Die Wahl der richtigen Materialien für Ihr PCB-Projekt ist von entscheidender Bedeutung. Die physikalischen Eigenschaften der Leiterplattenmaterialien können die Leistung der Leiterplatte erheblich beeinflussen. Eine niedrigere Dielektrizitätskonstante bedeutet zum Beispiel dünnere Dielektrika und eine geringere Plattendicke, während eine höhere Dielektrizitätskonstante zu höheren Verlusten führt. Diese Informationen helfen Ihnen, die Auswahl der Leiterplattenmaterialien einzugrenzen und diejenigen zu finden, die die erforderliche Leistung erbringen.

Als nächstes sollten Sie die Anzahl der Lagen auf Ihrer Leiterplatte bestimmen. Für ein einfaches Leiterplattendesign genügen vielleicht ein oder zwei Lagen, während für ein mäßig komplexes Design vier bis sechs Lagen erforderlich sein können. Kompliziertere Designs können acht oder mehr Lagen erfordern. Die Anzahl der Lagen wirkt sich direkt auf die Kosten Ihres Leiterplattenprojekts aus.

Wie man die Oberflächenbeschaffenheit anhand der Leiterplattenfarbe erkennt

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Wie man die Oberflächenbeschaffenheit anhand der Leiterplattenfarbe erkennt

Wenn Sie sich fragen, wie Sie die Oberflächenbeschaffenheit einer Leiterplatte erkennen können, sind Sie nicht allein. Die Farbe einer Leiterplatte kann Aufschluss über ihre Oberflächenbeschaffenheit geben. Sie können auch eine Farbbezeichnung sehen, die ENIG oder Hartgold, Silber oder Hellrot heißt. Unabhängig davon, was Sie sehen, sollten Sie darauf achten, dass die Leiterplatte zum Schutz der Oberfläche galvanisiert ist.

ENIG

Die ENIG-Oberflächenbeschichtung ist eine der beliebtesten Beschichtungen für Leiterplatten. Sie wird durch die Kombination von Gold und Nickel hergestellt. Das Gold schützt die Nickelschicht vor Oxidation, und das Nickel dient als Diffusionssperre. Die Goldschicht hat einen geringen Übergangswiderstand und ist in der Regel sehr dünn. Die Dicke der Goldschicht sollte mit den Anforderungen der Leiterplatte übereinstimmen. Diese Oberflächenbeschichtung trägt zur Verlängerung der Lebensdauer der Leiterplatte bei. Außerdem hat sie eine ausgezeichnete elektrische Leistung und verbessert die elektrische Leitung zwischen den Komponenten der Leiterplatte.

Die ENIG-Oberfläche ist zwar teurer, hat aber eine hohe Erfolgsquote. Sie ist beständig gegen mehrere Wärmezyklen und weist eine gute Lötbarkeit und Drahtbindung auf. Sie besteht aus zwei Metallschichten: Eine Nickelschicht schützt die Kupferbasisschicht vor Korrosion, und eine Goldschicht dient als Korrosionsschutzschicht für das Nickel. ENIG eignet sich für Geräte, die ein hohes Maß an Lötbarkeit und enge Toleranzen erfordern. ENIG ist außerdem bleifrei.

Hartgold

Hartgold ist eine kostspielige Oberflächenbeschichtung für Leiterplatten. Es handelt sich dabei um eine hochwertige, dauerhafte Oberfläche, die häufig für Komponenten reserviert ist, die einer hohen Abnutzung ausgesetzt sind. Hartgold wird in der Regel auf Randsteckverbinder aufgebracht. Es wird hauptsächlich verwendet, um eine haltbare Oberfläche für Komponenten zu schaffen, die häufig betätigt werden, wie z. B. Batteriekontakte oder Tastaturkontakte.

Hartelektrolytisches Gold ist eine vergoldete Schicht über einer Nickelsperrschicht. Sie ist die haltbarste der beiden Varianten und wird in der Regel auf verschleißanfällige Bereiche aufgetragen. Diese Oberflächenbeschichtung ist jedoch sehr teuer und hat einen niedrigen Lötbarkeitsfaktor.

Silber

Je nach Zusammensetzung der Leiterplatte kann diese in verschiedenen Farben und Ausführungen hergestellt werden. Die drei gängigsten Farben für Leiterplattenoberflächen sind Silber, Gold und Hellrot. Leiterplatten mit einer goldenen Oberfläche sind in der Regel am teuersten, während solche mit einer silbernen Oberfläche billiger sind. Der Schaltkreis auf der Leiterplatte besteht hauptsächlich aus reinem Kupfer. Da Kupfer leicht oxidiert, wenn es der Luft ausgesetzt wird, ist es sehr wichtig, die äußere Schicht der Leiterplatte mit einer Schutzschicht zu versehen.

Silberne Oberflächenveredelungen können mit zwei verschiedenen Techniken aufgebracht werden. Die erste Technik ist die Immersion, bei der die Platte in eine goldionenhaltige Lösung getaucht wird. Die Goldionen auf der Platine reagieren mit dem Nickel und bilden einen Film, der die Oberfläche bedeckt. Die Dicke der Goldschicht muss kontrolliert werden, damit Kupfer und Nickel lötbar bleiben und das Kupfer vor Sauerstoffmolekülen geschützt ist.

Hellrot

Die Oberfläche einer Leiterplatte kann glänzend, nicht-glänzend oder hellrot sein. Eine nicht glänzende Oberfläche sieht eher porös aus, während eine glänzende Oberfläche eher reflektierend und hartschalenartig ist. Grün ist die beliebteste Leiterplattenfarbe und auch eine der preiswertesten. Es ist wichtig, Leiterplatten vor der Verwendung zu reinigen, um Oxidation zu vermeiden.

Obwohl die Farbe der Lötstoppmaske die Leistung der Leiterplatte nicht direkt widerspiegelt, verwenden einige Hersteller sie als Designwerkzeug. Die Farbe ist ideal für Leiterplatten, die brillante Sichtbarkeit und scharfe Kontraste erfordern. Rote Leiterplatten sind auch in Kombination mit Siebdrucken attraktiv.

Stromloses Palladium

Die stromlose Palladium-Oberflächenbeschichtung Ihrer Leiterplatten verhindert die Bildung schwarzer Pads auf der Leiterplatte und bietet viele Vorteile, wie z. B. eine hervorragende Lötbarkeit und das Verbinden von Aluminium- und Silberdrähten. Diese Art der Oberflächenbehandlung hat auch eine extrem lange Haltbarkeit. Allerdings ist sie auch teurer als andere Oberflächenbehandlungen und erfordert eine längere Vorlaufzeit.

Das ENEPIG-Verfahren zur Oberflächenveredelung von Leiterplatten umfasst mehrere Schritte, von denen jeder einzelne sorgfältig überwacht werden muss. In der ersten Stufe wird Kupfer aktiviert, gefolgt von der Abscheidung von chemisch Nickel und Palladium. Danach durchläuft die Leiterplatte ein Reinigungsverfahren, um Oxidationsrückstände und Staub von der Oberfläche zu entfernen.

Bleifreies HASL

Wenn Sie auf der Suche nach einer neuen Leiterplatte sind, fragen Sie sich vielleicht, wie Sie bleifreie HASL-Oberflächen von bleihaltigen Leiterplatten unterscheiden können. HASL hat zwar ein attraktives Aussehen, ist aber nicht ideal für oberflächenmontierbare Komponenten. Diese Art von Oberfläche ist nicht eben, und größere Bauteile wie Widerstände lassen sich nicht richtig ausrichten. Bleifreies HASL hingegen ist flach und verwendet kein Lot auf Bleibasis. Stattdessen wird ein Lötmittel auf Kupferbasis verwendet, das RoHS-konform ist.

HASL bietet eine hochwertige Lötbarkeit und kann mehreren Wärmezyklen standhalten. Früher war es der Industriestandard, aber durch die Einführung der RoHS-Normen wurde es aus der Konformität gedrängt. Heutzutage ist bleifreies HASL in Bezug auf die Umweltauswirkungen und die Sicherheit akzeptabler und stellt eine effizientere Wahl für elektronische Bauteile dar. Außerdem steht es besser im Einklang mit der RoHS-Richtlinie.

Wissenswertes über semiflexible FR4-Leiterplatten

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Wissenswertes über semiflexible FR4-Leiterplatten

FR4 ist ein flammhemmendes Material

Leiterplatten aus FR4 sind extrem langlebig. Allerdings sind die Kosten für diese Leiterplatten höher als für solche aus anderen Materialien. Außerdem neigen diese Leiterplatten leicht zur Delaminierung und geben beim Löten einen schlechten Geruch ab. Das macht sie für hochwertige Unterhaltungselektronik ungeeignet.

FR4 ist ein Verbundwerkstoff, der hervorragende mechanische, elektrische und flammhemmende Eigenschaften aufweist. Es handelt sich um ein gelbes bis hellgrünes Material, das hohen Temperaturen standhält. Es besteht aus einer Glasfaserschicht, die dem Material seine strukturelle Stabilität verleiht. Außerdem verfügt das Material über eine Epoxidharzschicht, die ihm seine flammhemmenden Eigenschaften verleiht.

FR4-Leiterplatten können mit unterschiedlicher Dicke hergestellt werden. Die Dicke des Materials wirkt sich auf das Gewicht der Leiterplatte und die Kompatibilität der Bauteile aus. Ein dünnes FR4-Material kann dazu beitragen, eine Leiterplatte leichter zu machen, was sie für den Verbraucher attraktiver macht. Dieses Material ist außerdem leicht zu transportieren und hat eine ausgezeichnete Temperaturbeständigkeit. Es ist jedoch nicht für den Einsatz in Umgebungen mit hohen Temperaturen, wie z. B. in der Luft- und Raumfahrt, zu empfehlen.

Es hat hervorragende thermische, mechanische und elektrische Eigenschaften.

FR-4 ist ein gängiges Leiterplattensubstrat aus Glasgewebe, das mit Epoxid- oder Hybridharz imprägniert ist. Es wird häufig in Computern und Servern verwendet und ist für seine hervorragenden thermischen, mechanischen und elektrischen Eigenschaften bekannt. Es kann hohen Temperaturen standhalten, was es zu einer idealen Wahl für empfindliche Elektronik macht.

FR4-Semiflex-Leiterplatten stellen jedoch einige Herausforderungen dar, wenn es um das tiefenkontrollierende Fräsen geht. Um mit dieser Art von Material gute Ergebnisse zu erzielen, muss die Restdicke der Leiterplatte gleichmäßig sein. Auch die Menge des verwendeten Harzes und Prepregs muss berücksichtigt werden. Die Frästoleranz sollte entsprechend eingestellt werden.

Neben den hervorragenden thermischen, mechanischen und elektrischen Eigenschaften ist FR4 leicht und kostengünstig. Seine geringe Dicke ist ein großer Vorteil gegenüber FR1-Leiterplatten. Es ist jedoch zu beachten, dass dieses Material eine niedrigere Glasübergangstemperatur als FR1 oder XPC hat. FR4-Leiterplatten werden aus acht Lagen Glasfasermaterial hergestellt. Diese Leiterplatten können Temperaturen zwischen 120 und 130 Grad Celsius standhalten.

Es hat einen hohen Signalverlust im Vergleich zu einem Hochfrequenzlaminat

Die niedrigen Kosten und die relative mechanische und elektrische Stabilität von FR4 machen es zwar für viele elektronische Anwendungen attraktiv, aber es ist nicht für alle Anwendungen geeignet. In Fällen, in denen Hochfrequenzsignale erforderlich sind, ist ein Hochfrequenzlaminat die bessere Wahl.

Die Dielektrizitätskonstante des Laminatmaterials spielt eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der besten Leiterplatte. Je höher die Dielektrizitätskonstante, desto geringer ist der Signalverlust auf der Leiterplatte. Diese Dielektrizitätskonstante ist ein Maß für die Fähigkeit der Leiterplatte, elektrische Energie zu speichern.

Vergleicht man den Signalverlust einer Leiterplatte mit dem eines Hochfrequenzlaminats, so stellt man fest, dass Ersteres eine höhere Dielektrizitätskonstante aufweist. Mit anderen Worten: Das Semi-Flex FR4-Material hat eine höhere Dielektrizitätskonstante als letzteres. Eine hohe Dielektrizitätskonstante ist für Hochgeschwindigkeitsanwendungen wünschenswert, da sie Signalverluste verhindert.

FR-4 war nicht das erste Leiterplattenmaterial, das für die Elektronik verwendet wurde. Vorläufer war die FR-2-Platte, die aus gepresstem Phenol-Baumwoll-Papier hergestellt wurde. Dieses Material diente als Brücke zwischen diskret verdrahteten, handgelöteten Schaltungen und FR-4. In einigen Magnavox-Werbungen wurde damit geworben, dass die Fernsehgeräte "handgelötet" seien. FR-2-Platinen waren oft einseitig, aber die Konstrukteure konnten das Problem durch die Verwendung von Steckbrücken auf der Oberseite und Null-Ohm-Widerständen lösen.

Es kann zu geringen Kosten hergestellt werden

Halbflexible Leiterplatten sind flexibel und eignen sich ideal für Anwendungen, bei denen der Platz eine Rolle spielt. Diese Leiterplatten sind zwar teurer als herkömmliche FR4-Leiterplatten, aber die Flexibilität, die sie bieten, macht sie ideal für viele medizinische Anwendungen. Außerdem ist die Flexibilität, die sie bieten, besser geeignet, um dynamische Belastungen zu bewältigen, die durch gebogene Leiterplatten entstehen.

Halbflexible Leiterplatten werden aus Materialien hergestellt, die in der Regel auf Rollen gefertigt werden. Diese Materialien werden dann entsprechend der Endgröße des Produkts zugeschnitten. So wird beispielsweise eine Rolle Kupferfolie in die gewünschte Form geschnitten, die dann mechanisch gebohrt werden muss, um die Durchgangslöcher herzustellen. Es werden verschiedene Lochdurchmesser verwendet, die je nach den Bedürfnissen des Kunden variieren.

Die Biegeeigenschaften dieses Materials können jedoch Probleme verursachen. FR4 eignet sich beispielsweise nicht zum Biegen bei sehr hohen Temperaturen, da es zum Verziehen neigt. Um solche Probleme zu vermeiden, muss sichergestellt werden, dass die Materialien aus einem flexiblen Material bestehen, bevor sie geätzt oder geformt werden.

Wie man den PCB Board Array Panelize Prozess durchführt

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Wie man den PCB Board Array Panelize Prozess durchführt

Embedded board arrays can be panelized to reduce manufacturing costs. This article discusses the different options available, including using a laser-cutter, a saw, or a router. The first step is to design the board on its own. The design must include the table and dimensions for the entire panel.

Embedded board arrays can be panelized to reduce manufacturing costs

Panelizing embedded boards allows you to reduce the number of individual components and the overall cost of manufacturing. You can place boards side-by-side up to a board width of four inches and 7.5 inches. Paneling allows you to save space in your manufacturing floor and avoid costly and time-consuming assembly operations.

Paneling helps protect the integrity of a PCB while enabling China PCB manufacturers to produce several boards at once. However, paneling PCBs must be done with care. The process can cause a great deal of dust and the assembled boards may need additional cleaning before shipping. Also, protruding components may fall into adjacent parts. If the protrusions are small enough, “breakaway holes” can be used on each board to avoid this.

In order to build a panel using several PCBs, you must first build a panel with compatible PCB layer stacks. You can do this by selecting PCBs that share the same PCB design file and creating a panel with multiple PCBs. Then, you can use the panelization commands to create a panel composed of one or multiple PCBs.

Using a laser-cutter

Using a laser-cutter to depanelize a PCB board array eliminates the need for a PCB router. Unlike other cutting methods, laser routing does not require a mechanical die and is suitable for PCBs with tight tolerances. It can also cut through flex circuit substrates and glass fibers.

Unlike a saw, a laser-cutter can panelize a PCB board array in an efficient and quick manner. Lasers are best suited for thin boards, and the optimal thickness for a PCB board array is one mm. However, if the board has overhanging components, the laser can damage them. Also, using a laser-cutter to panelize a PCB board array can leave a rough edge, which may require additional work.

The panel size is another factor to consider. If the PCB is wider than the length of the array, it is more efficient to stack boards. However, this strategy has a drawback: it will result in excessive drooping during through-hole machine soldering.

Using a saw

The panelization process involves the removal of individual PCBs from a PCB board panel. This can be done manually or with a saw blade. In both cases, the laminate material at the top and bottom of the PCB is removed. The center of the PCB is left intact to maintain the board array format.

The most common and cheapest way to panelize a PCB board array is by using a saw. A saw allows you to separate the individual boards using V-grooves. This method allows you to separate the boards easily and quickly. It is a relatively simple method, and the saw helps you cut the boards accurately.

Another technique to panelize a PCB board array is tab routing. This process mills the circuit board along contours. This technique preserves the material bridges that hold the board in place during the manufacturing process. However, it is not suitable for large transformers or other heavy components. However, it does reduce the load placed on the printed circuit board, and it can reduce the risk of chipping.

Using a router

If you’re using a router to do the PCB board array panelize process, be aware of the risks involved. The first thing you should know is that routers generate dust and vibration. If the panels are very thick, you’ll want to use a laser slicing machine. Alternatively, you can use a hook blade tool. This method is less efficient, but much cheaper.

Another panelization method is V-groove routing, which uses perforated tabs to hold the PCBs in place. These tabs can have anywhere from three to five holes. The advantages of this method include flexibility and ease of depanelization. However, this method is not recommended for PCBs with irregular shapes or small holes.

Using a hook-shaped blade tool

When panelizing a PCB board array, it’s important to follow the correct procedure. Using the wrong tool can result in a broken board. To avoid this, it is important to measure your PCB board carefully and cut each panel at the correct depth. In addition, make sure you leave a minimum of 0.05 inches of space at the edge of each panel.

There are many different methods of panelization. Some methods are more effective than others. Some methods require the use of a hook-shaped blade tool, which is expensive and ineffective when working with thicker boards. Other methods require the use of a depaneling router, which can cause dust and other problems.