¿Cuál es la diferencia entre SMD y NSMD?

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¿Cuál es la diferencia entre SMD y NSMD?

SMD and NSMD are two types of semiconductors. While their pads are similar in size, NSMD components have smaller dimensions. In contrast, SMDs can be moved by the soldering iron, while a through-hole component can be mechanically secured prior to soldering.

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.

Los defectos de PCB más comunes y sus soluciones

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Los defectos de PCB más comunes y sus soluciones

There are many problems with PCBs, but some of them are less obvious than others. These problems are called implementation failures and require specialized knowledge to diagnose. For example, Electrostatic discharge, Chemical leakage, Lifted pads, and component shifting are all possible causes of failure. To identify the failure modes, a PCB must be stress tested until it fails.

Descarga electrostática

Electrostatic discharge (ESD) is a common problem in electronic circuits. It results from the wrong handling of electronic components or an excessive voltage level. In many cases, the resulting damage is latent or catastrophic. This problem can cause a PCB to malfunction partially or completely.

There are several ways to detect and repair electrostatic discharge. While some of these are visible and will affect the performance of the product, others will not. The first method is to inspect the device to determine if any component is affected. In some cases, a minuscule hole will appear on the circuit board.

Fugas químicas

Chemical leakage in PCBs can be a problem for many industries. Although the United States banned the production of PCBs in 1977, they are still found in the environment at very low levels. Environmental cycling is the primary source of ambient PCBs, and they are transported throughout ecosystems. Although these contaminants have low levels, they can have serious effects on humans and the environment.

In addition to their use in electronics, PCBs were also used in the construction of school buildings during the 1950s to 1970s. Many schools had PCB-containing caulk and fluorescent light fixtures. The problem with these products was that they leaked, causing contamination in other building materials and the soil. This caused widespread contamination, which is why they were banned.

Lifted pads

Lifted pads are caused by a number of causes, including excess heat and force during soldering. The result can be an unsatisfactory solder joint. These defects require re-soldering, and can lead to short circuit hazards. Other causes of lifted pads include pollutant contamination, poor cleaning, or insufficient flux. Lifted pads can affect the functioning of circuits and the appearance of the board.

Lifted pads occur most frequently on thin copper layers and boards that lack through-plating. Identifying the root cause of a lift is crucial for preventing further damage. In the case of single-sided circuit boards, the problem is often the result of improper wave soldering. The lift can be prevented by using extreme caution while handling PCBs and avoiding excessive force when handling components.

Component shifting

Component shifting is one of the most common defects encountered in PCB assembly. It can be caused by a number of factors, including the placement of components incorrectly. For example, a component placed in a way that is not oriented correctly may float, resulting in a realignment of the component.

In some cases, the cause of component shifting is due to mismatching of the parts to the pad geometry. This causes the component to move towards the thermal mass closest to it. Other causes include bent leads, improperly placed components, or oxidation. Fortunately, there are a number of solutions to component shifting. For instance, adhering to the correct reflow profile, reducing movement during the unreflowed assembly process, and using an aggressive flux can all help minimize component movement.

Soldering ball defects

Soldering ball defects are common in the SMT assembly process. They are essentially balls of solder that separate from the main body of the solder. To prevent them, you should adjust the mounting pressure on the chip mounter to a precise setting. This will prevent the solder paste from being squeezed out of the pad and increase the chance that the solder paste will be generated properly.

A good solder joint will be clean, symmetrical, and have a concave shape. On the other hand, a bad solder joint may be large and have a long stem. Another common defect is disturbed joints, which will have a flaky, distorted, or uneven appearance.

Thermal imaging

Thermal imaging is a powerful tool for quality control, speeding up PCB and component repairs. By identifying hot spots, thermal images can point out faulty components or areas that are using too much power. This information can help designers reduce power consumption and prolong battery life. Thermal imaging can also detect areas that have poor thermal management, requiring more cooling, larger heat sinks, or even redesign.

Thermal imaging for PCB defects can also help designers and engineers determine the cause of defects. When a test board fails to pass quality control tests, a thermal imager can reveal the problems. It can also show the differences in temperature between two different areas of a board, revealing how the two differ.

5 factores que influyen en la calidad de la soldadura SMT

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5 factores que influyen en la calidad de la soldadura SMT

Several factors impact the quality of SMT soldering. These include equipment state, Solder paste quality and Stability. Understanding these factors will help you improve your SMT soldering processes. The best way to improve the quality of SMT soldering is to implement improvements in every area.

Stability

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.

Cómo el material de PCB de alta conductividad térmica resolverá el problema de la disipación del calor

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Cómo el material de PCB de alta conductividad térmica resolverá el problema de la disipación del calor

Los PCB, también conocidos como circuitos impresos, son estructuras en capas compuestas por láminas de cobre intercaladas entre capas de vidrio epoxi. Estas capas sirven de soporte mecánico y eléctrico para los componentes. Las láminas de cobre de alta conductividad constituyen el circuito conductor de la placa de circuito impreso, mientras que la capa de epoxi y vidrio es el sustrato no conductor.

Material de pcb de alta conductividad térmica

La conductividad térmica es la capacidad de un material para transferir calor fuera de un dispositivo. Cuanto menor es la conductividad térmica, menos eficiente es el dispositivo. Los materiales de alta conductividad térmica pueden eliminar la necesidad de vías y producir una distribución más uniforme de la temperatura. Esto también reduce el riesgo de expansión volumétrica localizada, que puede provocar puntos calientes cerca de componentes de alta corriente.

Una placa de circuito impreso típica de un ordenador personal puede constar de dos planos de cobre y dos capas de trazas exteriores. Su grosor es de unos 70 um y su conductividad térmica es de 17,4 W/mK. El resultado es que el PCB típico no es un conductor térmico eficiente.

Monedas de cobre

Las monedas de cobre son pequeños trozos de cobre incrustados en la placa de circuito impreso. Se colocan debajo del componente que produce más calor. Su alta conductividad térmica les permite transferir el calor del componente caliente a un disipador. Pueden fabricarse en diferentes formas y tamaños para adaptarse a las zonas deseadas y pueden metalizarse para garantizar una conexión estanca.

Vidrio-epoxi

El problema de la disipación del calor es cada vez más importante en electrónica. Un exceso de calor puede provocar un bajo rendimiento y un fallo prematuro. Actualmente, las opciones de disipación del calor son limitadas, sobre todo en entornos extremos. Una de las soluciones a este problema es el uso de material epoxi de vidrio para PCB de alta temperatura, o HDI-PCB. Este material es capaz de resolver este problema al tener una conductividad térmica más de doscientas veces mejor que el compuesto FR4.

La resina epoxi de vidrio tiene una excelente resistencia al calor y a las llamas. Tiene una elevada temperatura de transición vítrea y una alta conductividad térmica. Puede servir como capa aislante y como capa de disipación del calor. Puede fabricarse por impregnación o revestimiento. La conductividad térmica del PCB de epoxi de vidrio mejorará el rendimiento y la estabilidad de los componentes electrónicos.

Placas de circuito impreso con núcleo metálico

Los fabricantes de placas de circuito impreso con núcleo metálico han introducido nuevos sustratos para placas que pueden soportar altas temperaturas. Esto les permite aplicar selectivamente capas de cobre más gruesas que tienen una mayor conductividad térmica. Este tipo de PCB permite una mejor disipación del calor y puede utilizarse para patrones de circuitos finos y embalaje de chips de alta densidad.

Además de ofrecer una mayor conductividad térmica, las PCB metálicas también son dimensionalmente estables. Las PCB de núcleo metálico de aluminio tienen un cambio de tamaño de 2,5-3% cuando se calientan, lo que las hace ideales para aplicaciones de alta potencia. Sus propiedades de baja expansión térmica también las hacen adecuadas para una alta potencia de conmutación. El metal más utilizado para un PCB de núcleo metálico es el aluminio, que es barato y reciclable. Su alta conductividad térmica permite un rápido proceso de enfriamiento.

Otro problema asociado a la disipación del calor es el riesgo de calentamiento excesivo. El calor generado por los componentes que generan calor debe eliminarse de la placa; de lo contrario, el PCB no rendirá al máximo. Afortunadamente, ahora existen nuevas opciones para resolver este problema. Los PCB con núcleo metálico de alta conductividad térmica son un nuevo tipo de solución térmica que puede superar estos problemas.

Sustratos FR4

Las placas de circuito impreso son estructuras en capas hechas de láminas de cobre y polímeros reforzados con vidrio. Soportan y conectan componentes electrónicos. El cobre crea un circuito conductor dentro del circuito impreso, mientras que la capa de vidrio epoxi actúa como sustrato no conductor.

Los componentes de alta potencia se colocan mejor cerca del centro de la placa de circuito impreso que en los bordes. Esto se debe a que el calor se acumula cerca de los bordes y se dispersa hacia fuera. Además, el calor de los componentes de alta potencia debe situarse lejos de los dispositivos sensibles, y el calor debe canalizarse a través de la placa de circuito impreso.

El material de PCB de alta conductividad térmica es la mejor solución para la disipación del calor, ya que permite una rápida transferencia del calor y evita su acumulación. Los PCB de alta tecnología utilizan base de cobre, aluminio o cerámica como material de sustrato. Esto resolverá los problemas de disipación de calor y hará que los PCB sean más duraderos.

2 Notas sobre ingeniería inversa de PCB

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2 Notas sobre ingeniería inversa de PCB

Tomografía computerizada

La tomografía computerizada es una potente herramienta para la ingeniería inversa de placas de circuito impreso. Esta técnica utiliza rayos X para tomar imágenes del interior de una placa de circuito. La imagen resultante puede utilizarse para reconstruir la estructura de la placa. Sin embargo, la tomografía computerizada tiene varias limitaciones. Su campo de visión es pequeño, por lo que resulta menos eficaz en placas de circuito impreso con grandes superficies de lámina de cobre.

La tomografía computerizada no es una buena opción para todos los proyectos de ingeniería inversa. La tomografía computarizada puede dar resultados inexactos. Es mejor utilizar un método no destructivo, que da más margen de error. Los TAC se utilizan habitualmente en este proceso, pero también se puede utilizar la tomografía de rayos X para captar el interior de una sustancia. También puede extraer información geométrica, que puede ser muy útil para rediseñar placas de circuitos sin destruir el dispositivo.

Los principales inconvenientes del TAC son que los rayos X pueden distorsionar la imagen y causar muchos artefactos. Además, los potentes rayos X pueden dañar los chips IC. Además, hay que despoblar la placa antes de iniciar el proceso.

En cambio, la ingeniería inversa de placas de circuito impreso utiliza un método de deconstrucción para comprender cosas complejas. Este método no se limita a la ingeniería de hardware; se utiliza en el desarrollo de software y en la cartografía del ADN humano. Este proceso comienza con la placa de circuito impreso y trabaja hacia atrás desde ella hasta los esquemas para analizar cómo funciona.

Otra ventaja de la ingeniería inversa de placas de circuito impreso es la capacidad de producir imágenes ópticas de alta resolución de una placa con hasta seis capas en unas pocas horas. También tiene un bajo coste. Los resultados pueden enviarse directamente a un fabricante de placas de circuito impreso para obtener réplicas.

La tomografía computerizada también puede utilizarse para analizar placas de circuito impreso multicapa. Los resultados también pueden utilizarse para generar una lista de materiales. Se recomienda suministrar una placa de circuito impreso de muestra cuando se requiera ingeniería inversa de placas de circuito impreso. La placa de muestra debe tener una anchura mínima de 10 mm.

Otra ventaja de la tomografía computerizada es que permite visualizar componentes individuales. Además, también puede determinar controles GD&T. Un PC-DMIS puede exportar características a polilíneas y archivos de pasos. Esto permite al usuario visualizar las conexiones realizadas en la placa de circuito impreso.

Rayos X

Los rayos X para ingeniería inversa de PCB son una técnica relativamente nueva para identificar componentes en una placa de circuito impreso. Los métodos tradicionales consisten en retirar las capas de la placa de circuito impreso, un proceso que requiere mucho tiempo, es propenso a errores y resulta dañino. En cambio, los rayos X para la ingeniería inversa de PCB no requieren daños físicos en la PCB y su evaluación lleva mucho menos tiempo. Este método también permite al investigador extraer datos de la placa de circuito.

Los rayos X para ingeniería inversa de PCB se utilizan a menudo para la ingeniería inversa, pero el coste de adquirir una máquina de inspección de este tipo puede ser prohibitivo para muchas personas. Un hacker de hardware, John McMaster, decidió construir su propia radiografía para utilizarla en su propio laboratorio y ahorrar dinero.

Otra consideración importante es la resolución de la radiografía. Los escáneres de baja resolución pueden revelar los componentes principales de una placa, pero se necesita una resolución submicrónica para ver las trazas y las interconexiones. Los escáneres microCT y XRM actuales no tienen la resolución necesaria para ello. Además, obtener imágenes de una placa de circuito impreso de gran tamaño con una resolución gruesa puede llevar horas. Además, el haz de rayos X puede endurecerse y crear rayas y bandas.

La ingeniería inversa de PCB es un proceso de análisis de productos electrónicos existentes y su recreación con características superiores y menor coste. Durante el proceso, se generan documentos que se envían a un fabricante de placas de circuito impreso para que fabrique una réplica. Este método también puede utilizarse para reducir el tiempo necesario para reparaciones y nuevas placas de circuitos. Además, puede revelar si un determinado fabricante es o no una buena opción.

El proceso comienza limpiando la superficie de una placa de circuito impreso. Después, los rayos X pueden revelar información oculta dentro de la pieza. Además, puede utilizarse para resolver problemas de calidad y fallos. También puede utilizarse para crear modelos de diseño asistido por ordenador de superficies internas y conexiones de trazas.

Lo que hay que saber antes de encargar un proyecto de PCB

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Lo que hay que saber antes de encargar un proyecto de PCB

Si va a encargar un proyecto de placa de circuito impreso, hay algunas cosas que debe tener en cuenta. Por ejemplo, debe comprobar dos veces sus trazas antes de hacer el pedido. Además, debe asegurarse de que la lista de materiales y el archivo de perforación coinciden. Además, debe elegir el material adecuado.

Doble comprobación de las trazas

A la hora de encargar una placa de circuito impreso a un fabricante, es fundamental comprobar dos veces las pistas y el espaciado de la placa. El grosor y la anchura de las pistas de tu proyecto determinarán la cantidad de corriente que puede circular por el circuito. Puedes utilizar una calculadora de anchura de trazas en línea para encontrar la anchura de trazas ideal. Así reducirás las posibilidades de que se rompan las conexiones.

Comprobación de la lista de materiales

El primer paso para pedir componentes de PCB es comprobar la lista de materiales. Le ayudará a evitar que falten componentes o que los números sean incorrectos. Utilizar la lista de materiales también es beneficioso a la hora de buscar piezas. La descripción del componente ayudará al comprador y a la empresa de montaje a encontrar una pieza de repuesto adecuada. También les ayudará a confirmar que las piezas tienen el NPF correcto.

Es importante comprobar la lista de materiales antes de enviar el proyecto de placa de circuito impreso a un fabricante. Incluso un pequeño error puede causar problemas durante el proceso de montaje de la placa. También debe llevar un registro de los cambios realizados en la lista de materiales y etiquetarlos claramente. La versión más actualizada de la lista de materiales es la que debes utilizar.

Una vez que tenga la lista de materiales, debe averiguar el coste del componente que va a pedir. Es importante saber exactamente lo que vas a pagar. El precio de sus componentes debe coincidir con la lista de materiales de su proyecto de PCB. Si no es así, puede que tengas que sustituir los componentes o incluso cambiar el diseño.

Comprobación del archivo de perforación

Puede comprobar fácilmente su archivo de perforación antes de encargar su proyecto de PCB a una empresa de fabricación de PCB. Sin embargo, hay algunas cosas importantes que debe recordar antes de realizar un pedido. El primer paso es asegurarse de que el archivo tiene el formato correcto. Puede utilizar un visor de archivos gerber para volver a comprobar su archivo.

Un archivo de taladrado es un archivo secundario que explica dónde deben taladrarse los agujeros en la PCB. Este archivo debe enviarse junto con los archivos Gerber. Si su archivo Drill no especifica las ubicaciones o tamaños de los orificios, su pedido de PCB no superará la auditoría.

El archivo de perforación también debe contener una lista de herramientas. En ella se enumeran las herramientas necesarias para cada orificio. La lista de herramientas debe incluirse en el archivo de taladrado o enviarse como un archivo de texto independiente. Si no se incluye esta lista de herramientas en el plano de fabricación, se eliminarán las verificaciones automáticas y se producirán más errores a la hora de introducir los datos.

Elegir los materiales adecuados

Elegir los materiales adecuados para su proyecto de PCB es esencial. Las propiedades físicas de los materiales de las placas de circuito impreso pueden afectar significativamente al rendimiento de la placa. Por ejemplo, una constante dieléctrica más baja implicará dieléctricos más finos y un menor grosor de la placa, mientras que una constante dieléctrica más alta conllevará mayores pérdidas. Esta información le ayudará a limitar su selección de materiales para PCB y a encontrar los que ofrezcan el rendimiento necesario.

A continuación, debe determinar el número de capas de enrutamiento de su placa de circuito impreso. Para un diseño de PCB sencillo, puede haber sólo una o dos capas, mientras que un diseño moderadamente complejo puede necesitar de cuatro a seis capas. Los diseños más complicados pueden requerir ocho capas o más. El número de capas afectará directamente al coste de su proyecto de PCB.

Cómo conocer el acabado superficial a partir del color de la placa de circuito impreso

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Cómo conocer el acabado superficial a partir del color de la placa de circuito impreso

Si se pregunta cómo saber el acabado superficial de una placa de circuito impreso, no es el único. El color de una PCB puede revelar su acabado superficial. También puede ver una designación de color llamada ENIG u oro duro, plata o rojo claro. Independientemente de lo que vea, querrá asegurarse de que la PCB está chapada para proteger la superficie.

ENIG

El acabado superficial ENIG es uno de los más populares para placas de circuito impreso. Se fabrica combinando oro y níquel. El oro ayuda a proteger la capa de níquel de la oxidación, y el níquel actúa como barrera de difusión. La capa de oro tiene una baja resistencia de contacto y suele ser una capa fina. El grosor de la capa de oro debe ser coherente con los requisitos de la placa de circuito. Este acabado superficial contribuye a prolongar la vida útil de la placa de circuito impreso. También tiene un excelente rendimiento eléctrico y mejora la conducción eléctrica entre los componentes de la placa de circuito impreso.

El acabado superficial ENIG tiene un coste más elevado pero un alto índice de éxito. Es resistente a múltiples ciclos térmicos y presenta una buena soldabilidad y unión de cables. Se compone de dos capas metálicas: una capa de níquel protege la capa de cobre base de la corrosión, y una capa de oro actúa como capa anticorrosión para el níquel. La ENIG es adecuada para dispositivos que requieren altos niveles de soldabilidad y tolerancias estrechas. Además, no contiene plomo.

Oro duro

El oro duro es un costoso acabado superficial para PCB. Es un acabado duradero y de alta calidad que suele reservarse para componentes sometidos a un gran desgaste. El oro duro suele aplicarse a los conectores de borde. Su uso principal es proporcionar una superficie duradera a los componentes que se someten a un accionamiento frecuente, como los contactos de la batería o los contactos del teclado.

El oro electrolítico duro es una capa de chapado en oro sobre una capa barrera de níquel. Es el más duradero de los dos y suele aplicarse en zonas susceptibles de desgaste. Sin embargo, este acabado superficial es muy caro y tiene un bajo factor de soldabilidad.

Plata

Dependiendo de la composición de la PCB, puede fabricarse con diferentes colores y acabados. Los tres colores más comunes para las superficies de PCB son plata, oro y rojo claro. Los PCB con un acabado superficial dorado suelen ser los más caros, mientras que los plateados son más baratos. El circuito de la placa de circuito impreso está hecho principalmente de cobre puro. Como el cobre se oxida fácilmente cuando se expone al aire, es muy importante proteger la capa exterior de la PCB con una capa protectora.

Los acabados superficiales de plata pueden aplicarse mediante dos técnicas diferentes. La primera técnica es la inmersión, en la que el tablero se sumerge en una solución que contiene iones de oro. Los iones de oro de la placa reaccionan con el níquel y forman una película que cubre la superficie. El grosor de la capa de oro debe controlarse para que el cobre y el níquel sigan siendo soldables, y el cobre quede protegido de las moléculas de oxígeno.

Rojo claro

El acabado de la superficie de un PCB puede ser brillante, no brillante o rojo claro. Un acabado no brillante tiende a tener un aspecto más poroso, y un acabado brillante tiende a ser reflectante y duro como un caparazón. El verde es el color de PCB más popular y también uno de los menos caros. Es importante limpiar los PCB antes de utilizarlos para evitar que se oxiden.

Aunque el color de la máscara de soldadura no es un reflejo directo del rendimiento de la placa de circuito impreso, algunos fabricantes lo utilizan como herramienta de diseño. El color es ideal para PCB que requieren una visibilidad brillante y contrastes nítidos. Las PCB rojas también resultan atractivas cuando se combinan con serigrafías.

Paladio químico

El uso del acabado superficial de paladio químico en sus placas de circuito impreso evita la formación de almohadillas negras en la placa, y tiene muchas ventajas, como una excelente soldabilidad y unión de alambres de aluminio y plata. Este tipo de acabado también tiene una vida útil extremadamente larga. Sin embargo, también es más caro que otros acabados y requiere un plazo de entrega más largo.

El proceso de acabado superficial de las placas de circuito impreso ENEPIG consta de varios pasos, cada uno de los cuales requiere un control minucioso. En el primer paso, se activa el cobre, seguido de la deposición de níquel químico y paladio. Después, la placa de circuito pasa por un procedimiento de limpieza, para eliminar los residuos de oxidación y el polvo de la superficie.

HASL sin plomo

Si está buscando una nueva placa de circuito impreso, quizá se pregunte cómo distinguir los acabados superficiales HASL sin plomo de las placas de circuito impreso con plomo. Aunque el HASL tiene un aspecto atractivo, no es ideal para componentes de montaje superficial. Este tipo de acabado no es plano, y los componentes más grandes, como las resistencias, no pueden alinearse correctamente. En cambio, el HASL sin plomo es plano y no utiliza soldadura con plomo. En su lugar, utiliza una soldadura con base de cobre que cumple la directiva RoHS.

El HASL ofrece una soldabilidad de alta calidad y puede soportar múltiples ciclos térmicos. En su día fue el estándar de la industria, pero la introducción de las normas RoHS hizo que dejara de cumplirlas. Hoy en día, el HASL sin plomo es más aceptable en términos de impacto medioambiental, así como de seguridad, y es una opción más eficiente para los componentes electrónicos. Además, se ajusta mejor a la directiva RoHS.

Consejos sobre las placas de circuito impreso FR4 semiflexibles

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Consejos sobre las placas de circuito impreso FR4 semiflexibles

FR4 es un material ignífugo

Las placas de circuito impreso fabricadas con FR4 son extremadamente duraderas. Sin embargo, el coste de estas placas es superior al de las fabricadas con otros materiales. Además, estas placas tienden a delaminarse con facilidad y desprenden mal olor cuando se sueldan. Esto las hace inadecuadas para la electrónica de consumo de gama alta.

El FR4 es un material compuesto que posee excelentes propiedades mecánicas, eléctricas y retardantes de la llama. Es un material de color amarillo a verde claro que soporta altas temperaturas. Está compuesto por una capa de fibra de vidrio que le confiere estabilidad estructural. El material también cuenta con una capa de resina epoxi que le proporciona sus propiedades ignífugas.

Las placas de circuito impreso FR4 pueden fabricarse con distintos espesores. El grosor del material afecta al peso de la placa y a la compatibilidad de sus componentes. Un material FR4 fino puede ayudar a aligerar una placa, lo que la hace más atractiva para los consumidores. Este material también es fácil de transportar y tiene una excelente resistencia a la temperatura. Sin embargo, no es aconsejable utilizarlo en entornos de altas temperaturas, como el aeroespacial.

Posee excelentes propiedades térmicas, mecánicas y eléctricas.

FR-4 es un sustrato común de placa de circuito impreso fabricado a partir de tela de vidrio impregnada con resina epoxi o híbrida. Se utiliza mucho en ordenadores y servidores y es conocido por sus excelentes propiedades térmicas, mecánicas y eléctricas. Puede soportar altas temperaturas, lo que lo convierte en una opción ideal para componentes electrónicos sensibles.

Sin embargo, las placas de circuito impreso semiflexibles FR4 presentan algunos retos cuando se trata del fresado con control de profundidad. Para obtener buenos resultados con este tipo de material, el grosor restante de la placa debe ser uniforme. También hay que tener en cuenta la cantidad de resina y preimpregnado utilizado. La tolerancia de fresado debe ajustarse adecuadamente.

Además de sus excelentes propiedades térmicas, mecánicas y eléctricas, el FR4 es ligero y barato. Su delgadez es una gran ventaja frente a los circuitos impresos FR1. Sin embargo, hay que tener en cuenta que este material tiene una temperatura de transición vítrea más baja que el FR1 o el XPC. Las placas de circuito impreso FR4 están fabricadas con ocho capas de material de fibra de vidrio. Estas placas pueden soportar temperaturas de entre 120 y 130 grados C.

Tiene una gran pérdida de señal en comparación con un laminado de alta frecuencia

Aunque el bajo coste y la relativa estabilidad mecánica y eléctrica del FR4 lo convierten en una opción atractiva para muchas aplicaciones electrónicas, no es apropiado para todas las aplicaciones. En los casos en que se requieren señales de alta frecuencia, un laminado de alta frecuencia es la mejor opción.

La constante dieléctrica del material laminado desempeña un papel fundamental a la hora de determinar el mejor circuito impreso. Cuanto mayor sea la constante dieléctrica, menos pérdida de señal experimentará la placa. Esta constante dieléctrica es una medida de la capacidad de la placa para almacenar energía eléctrica.

Si se compara la pérdida de señal de una placa de circuito impreso con un laminado de alta frecuencia, se observa que la primera tiene una constante dieléctrica mayor. En otras palabras, el material Semi-Flex FR4 tiene una constante dieléctrica mayor que el segundo. Una constante dieléctrica alta es deseable para aplicaciones de alta velocidad porque evita la pérdida de señal.

El FR-4 no fue el primer material de PCB que se utilizó para la electrónica. Le precedió la placa FR-2, fabricada con papel prensado de algodón fenólico. Este material sirvió de puente entre los circuitos discretos soldados a mano y el FR-4. En algunos anuncios de Magnavox se decía que los televisores estaban "soldados a mano". Las placas FR-2 solían ser unilaterales, pero los diseñadores podían resolver el problema utilizando puentes en la parte superior y resistencias de cero ohmios.

Puede fabricarse a bajo coste

Las placas de circuito impreso semiflexibles son flexibles e ideales para aplicaciones en las que el espacio es un factor importante. Aunque estas placas de circuito impreso son más caras que las placas FR4 convencionales, la flexibilidad que proporcionan las hace ideales para muchas aplicaciones médicas. Además, la flexibilidad que proporcionan es más adecuada para manejar la tensión dinámica resultante de las placas de circuito impreso dobladas.

Las placas de circuito impreso semiflexibles se fabrican con materiales que suelen fabricarse en rollos. A continuación, estos materiales se cortan según el tamaño final del producto. Por ejemplo, un rollo de lámina de cobre se corta con la forma deseada, lo que requiere un taladrado mecánico para hacer los agujeros pasantes. Se utilizan distintos diámetros de orificio, que varían en función de las necesidades del cliente.

Sin embargo, las propiedades de flexión de este material pueden causar problemas. Por ejemplo, el FR4 no es adecuado para doblarlo a temperaturas muy altas, ya que tiende a alabearse. Para evitar estos problemas, es necesario asegurarse de que los materiales estén hechos de un material flexible antes de grabarlos o moldearlos.

Cómo realizar el proceso de panelización de placas de circuito impreso

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Cómo realizar el proceso de panelización de placas de circuito impreso

Para reducir los costes de fabricación, es posible panelar las matrices de placas integradas. En este artículo se analizan las distintas opciones disponibles, como el uso de una cortadora láser, una sierra o una fresadora. El primer paso consiste en diseñar la placa por sí misma. El diseño debe incluir la tabla y las dimensiones de todo el panel.

Las matrices de placas integradas pueden panelarse para reducir los costes de fabricación

La panelización de placas embebidas permite reducir el número de componentes individuales y el coste global de fabricación. Puede colocar las placas una al lado de la otra hasta una anchura de cuatro pulgadas y 7,5 pulgadas. El panelado le permite ahorrar espacio en su planta de fabricación y evitar costosas y lentas operaciones de montaje.

El panelado ayuda a proteger la integridad de una placa de circuito impreso al tiempo que permite a los fabricantes de PCB de China producir varias placas a la vez. Sin embargo, el panelado de PCB debe realizarse con cuidado. El proceso puede generar mucho polvo y las placas ensambladas pueden necesitar una limpieza adicional antes del envío. Además, los componentes que sobresalen pueden caer en las piezas adyacentes. Si los salientes son lo suficientemente pequeños, pueden utilizarse "agujeros de separación" en cada placa para evitarlo.

Para construir un panel utilizando varias PCB, primero debe construir un panel con pilas de capas de PCB compatibles. Para ello, seleccione PCB que compartan el mismo archivo de diseño de PCB y cree un panel con varias PCB. A continuación, puede utilizar los comandos de panelización para crear un panel compuesto por una o varias PCB.

Utilizar una cortadora láser

El uso de una cortadora láser para despiezar un conjunto de placas de circuito impreso elimina la necesidad de utilizar una fresadora. A diferencia de otros métodos de corte, el fresado por láser no requiere una matriz mecánica y es adecuado para placas de circuito impreso con tolerancias estrechas. También puede cortar sustratos de circuitos flexibles y fibras de vidrio.

A diferencia de una sierra, una cortadora láser puede panelar un conjunto de placas de circuito impreso de forma rápida y eficaz. Los láseres son más adecuados para placas finas, y el grosor óptimo para un conjunto de placas de circuito impreso es de un mm. Sin embargo, si la placa tiene componentes que sobresalen, el láser puede dañarlos. Además, el uso de una cortadora láser para panelar un conjunto de placas de circuito impreso puede dejar un borde áspero, lo que puede requerir trabajo adicional.

El tamaño del panel es otro factor a tener en cuenta. Si la placa de circuito impreso es más ancha que la longitud de la matriz, resulta más eficaz apilar placas. Sin embargo, esta estrategia tiene un inconveniente: provocará una caída excesiva durante la soldadura a máquina de los agujeros pasantes.

Utilizar una sierra

El proceso de panelización implica la retirada de placas de circuito impreso individuales de un panel de placas de circuito impreso. Esto puede hacerse manualmente o con una hoja de sierra. En ambos casos, se retira el material laminado de la parte superior e inferior de la placa de circuito impreso. El centro de la placa de circuito impreso se deja intacto para mantener el formato del panel.

La forma más común y barata de panelizar un conjunto de placas de circuito impreso es utilizando una sierra. La sierra permite separar las placas individuales mediante ranuras en V. Este método permite separar las placas fácil y rápidamente. Este método permite separar las placas con facilidad y rapidez. Es un método relativamente sencillo, y la sierra le ayuda a cortar las placas con precisión.

Otra técnica para panelar un conjunto de placas de circuito impreso es el fresado de pestañas. Este proceso fresa la placa de circuito a lo largo de los contornos. Esta técnica conserva los puentes de material que sujetan la placa durante el proceso de fabricación. Sin embargo, no es adecuada para grandes transformadores u otros componentes pesados. Sin embargo, reduce la carga que soporta la placa de circuito impreso y puede reducir el riesgo de astillado.

Utilizar un router

Si vas a utilizar una fresadora para realizar el proceso de panelización de placas de circuito impreso, ten en cuenta los riesgos que conlleva. Lo primero que debes saber es que las fresadoras generan polvo y vibraciones. Si los paneles son muy gruesos, será mejor que utilices una cortadora láser. Como alternativa, puedes utilizar una herramienta de cuchilla de gancho. Este método es menos eficaz, pero mucho más barato.

Otro método de panelización es el enrutamiento de ranura en V, que utiliza pestañas perforadas para mantener las placas de circuito impreso en su lugar. Estas lengüetas pueden tener entre tres y cinco orificios. Las ventajas de este método son la flexibilidad y la facilidad de desmontaje. Sin embargo, este método no es recomendable para placas de circuito impreso con formas irregulares o agujeros pequeños.

Utilización de una herramienta de cuchilla en forma de gancho

Al panelar un conjunto de placas de circuito impreso, es importante seguir el procedimiento correcto. El uso de una herramienta incorrecta puede provocar la rotura de la placa. Para evitarlo, es importante medir cuidadosamente la placa de circuito impreso y cortar cada panel a la profundidad correcta. Además, asegúrese de dejar un espacio mínimo de 0,05 pulgadas en el borde de cada panel.

Hay muchos métodos diferentes de panelización. Algunos métodos son más eficaces que otros. Algunos métodos requieren el uso de una herramienta de cuchilla en forma de gancho, que es cara e ineficaz cuando se trabaja con tableros más gruesos. Otros métodos requieren el uso de una fresadora depaneladora, que puede causar polvo y otros problemas.