Mitä eroa on SMD:n ja NSMD:n välillä?

/0 Kommentit/osoitteessa /by

Mitä eroa on SMD:n ja NSMD:n välillä?

SMD ja NSMD ovat kahdenlaisia puolijohteita. Vaikka niiden tyynyt ovat samankokoisia, NSMD-komponentit ovat kooltaan pienempiä. Sitä vastoin SMD-komponentteja voidaan siirtää juotosraudalla, kun taas läpireikäinen komponentti voidaan kiinnittää mekaanisesti ennen juottamista.

NSMD-tyynyt ovat pienempiä

NSMD-tyynyjen ja SMD-tyynyjen välillä on useita eroja. Ensinnäkin NSMD-tyynyjen juotosmaski on paljon pienempi. Tämä mahdollistaa sen, että tyynyn reunaan jää pieni rako, jota ei ole SMD-tyynyissä. Seuraavassa kuvassa on NSMD-tyylisen padin ylä- ja poikkileikkauskuva.

NSMD-tyynyt ovat pienempiä kuin SMD-tyynyt, joten ne soveltuvat paremmin tiheisiin piirilevyasetteluihin. Niissä on myös enemmän tilaa vierekkäisten tyynyjen välissä ja ne mahdollistavat helpomman jäljen reitityksen. Tämän vuoksi NSMD-tyynyjä käytetään tiheissä BGA-siruissa. NSMD-levytyynyt ovat kuitenkin alttiimpia delaminaatiolle, mutta tavanomaisten valmistuskäytäntöjen pitäisi estää tämä ongelma.

Sen lisäksi, että NSMD-tyynyt ovat pienempiä, niiden valmistus on halvempaa. Tämä johtuu siitä, että ne valmistetaan halvemmista materiaaleista. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että ne olisivat huonolaatuisia. Se, valitsetko NSMD- vai SMD-tyynyn, riippuu sovelluksestasi. Esimerkiksi piirilevy, jossa on suuria tyynyjä, tarvitsee juotosmaskin, jossa on suurempi juotosmaskin aukko kuin piirilevy, jossa on pieniä tyynyjä.

BGA-komponenttien valmistuksessa asianmukainen alustojen suunnittelu on ratkaisevan tärkeää. NSMD-tyynyt ovat pienempiä, koska niissä on juotosmaskin aukot, jotka ovat pienempiä kuin kuparityynyn halkaisija. NSMD-tyynyissä on myös riski epäsymmetrisestä juotoskolhusta, joka kallistaa laitetta piirilevyllä.

NSMD-tyynyjä käytetään diodeille.

NSMD-tyynyt ovat eräänlaisia diodipakkaustyynyjä, jotka eroavat SMD-tyynyistä yhdellä tärkeällä tavalla: tyynyn reunan ja juotosmaskin väliin jätetään aukko. NSMD-tyylisen tyylin tyynyn käyttö voi johtaa parempiin juotosliitäntöihin ja pakettityynyihin, joissa on leveämmät jäljen leveydet.

Piirilevyn juotospinnat ovat joko juotosmaskilla määriteltyjä tai ei-juotosmaskilla määriteltyjä. Ei-juotosmaskilla määritellylle alustalle on ominaista juotosmaskin ja pyöreän kosketustyynyn välinen rako. Juotos virtaa kosketustyynyn ylä- ja sivujen yli luodakseen laadukkaan juotosliitoksen.

NSMD-tyynyn halkaisija on usein pienempi kuin BGA-tyynyn halkaisija. Tämä pienempi koko mahdollistaa helpomman jäljen reitityksen. NSMD-tyynyt voivat kuitenkin olla alttiimpia delaminaatiolle kuin SMD-tyynyt. Tämän vuoksi on tarpeen noudattaa vakiomuotoisia valmistuskäytäntöjä, jotta voidaan minimoida tyynyn delaminaation mahdollisuus.

BGA-komponentteja juotettaessa alustan suunnittelulla on ratkaiseva merkitys. Huono tyyny voi johtaa huonoon valmistettavuuteen ja kalliisiin vika-analyysitunteihin. Onneksi on olemassa yksinkertaisia ohjeita tyynyn suunnittelua varten. Pienellä harjoittelulla voit tehdä oikeat NSMD-tyynyt BGA-komponenteille.

NSMD-tyynyjä käytetään transistoreille.

Kun käytät NSMD-tyynyjä transistoreille, on muistettava, että NSMD-tyyny on pienempi kuin vastaava SMD-tyyny. Tämä ero johtuu siitä, että NSMD-tyynyissä on suurempi aukko, johon juotosmaski mahtuu. Tämä mahdollistaa suuremman pinta-alan juotosliitoksille, leveämmän jäljen leveyden ja suuremman joustavuuden läpivientirei'issä. Tämä ero tarkoittaa kuitenkin myös sitä, että NSMD-tyyny irtoaa todennäköisemmin juotosprosessin aikana.

Kuparialustan halkaisija on keskeinen tekijä NSMD-alustan koon määrittelyssä. NSMD-tyynyt ovat noin 20% pienempiä kuin juotospallo, mikä mahdollistaa paremman jäljen reitityksen. Tämä pienennys on tarpeen tiheitä BGA-siruja varten. NSMD-tyyny on kuitenkin alttiimpi delaminaatiolle, mutta tavanomaisten valmistuskäytäntöjen pitäisi minimoida tämä ongelma.

NSMD-tyynyt ovat hyvä vaihtoehto juotettaessa transistoreita. Tämäntyyppisiä tyynyjä käytetään usein sovelluksissa, joissa transistorit on juotettava metallialustassa olevan reiän läpi. Tämä tekee juottamisesta helpompaa ja vähemmän aikaa vievää. NSMD-tyynyn käytön haittapuolena on kuitenkin se, että juotosprosessi ei ole yhtä hyvin hallittavissa kuin SMD-tyynyllä.

Toinen suuri etu SMD-tyynyjen käytössä on se, että ne voidaan valmistaa helposti. Tämä menetelmä on erittäin suosittu elektroniikkakomponenttien valmistuksessa, koska se on kustannustehokkain tapa valmistaa korkealaatuinen levy. Lisäksi SMD-lähestymistapa on myös hyvä tapa minimoida suunnittelussa mukana olevien muuttujien määrä.

Yleisimmät PCB-viat ja sen ratkaisut

/0 Kommentit/osoitteessa /by

Yleisimmät PCB-viat ja sen ratkaisut

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.

Sähköstaattinen purkaus

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.

Chemical leakage

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 SMT-juottamisen laatuun vaikuttavaa tekijää

/0 Kommentit/osoitteessa /by

5 SMT-juottamisen laatuun vaikuttavaa tekijää

SMT-juottamisen laatuun vaikuttavat useat tekijät. Näihin kuuluvat laitteiden kunto, juotospastan laatu ja vakaus. Näiden tekijöiden ymmärtäminen auttaa sinua parantamaan SMT-juotosprosesseja. Paras tapa parantaa SMT-juottamisen laatua on toteuttaa parannuksia kaikilla osa-alueilla.

Vakaus

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.

Kuinka korkea lämmönjohtavuus PCB-materiaali ratkaisee lämmönhukkaongelman ongelman

/0 Kommentit/osoitteessa /by

Kuinka korkea lämmönjohtavuus PCB-materiaali ratkaisee lämmönhukkaongelman ongelman

Piirilevyt, jotka tunnetaan myös nimellä painetut piirilevyt, ovat kerroksellisia rakenteita, jotka on valmistettu kuparikalvoista, jotka on sijoitettu lasi-epoksikerrosten väliin. Nämä kerrokset toimivat komponenttien mekaanisena ja sähköisenä tukena. Erittäin johtavat kuparifoliot toimivat piirilevyssä johtavana piirinä, kun taas lasiepoksikerros toimii ei-johtavana alustana.

Korkea lämmönjohtavuus pcb-materiaali

Lämmönjohtavuus on materiaalin kyky siirtää lämpöä pois laitteesta. Mitä pienempi lämmönjohtavuus on, sitä tehottomampi laite on. Korkean lämmönjohtavuuden materiaalit voivat poistaa läpivientien tarpeen ja tuottaa tasaisemman lämpötilan jakautumisen. Tämä vähentää myös paikallisen tilavuuslaajenemisen riskiä, joka voi johtaa kuumiin kohtiin lähellä suurivirtaisia komponentteja.

Henkilökohtaisen tietokoneen tyypillinen piirilevy voi koostua kahdesta kuparitasosta ja kahdesta ulommasta jäljityskerroksesta. Sen paksuus on noin 70 um ja lämmönjohtavuus 17,4 W/mK. Tästä seuraa, että tyypillinen piirilevy ei ole tehokas lämmönjohdin.

Kuparikolikot

Kuparikolikot ovat pieniä kuparinpaloja, jotka on upotettu piirilevyyn. Ne sijoitetaan eniten lämpöä tuottavan komponentin alle. Niiden korkean lämmönjohtavuuden ansiosta ne voivat siirtää lämpöä pois kuumasta komponentista jäähdytyselementtiin. Niitä voidaan valmistaa eri muotoisina ja kokoisina, jotta ne sopivat halutuille alueille, ja ne voidaan metalloida tiiviin liitoksen varmistamiseksi.

Lasi-epoksi

Lämmönsiirtoon liittyvä ongelma on yhä tärkeämpi elektroniikassa. Liiallinen lämpö voi johtaa alisuorituskykyyn ja ennenaikaiseen vikaantumiseen. Tällä hetkellä lämmönpoistovaihtoehdot ovat rajalliset, erityisesti äärimmäisissä ympäristöissä. Yksi ratkaisu tähän ongelmaan on korkean lämpötilan lasiepoksipiirilevymateriaalin eli HDI-PCB:n käyttö. Tämä materiaali pystyy ratkaisemaan ongelman, koska sen lämmönjohtavuus on yli kaksisataa kertaa parempi kuin FR4-komposiitin.

Lasiepoksihartsilla on erinomainen lämmön- ja liekinkestävyys. Sillä on korkea lasittumislämpötila ja korkea lämmönjohtavuus. Se voi toimia eristyskerroksena ja lämpöä haihduttavana kerroksena. Se voidaan valmistaa kyllästämällä tai pinnoittamalla. Lasiepoksipiirilevyn lämmönjohtavuus parantaa elektronisten komponenttien suorituskykyä ja vakautta.

Metalliydin PCB:t

Metalliydinpiirilevyjen valmistajat ovat tuoneet markkinoille uusia levyn substraatteja, jotka kestävät korkeita lämpötiloja. Näin he voivat valikoivasti käyttää paksumpia kuparikerroksia, joilla on parempi lämmönjohtavuus. Tämäntyyppiset piirilevyt mahdollistavat paremman lämmöntuottokyvyn ja niitä voidaan käyttää hienoihin piirikuvioihin ja tiheisiin sirupakkauksiin.

Korkeamman lämmönjohtavuuden lisäksi metalliset piirilevyt ovat myös mittasuhteiltaan vakaita. Alumiinisilla metalliytimillä varustetuilla piirilevyillä on 2,5-3%:n kokomuutos lämmitettäessä, joten ne sopivat erinomaisesti suuritehoisiin sovelluksiin. Niiden alhaiset lämpölaajenemisominaisuudet tekevät niistä sopivia myös suurelle kytkentäteholle. Yleisimmin käytetty metalli, jota käytetään metalliydinpiirilevyissä, on alumiini, joka on halpa ja kierrätettävä. Sen korkea lämmönjohtavuus mahdollistaa nopean jäähdytysprosessin.

Toinen lämmöntuottoon liittyvä ongelma on liiallisen kuumuuden riski. Lämpöä tuottavien komponenttien tuottama lämpö on poistettava levystä, muuten piirilevy ei toimi parhaalla mahdollisella tavalla. Onneksi nyt on olemassa uusia vaihtoehtoja tämän ongelman ratkaisemiseksi. Korkean lämmönjohtavuuden omaavat metalliydinpiirilevyt ovat uudenlainen lämpöratkaisu, jolla nämä ongelmat voidaan ratkaista.

FR4-alustat

Piirilevyt ovat kuparifolioista ja lasivahvisteisista polymeereistä valmistettuja kerrosrakenteita. Ne tukevat ja yhdistävät elektronisia komponentteja. Kupari muodostaa piirilevyn sisällä johtavan piirin, kun taas lasi-epoksikerros toimii johtamattomana alustana.

Suuritehoiset komponentit kannattaa sijoittaa lähelle piirilevyn keskiosaa eikä reunoille. Tämä johtuu siitä, että lämpö kerääntyy reunojen läheisyyteen ja hajoaa ulos. Lisäksi suuritehoisten komponenttien lämpö on sijoitettava kauas herkistä laitteista, ja lämpö on kanavoitava pois piirilevyn läpi.

Korkean lämmönjohtavuuden piirilevymateriaali on paras ratkaisu lämmön haihduttamiseen, mikä mahdollistaa lämmön nopean siirtymisen ja estää lämmön kertymisen. Korkean teknologian piirilevyissä käytetään substraattimateriaalina kuparipohjaa, alumiinia tai keraamista. Tämä ratkaisee lämmöntuottokysymykset ja tekee piirilevyistä kestävämpiä.