PCB-pintakäsittelyjen edut ja haitat

PCB-pintakäsittelyjen edut ja haitat

Pintakäsittelyt voidaan luokitella monin eri tavoin. Tässä artikkelissa käsitellään piirilevyjen pintakäsittelyn tärkeimpiä ominaisuuksia ja erityyppisten piirilevytuotteiden vaatimuksia. Kunkin tyypin etuja ja haittoja käsitellään. Voit määrittää oikean pintakäsittelyn piirilevyhankkeellesi seuraavan taulukon avulla.

ENTEC 106(r)

Piirilevyteollisuudessa yleisimmin käytetty pintakäsittelyaine on ENEPIG. Se on kaksikerroksinen metallipinnoite, joka koostuu 2-8 min Au:sta 120-240 min Ni:n päällä. Nikkeli toimii esteenä kuparille piirilevyn pinnalla. Kulta suojaa nikkeliä korroosiolta varastoinnin aikana ja antaa alhaisen kosketusvastuksen. ENIG on usein kustannustehokas valinta piirilevyille, mutta on tärkeää käyttää oikeita levitysmenetelmiä.

Galvanoidun kullan edut ja haitat elektrolyyttiseen nikkeliin (ESN) verrattuna ovat ensisijaisesti kustannustehokkuus ja pinnoituksen helppous. Elektrolyyttisen nikkelin sijaan galvanoitu kulta on erittäin kestävää ja sillä on pitkä säilyvyysaika. Galvanoitu kulta nikkelin päälle on kuitenkin kalliimpaa kuin muut pinnoitteet. Lisäksi nikkelin päälle galvanoitu kulta häiritsee etsausta, ja sitä on käsiteltävä varovasti vaurioiden välttämiseksi.

ENEPIG

Piirilevyjen pintakäsittelyjä on kaksi pääluokitusta: Tässä artikkelissa tarkastellaan näiden kahden pintakäsittelyn eroja ja vertaillaan niiden etuja ja haittoja. Siinä käsitellään myös sitä, milloin kumpaakin kannattaa käyttää.

ENIG-pintakäsittely on kolmikerroksinen, liimattu metallipinta. Aiemmin tätä materiaalia käytettiin pääasiassa piirilevyissä, joissa oli toiminnallisia pintaliitoksia ja korkeat säilyvyysvaatimukset. Palladiumin korkeat kustannukset ja vaatimus erillisestä valmistuslinjasta johtivat kuitenkin materiaalin epäonnistumiseen. Viime vuosina materiaali on kuitenkin tehnyt paluun. Sen korkeataajuusominaisuudet tekevät siitä erinomaisen valinnan korkeataajuussovelluksiin.

ENIG:hen verrattuna ENEPIG:ssä käytetään ylimääräistä palladiumkerrosta kulta- ja nikkelikerrosten välissä. Tämä suojaa nikkelikerrosta hapettumiselta ja auttaa ehkäisemään mustan tyynyn ongelmaa. Koska palladiumin hinnat ovat viime aikoina laskeneet, ENEPIG on nyt laajalti saatavilla. Se tarjoaa samat edut kuin ENIG, mutta on yhteensopivampi lankaliimauksen kanssa. Prosessi on kuitenkin monimutkaisempi, vaatii lisätyövoimaa ja voi olla kallis.

HASL

Piirilevyn pintakäsittelyn HASL-luokitus tarjoaa erinomaisen juotettavuuden ja pystyy mukautumaan useisiin lämpösykleihin. Tämä pintakäsittely oli aiemmin alan standardi, mutta RoHS-standardien käyttöönotto on pakottanut sen pois vaatimustenmukaisuudesta. Vaihtoehtona HASL:lle on lyijytön HASL, joka on ympäristöystävällisempi, turvallisempi ja paremmin direktiivin mukainen.

Piirilevyjen pintakäsittely on kriittinen luotettavuuden ja yhteensopivuuden kannalta. Asianmukainen pintakäsittely voi estää kuparikerroksen hapettumisen, mikä heikentää piirilevyn juotettavuutta. Pintakäsittelyn laatu on kuitenkin vain yksi osa kokonaisuutta. On otettava huomioon myös muita näkökohtia, kuten piirilevyn valmistuskustannukset.

Kova kulta

Piirilevyjen pintakäsittelyjä on monia luokitteluja, mukaan lukien kova kulta ja pehmeä kulta. Kovakulta on kultaseos, joka sisältää nikkeli- ja kobolttikomplekseja. Tätä tyyppiä käytetään reunaliittimissä ja piirilevyn koskettimissa, ja sen puhtaus on yleensä suurempi kuin pehmeän kullan. Pehmeää kultaa taas käytetään tyypillisesti johdinsidontasovelluksissa. Se soveltuu myös lyijyttömään juottamiseen.

Kovakultaa käytetään yleensä komponentteihin, joiden kulutuskestävyys on korkea. Tämäntyyppistä pinnoitusta käytetään RAM-siruissa. Kovakultaa käytetään myös liittimissä, mutta kultasormien on oltava 150 mm:n etäisyydellä toisistaan. Ei myöskään ole suositeltavaa sijoittaa pinnoitettuja reikiä liian lähelle kultasormia.

Upotuspurkki

Piirilevyjen pintakäsittelyt ovat kriittinen prosessi piirilevyjen valmistuksen ja piirikorttien kokoonpanon välillä. Niillä on tärkeä rooli alttiina olevien kuparipiirien säilyttämisessä ja sileän pinnan tarjoamisessa juottamista varten. Tavallisesti piirilevyn pintakäsittely sijaitsee piirilevyn uloimmassa kerroksessa kuparin yläpuolella. Tämä kerros toimii kuparin "pinnoitteena", joka varmistaa asianmukaisen juotettavuuden. Piirilevyjen pintakäsittelyjä on kahdenlaisia: metallisia ja orgaanisia.

Upotustina on metallinen pintakäsittely, joka peittää piirilevyn kuparin. Sen etuna on, että se voidaan helposti muokata uudelleen juotosvirheiden sattuessa. Sillä on kuitenkin joitakin haittoja. Se voi esimerkiksi tahriintua helposti, ja sen säilyvyysaika on lyhyt. Tämän vuoksi on suositeltavaa, että käytät upotustinaista piirilevyn pintakäsittelyä vain, jos olet varma, että juotosprosessisi ovat tarkkoja.

Miksi joustava PCB tarvitsee jäykisteitä

Miksi joustava PCB tarvitsee jäykisteitä

PCB-jäykiste tarvitaan antamaan PCB:lle sen jäykkyys. PCB:n jäykistämiseen on saatavilla useita materiaaleja. Jotkut ovat kalliimpia kuin toiset, kuten FR4 tai ruostumaton teräs. Sinun on päätettävä, mikä tyyppi sopii parhaiten erityistarpeisiisi.

Ruostumaton teräs

Joustavat painetut piirilevyt (PCB) ovat nykyään markkinoiden suosituimpia PCB-tyyppejä. Niiden joustavuuden ansiosta suunnittelijat voivat suunnitella piirisarjoja, jotka eivät ole mahdollisia jäykillä piireillä. Joustavan piirilevyn jäykkyyden puute voi kuitenkin johtaa suorituskykyyn ja kestävyyteen liittyviin ongelmiin. Tästä syystä taipuisat piirilevyt sisältävät usein ruostumattomasta teräksestä valmistettuja jäykisteitä.

Jäykiste voi olla joko paksu tai massapainotteinen ja kiinnitetty joustavaan piirilevyyn samalle puolelle kuin komponentit. Jos joustava piirilevy on koottu pinnoitetuilla läpireikäliitännöillä, jäykisteet voidaan kiinnittää liittimen vastakkaiselle puolelle. Tämän jälkeen jäykisteet tiivistetään paikoilleen painesensitiivisillä liimoilla tai lämpöliimauksella.

Joustavien piirilevyjen jäykisteiden käyttöä käytetään yleisimmin joustopiireissä. Ne auttavat ylläpitämään joustopiirin oikean paksuuden ja estävät komponenttien ja juotosliitosten rasituksen. Tämäntyyppinen jäykiste voidaan kiinnittää lämpöliimattujen akryyliliimojen tai PSA-liimojen avulla.

Alumiini

Joustavat piirilevyt vaativat usein jäykisteitä. Ne vähentävät levyn joustavuutta ja tarjoavat mekaanista tukea komponenteille kokoonpanon aikana. Niillä on myös merkitystä lämmönpoiston kannalta. Jäykisteitä on useita erilaisia, ja jokainen tarjoaa erilaisia etuja. Jäykisteet voivat esimerkiksi parantaa juotoskestävyyttä, lisätä sidoslujuutta ja rajoittaa levyn taivutuskykyä.

Yleensä jäykistimet kiinnitetään piirilevyyn paineherkällä teipillä. PSA on tähän tarkoitukseen suosittu liimamateriaali, joka on suunniteltu kestämään korkean lämpötilan reflow-syklejä. Käytettävän liiman tyyppi riippuu jäykisteiden pituudesta ja sijainnista. Jos jäykisteet ulottuvat joustopiirin puolta pidemmälle, on tärkeää käyttää PSA:ta niiden kiinnittämiseen levyyn. Lisäksi PSA ei välttämättä sovellu liian lyhyille tai liian pitkille jäykisteille.

Alumiini on vaihtoehtoinen jäykisteiden materiaali. Tällä materiaalilla on parempi lämmönsieto ja jäykkyys kuin muilla materiaaleilla. Alumiini on kalliimpaa, mutta se voi olla kestävämpää kuin muut materiaalit.

Kapton

Kun työskentelet joustavien piirilevyjen kanssa, on tarpeen ottaa suunnittelussa huomioon jäykisteet. Jäykisteen lisääminen voi lisätä juotosvastusta ja vahvistaa komponenttien välisiä yhteyksiä. Se voi myös auttaa jännityksenpoistossa ja lämmönsiirrossa. Useimmissa tapauksissa jäykisteet liimataan samalle puolelle joustavaa piirilevyä kuin komponentit.

FR4 ja polyimidi ovat kaksi materiaalia, joita käytetään yleisesti jäykisteinä. Nämä materiaalit ovat halpoja, ja ne voivat tarjota tasaisen pinnan joustavalle piirilevylle. Ne tarjoavat myös erinomaisen juotoskestävyyden ja voivat tarjota tarvittavan tuen pick-and-place-prosessien aikana.

Jäykisteiden sijoittaminen on tärkeää, koska ne on asennettava samalle puolelle kuin asennettavat osat. Tämä mahdollistaa myös helpon pääsyn juotospinnoille. Vaikka jäykisteet ovat tärkeitä, jotkut asiakkaat voivat jättää jäykisteet kokonaan pois ja käyttää FR-4-kehystä SMT-kannattimen sijasta.

FR4

FR4-jäykisteet joustaville piirilevyille ovat erinomainen tapa ylläpitää ja reitittää joustavia piirilevyjä. Ne toimivat ulottamalla FR-4-jäykistysmateriaalin kaistale joustavaan piirilevyryhmään. Tämä auttaa joustavaa piirilevyä säilyttämään oikean muotonsa ja välttämään halkeamia johdinkerroksissa. Sen lisäksi, että nämä laitteet tarjoavat tukea kokoonpanon aikana, ne voivat toimia myös lämmönpoistolaitteina.

FR4-jäykisteet voidaan valmistaa useista eri materiaaleista, kuten ruostumattomasta teräksestä ja alumiinista. Ruostumattomasta teräksestä valmistetut jäykisteet kestävät paremmin korroosiota, ovat mukautuvampia ja kestävät paremmin monenlaisia lämpötilaolosuhteita. Ruostumattomasta teräksestä valmistetut jäykisteet ovat yleensä ohuita, 0,1-0,45 mm.

FR4-jäykisteet lisätään joustavaan piiriin viimeisenä valmistusvaiheena. Ne voidaan kiinnittää joko paineherkällä tai lämpökiinnitteisellä liimalla. Valinta voi riippua loppukäyttötarkoituksesta, mutta paineherkät jäykisteet ovat yleensä halvempia kuin lämpökiinnitteiset liimat. Lisäksi lämpökiinnitteinen liima edellyttää, että taivutin asetetaan laminointipuristimeen, joka käyttää lämpöä liiman kovettamiseksi.

Tärkeitä näkökohtia palkattaessa elektroniikan valmistus yritykset

Tärkeitä näkökohtia palkattaessa elektroniikan valmistus yritykset

Elektroniikkavalmistusyrityksen tuottamien tuotteiden laatu on keskeinen tekijä, joka ratkaisee sen menestyksen markkinoilla. Yritykset, joilla on laatusertifikaatit, ovat lisäbonus. Lisäksi on tärkeää, että yritys kohdistaa tuotteensa tietyille markkinoille. Lisäksi yrityksellä on oltava oikea markkinoiden kohdentamisstrategia, ja sillä on oltava laatusertifikaatit tämän väitteen tueksi.

Tuotekehitys ja tuotanto ovat tärkeitä näkökohtia, kun palkataan elektroniikan valmistusyrityksiä.

Elektroniikkatuotteiden kehitys- ja tuotantoprosessi on tärkeä osa elektroniikan valmistusprosessia. Nämä kaksi osa-aluetta työskentelevät yhdessä luodakseen tuotteita, jotka täyttävät asiakkaan vaatimukset. Tällä alalla valmistetaan monenlaisia tuotteita. Kuluttajatuotteisiin kuuluvat tuotteet, joita käytämme päivittäin, kun taas teollisuustuotteita käytetään esimerkiksi ilmailu- ja autoteollisuudessa. Sotilastuotteita käyttävät kansakuntien asevoimat.

Kun palkkaat elektroniikkavalmistusyrityksen, on useita tekijöitä, jotka sinun tulisi pitää mielessäsi. Ensinnäkin sinun on kehitettävä tiimiäsi. Tiimiin tulisi kuulua työntekijöitä, yhteistyökumppaneita, tavarantoimittajia ja myyjiä. Työntekijät vastaavat tavaroiden tuottamisesta, kun taas yhteistyökumppanit ja toimittajat toimittavat laitteita ja raaka-aineita. Lopuksi myyjät vastaavat tuotteiden myynnistä loppukäyttäjille. Toinen näkökohta on talous. Kuluja kannattaa seurata kirjanpito-ohjelmiston avulla tai palkata kirjanpitäjä hoitamaan kirjanpitoa.

Laadunvalvonta on toinen tärkeä näkökohta. Laadunvalvontajärjestelmä auttaa vähentämään tappioita ja takaiskuja ja pitää kustannukset alhaisina. Samoin laadunvalvonta auttaa varmistamaan, että viranomaismääräyksiä noudatetaan. Joillakin teollisuudenaloilla, kuten autoteollisuudessa, tuotteen tuotos voi vaikuttaa suoraan kuluttajien elämään. Siksi yrityksen ei pitäisi koskaan pihistellä laadunvalvonnassa vain säästääkseen rahaa.

Laatusertifikaatit ovat lisäbonuksia elektroniikan valmistuksen laadunvarmistukseen.

Vaikka elektroniikkateollisuuden laatustandardeista on tullut keskeinen huolenaihe, laatusertifikaatit eivät ole pakollisia. Tämä tarkoittaa, että elektroniikan sopimusvalmistajien, pienten ja keskisuurten yritysten ja jopa joidenkin valtion virastojen ei tarvitse saada laatusertifikaatteja voidakseen tarjota palveluja. Puolustusalan alihankkijat, valtion virastot ja kuljetusteollisuus vaativat kuitenkin usein laatusertifikaatteja.

Valitsemalla elektroniikan valmistusyrityksen, jolla on ISO-sertifiointi, säästät aikaa ja rahaa ja lisäät asiakkaidesi tyytyväisyyttä. Lisäksi sertifioidun yrityksen valitseminen antaa sinulle mielenrauhaa, kun tiedät, että yrityksen prosessit ovat korkeatasoisia ja että se kehittyy jatkuvasti.

Valmistuksen parantamisen lisäksi laatusertifikaatit auttavat sinua parantamaan tuotteitasi ja kommunikoimaan myyjien kanssa. Laadun johdonmukaisuus on tärkeä tekijä menestyksen ja kannattavuuden kannalta teollisuudessa. Elektroniikan alalla johdonmukaisuus on ratkaisevan tärkeää. Standardien ja eritelmien noudattaminen lisää asiakastyytyväisyyttä ja tuotemerkin mainetta.

Markkinoiden kohdentaminen on kriittinen tekijä elektroniikan valmistuksen menestyksen kannalta.

Jos sinulla on idea elektroniikan valmistusyrityksestä, sinun on määriteltävä tuotteiden kohdemarkkinat. Tämä voidaan toteuttaa kahdella tavalla: tuotekehityksellä ja tuotannolla. Tuotekehitykseen kuuluu uusien tuotteiden suunnittelu ja luominen, ja tuotantoon kuuluu asiakkaan eritelmien mukaisten tuotteiden valmistaminen. On olemassa kahdenlaisia tuotteita, jotka kannattaa ottaa kohteeksi: kuluttajatuotteet, joita käytämme päivittäin, ja teollisuustuotteet, joita teollisuus- tai sotilasvoimat käyttävät kaikkialla maailmassa.

Riippumatta siitä, minkä tyyppisestä elektroniikan valmistusyrityksestä on kyse, on tärkeää ymmärtää kohdemarkkinoiden väestörakenne. Markkinoiden segmentointi voidaan tehdä monin eri perustein, kuten sukupuolen, iän ja tulotason perusteella. Demografinen segmentointi voi antaa sinulle luettelon ryhmistä, jotka todennäköisimmin ostavat tuotteitasi. Psykografinen segmentointi puolestaan voi auttaa sinua kohdentamaan kannattavimmat markkinasegmentit.

Kannattavimpien markkinoiden tunnistamisen lisäksi sinun on myös ymmärrettävä, miten Ebolan kaltaiset tapahtumat vaikuttavat maailmanmarkkinoihin. Ebola-epidemia vaikuttaa Saksan ulkopuolisiin maihin, kuten Yhdysvaltoihin, Kiinaan ja Intiaan. Tämä vaikuttaa auto-, tietokone- ja viestintäsektoreihin. Se voi myös lisätä tarvetta etävalvontalaitteille, joiden avulla yritykset voivat jatkaa toimintaansa myös lukitustilanteessa.

Palkkaamiseen liittyvät ongelmat elektroniikan valmistuksen alalla

Elektroniikkateollisuuden ammattitaitovajeen kärjistyessä yritysten on sopeuduttava säilyttääkseen hyvät työntekijät ja houkutellakseen uusia työntekijöitä. Tämä tarkoittaa kannustimien, kuten joustavien aikataulujen, suosittelupalkkioiden ja parempien palkkojen tarjoamista. Hyvien lahjakkuuksien palkkaaminen on olennaisen tärkeää organisaation pitkän aikavälin menestyksen kannalta, joten työnantajien on etsittävä keinoja pitää työntekijät tyytyväisinä ja sitoutuneina. Onnistuneen rekrytoinnin avaintekijä on ehdokkaiden arviointi, erityisesti pehmeiden taitojen arviointi, jota olisi korostettava.

Mikä on PCB Via Hole -toiminto ja -periaate?

Mikä on PCB Via Hole -toiminto ja -periaate?

Piirilevyn läpivientireikä on avoin reikä, joka on porattu piirilevyn läpi. Reiän seinämä on päällystetty pinnoitusliuoksella, joka sallii sähköisten signaalien virtaamisen reiän läpi. Läpivientireikää porattaessa on tärkeää noudattaa valmistajan sääntöjä oikean halkaisijan ja kuvasuhteen varmistamiseksi. Myös vierekkäisten läpivientien välistä vähimmäisetäisyyttä on noudatettava.

Läpivientireiät

Piirilevyjen läpivientiä käytetään yleisesti piirilevyjen signaalisiirtoihin. Läpivientejä on erityyppisiä, kuten sokeat läpiviennit, upotetut läpiviennit ja mikroläpiviennit. Kukin läpivientityyppi edellyttää tiettyä menettelyä sijoittamisen aikana. Läpiviennit sijoitetaan suunnitteluprosessin reititysvaiheessa, ja ne voidaan sijoittaa joko manuaalisesti tai automaattisesti EDA-ohjelmiston avulla. Kun noudatetaan piirilevyn läpivientien suunnittelusääntöjä, piirilevy voidaan valmistaa täsmälleen sen tarvitsemien eritelmien mukaisesti.

Piirilevyn läpivientireikien periaate ja tehtävä on reitittää signaali pois padista. Tämä tehdään yleensä juotosmaskin avulla. Tämä estää juotospastaa imeytymästä läpivientiin, mikä voi johtaa liitosvirheisiin. Jos läpivienti on kuitenkin sijoitettu tyynyn porausreiän sisään, juotosmaskia ei voida käyttää läpivientiin, mikä aiheuttaa luotettavuusongelman kokoonpanon aikana.

Hautautuneet läpiviennit

Maahan upotettuja läpivientejä käytetään piirilevyn piirien lisäämiseen ilman, että piirilevyn koko tai paino kasvaa. Ne valmistetaan eri prosessilla kuin tavallinen kaksipuolinen piirilevy. Toisin kuin muuntyyppiset haudatut läpiviennit, ne eivät vaikuta pinta-asennettaviin komponentteihin tai jälkiin.

Maahan upotettuja läpivientejä käytetään usein suunnitteluun liittyvistä syistä, kuten komponenttien tiheysvaatimusten täyttämiseksi. Ne myös pienentävät piirilevyn kokoa, mutta prosessi vaatii myös enemmän tarkkuustarkastuksia ja vaiheita valmistusprosessissa. Maahan upotetut läpiviennit ovat myös halvempia valmistaa, mutta projektissa on käytettävä hyvämaineista elektroniikan sopimusvalmistuskumppania.

Microvias

Mikroviat ovat halkaisijaltaan pieniä reikiä, jotka on pinnoitettu. Niitä käytetään johdotustiheyden lisäämiseksi ja piirilevyn kerrosten määrän vähentämiseksi. Mikroviat vähentävät myös läpivientireikien tarvetta ja mahdollistavat pienemmän alustan kokonaiskoon. Ne ovat myös yksi kustannustehokkaimmista menetelmistä johdotustiheyden lisäämiseksi. Tässä artikkelissa keskitytään mikroviasien hyötyihin ja siihen, miten ne voivat auttaa sinua tekemään suunnittelustasi toimivamman.

Microviasilla vähennetään painetun piirilevyn reikien määrää. Niiden halkaisija voi olla jopa 15 um. Tämä tekniikka vaatii enemmän aikaa ja vaivaa, mutta sillä on merkittäviä etuja. Mikroviat tarjoavat myös paremman signaalin eheyden, koska niissä on lyhyemmät kytkentäreitit ja vähemmän loisinduktanssia.

Anilineaarinen rengas

Piirilevyn läpivientireikä on reikä, joka porataan kaikkien piirilevyn kerrosten läpi ja päällystetään kuparilla sähköliitäntää varten. Reikä on lieriön muotoinen ja halkaisijaltaan ohut. Sen halkaisija ja vahvuus riippuvat sitä ympäröivän kuparialustan halkaisijasta.

Piirilevyn läpiviennit voidaan valmistaa eri materiaaleista. Läpivienneissä käytettävät materiaalit on usein valmistettu eri metalleista. Läpiviennit valmistetaan tyypillisesti kuparista tai epoksista. Läpivientien käyttö minimoi piirilevytilaa, mikä johtaa pienempiin levyihin. Tämä käytäntö voi kuitenkin olla hankala, koska juottaminen voi täyttää läpivientireiät. Siksi on suositeltavaa käyttää via-in-padeja mahdollisimman vähän.

Luotettavuus

Piirilevyä suunniteltaessa on tärkeää ottaa huomioon, kuinka luotettava piirilevyn läpivientireikä on. Jos se ei toimi luotettavasti, se voi johtaa luotettavuusongelmiin. Luotettavuusongelmat voivat johtua myös juotteen vuotamisesta läpivientireikään. Tämä webinaari auttaa sinua ymmärtämään, miksi piirilevyn läpivientireikien luotettavuus on tärkeää, ja tarjoaa joitakin ratkaisuja.

Piirilevyn läpivientireiän luotettavuus riippuu sen koosta. Läpivientireikiä on kahta perustyyppiä: sokeat läpiviennit ja upotetut läpiviennit. Molemmat ovat tärkeitä signaalin eheyden kannalta, sillä ne vähentävät kohinaa ja sähkömagneettista häiriötä ja auttavat estämään halkeilua ja delaminaatiota. Yleensä piirilevyn läpivientireiän koon tulisi olla 6-150 mikrometriä.

Edut

Piirilevyn läpivientireiät ovat erinomainen tapa varmistaa piirilevyjen luotettavuus. Niiden avulla piirilevy voidaan pinnoittaa ilman, että ilma tai muut nesteet jäävät sen sisälle. Käyttämällä tätä tekniikkaa voit lisätä piirilevyjen luotettavuutta ja parantaa kokoonpanon tuottoa. Tämä prosessi auttaa myös erittäin tehokkaasti minimoimaan tyhjiöiden riskin.

Piirilevyn läpivientireikätekniikka on suosittu signaalinsiirtomenetelmä. Tässä tekniikassa kuparityynyt sijoitetaan suoraan läpivientiin sen sijaan, että signaalijälki reititettäisiin pois komponentin kuparipinnalta. Tämä menetelmä vähentää myös jäljen reititykseen tarvittavan tilan määrää. Tätä menetelmää käytetään yleisimmin BGA-komponenteissa, joiden jako on 0,5 mm ja sitä pienempi. Tämän tekniikan käyttö vähentää signaalireittien pituutta ja vähentää sekä kapasitanssia että loisinduktanssia.

FFC- ja FPC-johdotuksen eron ymmärtäminen

FFC- ja FPC-johdotuksen eron ymmärtäminen

Jos aiot vaihtaa tai päivittää johdotuksesi, sinun on hyvä tietää FPC- ja FFC-kaapeleiden ero. Ensin mainittu on paksumpi, ja siinä on kaksi kerrosta johdinta eristyskohdan välissä. Jälkimmäinen on ohuempi ja siinä on yksi johdinkerros, mikä säästää tilaa. Molempia tyyppejä on saatavana eri kokoisina ja muotoisina. Itse asiassa FPC-kaapeleita on saatavana jopa 0,15 mm:n kokoisina.

FPC

Ensimmäinen asia, joka sinun on tiedettävä, on se, että on olemassa kahdenlaisia joustavia painettuja piirejä. Ne eroavat toisistaan monin tavoin. Ensinnäkin yksikerroksisessa piirissä on vain yksi johdinkerros, kun taas monikerroksisessa piirissä on useita kerroksia. Yksikerroksiset piirit ovat yleensä halvempia valmistaa kuin kaksipuoliset piirit.

Toinen merkittävä ero FFC:n ja FPC:n välillä on kaapeleiden paksuus. Ensin mainittu on paljon ohuempi kuin FFC, ja sen paksuus on yleensä 0,5-0,8 mm. Jälkimmäisen paksuus on tyypillisesti 1,5-2,54 mm. Vaikka molemmat ovat joustavia, ne eivät ole yhtä monipuolisia kuin joustavat lattakaapelit.

Vaikka nämä kaksi joustavaa kaapelia ovat samankaltaisia, FFC on monipuolisempi ja vaatii usein vähemmän tilaa. Se tarjoaa myös paremman EMI/RFI-vaimennuksen ja eliminoi johdinkytkentäongelmat.

IDC

Yksi tärkeimmistä tekijöistä IDC-johdotuksessa on käytettävän liittimen tyyppi. Saatavilla on muutamia erilaisia tyyppejä. Ensimmäinen tyyppi on perinteinen kaksiosainen IDC-liitin. Tätä rakennetta käytetään monissa sovelluksissa, ja sillä on monia etuja. Sillä voidaan esimerkiksi säästää tilaa, vähentää materiaalilaskua ja yksinkertaistaa kokoonpanoa. Se myös poistaa tarpeen käyttää täydentävää pariliitintä.

Toinen tyyppi on litteä taipuisa kaapeli. Tämä kaapeli on hyvin ohut ja sitä voidaan käyttää monissa sovelluksissa. Sitä käytetään yleisesti esimerkiksi kannettavissa tietokoneissa ja näppäimistökaapeleissa. Sitä käytetään myös tulostimissa tulostuspään liittämiseen. Vaikka nämä kaksi tyyppiä ovat samankaltaisia, niissä on muutamia merkittäviä eroja.

IDT

Jos aiot asentaa tietokoneeseen uuden johdotuksen, on tärkeää ymmärtää FFC- ja FPC-johdotuksen ero. Vaikka molemmat kaapelityypit ovat johtavia, FFC-johdotuksella on FPC:hen verrattuna etuja muutamalla tavalla. Ensinnäkin FPC-kaapelit ovat yleensä ohuempia. Niiden paksuus vaihtelee 0,15 mm:stä 0,2 mm:iin. Ne ovat myös suhteellisen edullisia ja ne on helppo asentaa. Yksi haittapuoli on kuitenkin se, että FPC:n liittäminen FFC:hen voi olla monimutkaista.

Toinen merkittävä ero FFC- ja FPC-johdotusten välillä on niiden korkeus. FFC-kaapeleissa on suorat läpijohtimet, kun taas FPC-kaapeleissa voi olla taivutettuja tai kulmajohtimia. FPC-kaapelit soveltuvat näin ollen paremmin piirilevyjen välisiin liitäntöihin.

Tyypilliset sovellukset

Tyypillisesti FFC- ja FPC-piirejä käytetään samoissa sovelluksissa, kuten antenneissa, LCD-televisioissa, kameroissa, kannettavissa tietokoneissa, tulostimissa ja ilmailussa. Näillä kahdella joustavalla johdintyypillä on kuitenkin joitakin eroja. Esimerkiksi taipuisat painetut piirit valmistetaan FCCL:stä (Flexible Copper Clad Laminate), kun taas taipuisat lattakaapelit valmistetaan polyeteenitereftalaatista (PET), kuparilangoista ja polyeteenitereftalaattipinnoitteesta.

Tyypillisesti FFC-kortteja käytetään suoriin johdotuksiin, kun taas FPC-kortteja on mutkia, kulmia ja muita malleja. Vaikka FFC:t ovat suositeltavin valinta datakaapeleihin, FPC:t ovat joustavampia ja niitä voidaan käyttää useammissa sovelluksissa.

Mitkä ovat SMT-jalanjäljen suurimmat ongelmat?

Mitkä ovat SMT-jalanjäljen suurimmat ongelmat?

SMT-jalanjälkeä käytetään laajalti mikrokontrollereiden toteuttamiseen. SMT:hen liittyy kuitenkin useita ongelmia. Seuraavassa on lueteltu yleisimpiä: Riittämätön juotos, lämpöepätasapaino ja komponenttien vääränlainen sijoittaminen. Nämä ongelmat voivat johtua myös virheellisestä osan nimestä, kirjaston nimestä ja jalanjäljestä.

Komponenttien vääränlainen sijoittelu

Jos komponentti pudotetaan sen sijaan, että se sijoitettaisiin pinta-asennuksen jalanjälkeen, tuloksena voi olla viallinen piirilevy. Tällöin suunnittelua on muutettava sen varmistamiseksi, että kaikki osat näkyvät ylhäältäpäin. Tällaisessa tapauksessa AOI:tä voidaan käyttää vian havaitsemiseen ennen reflow-prosessin aloittamista.

SMT-komponenttien huono sijoittelu voi johtaa huonoon suorituskykyyn ja jopa levyn vikaantumiseen. On erittäin tärkeää sijoittaa osat piirustusten mukaisesti, jotta nämä ongelmat voidaan välttää. On myös tärkeää pitää analogiset ja digitaaliset komponentit erillään toisistaan ja sallia selkeät signaalin paluureitit vertailutasossa.

Terminen epätasapaino

SMT-jalanjäljet voivat olla ongelma, koska ne eivät anna oikean määrän juotetta päästä piirin sisäisiin testipisteisiin. Tämä voi johtaa huonoihin juotosliitoksiin, varsinkin jos komponentti on aaltojuotettava. Tämä ongelma voidaan kuitenkin välttää rakentamalla piirilevyn jalanjälki oikein. Tätä varten on tärkeää muistaa, että osan tyynyjen on oltava riittävän suuria, jotta niihin mahtuu juotospasta. Kun tyynyt ovat liian pieniä, liikaa juotetta voi valua toiseen tyynyyn, mikä aiheuttaa silloittumista. Tämä voi johtua väärin luoduista tyynyistä tai juotospastamaskista. Sitä voi tapahtua myös, jos osat sijoitetaan liian lähelle toisiaan.

Toinen ongelma smt-jalanjäljissä on kuparin epätasainen määrä jalanjäljen molemmin puolin. Tämä voi johtaa komponenttien virheelliseen sijoitteluun ja termiseen epätasapainoon. Tämän ongelman välttämiseksi piirilevyissä olisi oltava tasapainoinen kuparijakauma. On myös tärkeää, että reflow-profiili on asianmukainen delta T:n pienentämiseksi. Tämä parantaa myös piirilevyn pintakäsittelyä. Komponentin sisälle jäänyt kosteus voi myös johtaa termiseen epätasapainoon. Näin ollen piirilevyt olisi säilytettävä kosteuskaapissa tai esipaistettava ennen käyttöä.

Riittämätön juote

SMT-jalanjälkiongelmat johtuvat ylimääräisestä juotteesta, joka voi valua vääriin paikkoihin juotosprosessin aikana. Tämä voi aiheuttaa oikosulkuja tai sähköisiä ongelmia. Se saa myös juotteen näyttämään tylsältä. Ylimääräinen juote voi johtua myös vääränlaisesta suunnittelusta, jolloin tyynyt ja jäljet ovat liian pieniä tai ohuita.

Usein SMT-osat, jotka on sijoitettu liian lähelle piirin sisäisiä testipisteitä, häiritsevät testisondien kosketuskykyä. Toinen yleinen ongelma SMT-osien kanssa on se, että suuremmat komponentit saatetaan sijoittaa pienempien eteen, mikä aiheuttaa varjostusta. Suunnittelijoiden tulisi sijoittaa pienemmät komponentit suurempien komponenttien eteen tämän ongelman välttämiseksi.

Riittämätön juote voi aiheuttaa huonon lujuuden ja heikot liitokset. Riittämätön kostutus voi myös johtaa metallioksidikerroksen muodostumiseen liimatun kohteen päälle. Juotospasta on levitettävä oikein sekä tyynyihin että nastoihin, jotta liitos pysyy lujana.

Pad-to-pin epäsuhta

Ongelma, joka liittyy SMT-jalanjäljessä olevaan alustan ja nastan väliseen epäsuhtaan, voi johtaa riittämättömään juotokseen. Tämä ongelma voi aiheuttaa piirilevyn hylkäämisen valmistajalta. Sen välttämiseksi on useita tapoja. Ensinnäkin, käytä aina oikeaa jalanjälkikirjastoa. Se auttaa sinua valitsemaan komponenttityynyjen oikean koon. Toiseksi pidä mielessä, että padin reunan ja silkkipinnan välisen etäisyyden on oltava sama.

Toiseksi, väärin sovitettu tyyny johtaa todennäköisesti impedanssin epäsuhtaan. Ongelma voi esiintyä useissa paikoissa, kuten piirilevyjen välisissä liittimissä, AC-kytkentäkondensaattoreissa ja kaapelin ja piirilevyn välisissä liittimissä.

Juotosmaskin ja pastamaskin ero ja rooli PCB: ssä PCB: ssä

Juotosmaskin ja pastamaskin ero ja rooli PCB: ssä PCB: ssä

Painettu piirilevy (PCB)

Piirilevyjen juotosmaskin ja tahnamaskin paksuus on tärkeä tekijä piirilevyn sähköisten ominaisuuksien määrittämisessä. Se voi myös määrittää piirilevyn kokoonpanon turvallisuuden ja toteutettavuuden. Suositeltava paksuus vaihtelee 8-15um välillä.

Cadence Allegro PCB-editorin avulla voit hallita liisterimaskin ja juotosmaskin kerroskonfiguraatiota. Sen avulla voit myös määrittää kunkin kerroksen leveyden ja materiaalit. Tämä auttaa sinua suunnittelemaan kerrosten pinoamisen valmistusta varten. Työkalu sisältää myös e-kirjan, jossa on tietoa kerrospinoamisstrategioista.

Juotosmaskin värivalikoima on laaja. Vihreän lisäksi juotosmaskeja on saatavana myös sinisinä ja valkoisina. Jotkut suunnittelijat käyttävät mieluummin erivärisiä juotosmaskkeja, jotta piirilevyt olisivat paremmin tunnistettavissa tai jotta prototyypit voitaisiin erottaa valmiista tuotteista. Juotosmaskin käyttö voi kuitenkin aiheuttaa monenlaisia ongelmia piirilevyjen valmistuksessa. Jos sitä ei käytetä oikein, se voi johtaa huonompilaatuisiin levyihin ja lyhentää käyttöikää.

Juotospastamaskin on oltava tasainen. Juotospastamaskin paksuuden on oltava 0,2-4 millimetrin toleranssialueella. Tämä sääntö on tärkeä sen varmistamiseksi, että juotospasta levitetään tasaisesti ja kokonaan. Myös juotospastan ja kuparijohtimien välinen etäisyys on tärkeää. Tämä sääntö on saatavilla suosituissa CAD-ohjelmistoissa, ja se on tärkeä sääntö laadukkaan piirilevyn juotosmaskin tuotannon varmistamiseksi.

Juotosvastus tai tahnamaskki on ohut materiaalikerros piirilevyn pinnalla, joka estää juotteen vuotamisen kuparijäljille. Maski estää myös hapettumista vahingoittamasta piirilevyä. Lisäksi se estää korroosiota estämällä kemikaaleille altistumisen aiheuttamat vauriot.

Kriittiset sovellukset edellyttävät korkeinta mahdollista suorituskykyä. Nämä levyt on suunniteltava siten, että varmistetaan, että palvelussa ei ole katkoksia. Nämä ovat yleensä korkean suorituskyvyn kaupallisia tai teollisia tuotteita. Niiden ei kuitenkaan tarvitse olla elintärkeitä. Jos laitteen on esimerkiksi toimittava jatkuvasti, on varmistettava, että piirilevypastamaskit ovat molemmat uudelleenkäytettäviä.

Juotosmaski voidaan levittää joko puristimella tai tyhjiölaminointimenetelmällä. Suuria tuotantosarjoja varten voidaan käyttää sabluunoita. Sabloonat valmistetaan tyypillisesti laserilla samoilla tiedoilla kuin juotosmaski. Lisäksi sabluunat käsitellään erilaisilla materiaaleilla korkean tarkkuuden ja kestävyyden varmistamiseksi.

Piirilevypastamaskit ja juotosmaskit ovat olennaisesti osa itse piirilevyä. Liisteripeite on sabluunakerros, joka on pienempi kuin varsinaiset piirilevytyynyt. Juotospastamaskissa on vastaava reikä, joka vastaa juotosliitoksia.

Juotosmaskeja valmistetaan useilla eri menetelmillä. Juotosmaskit voidaan levittää kuivana kalvona tai ohuena, läpinäkymättömänä kalvona. Molempien maskien levitysprosessi on samanlainen, mutta kumpikin menetelmä käyttää eri menetelmää lopputuotteen valmistamiseen. Ensimmäisessä menetelmässä, jota kutsutaan LPSM-menetelmäksi, käytetään valokuvafilmiä juotosmaskin paljastamiseen. Tämä prosessi antaa kalvon kovettua ja poistaa mahdolliset ilmakuplat.