Piirilevyn tulostaminen

/0 Kommentit/osoitteessa /by

Piirilevyn tulostaminen

Tässä artikkelissa näytetään, miten piirilevy tulostetaan. Saat myös tietoa materiaaleista, toiminnoista ja suunnittelusääntöjen tarkistamisesta. Voit luoda oman piirilevyn muutamassa tunnissa. Seuraava vaihe on valmistella piirilevy syövytysprosessia varten. Ensin sinun on leikattava ylimääräinen kupari pois ytimestä. Sitten sinun on peitettävä kupari, joka altistuu kemikaalille.

Painettu piirilevy

Painettu piirilevy on jäykkä litteä levy, joka sisältää laitteen elektroniset komponentit. Se koostuu useista kerroksista, jotka ovat yhteydessä toisiinsa kuparireittien välityksellä. Painettuja piirilevyjä käytetään yleisesti tietokoneissa ja muissa elektroniikkalaitteissa. Painettuja piirilevyjä on kahta perustyyppiä: pääjärjestelmälevy, joka tunnetaan myös emolevynä, ja pienemmät levyt, jotka liitetään pääpiirilevyn aukkoihin. Toinen tyyppi on joustava piirilevy.

Painettuja piirilevyjä valmistetaan useista eri materiaaleista, kuten kuparista. Ne on lähes aina sijoitettu pareittain. Kerrosten lukumäärä ja kytkentäsuunnittelu antavat viitteitä piirilevyn monimutkaisuudesta. Tyypillisesti useammat kerrokset mahdollistavat suuremman reititysjoustavuuden ja paremman signaalin eheyden hallinnan. Useammat kerrokset lisäävät kuitenkin myös valmistusprosessin kustannuksia ja monimutkaisuutta. Painetun piirilevyn läpivientien määrä on myös tärkeä piirilevyn koon ja monimutkaisuuden määrittämisessä. Läpivientejä käytetään auttamaan signaalien poistumista monimutkaisista IC-piireistä.

Toiminnot

Painetut piirilevyt (PCB) ovat useimpien elektroniikkalaitteiden perusta. Nämä levyt on valmistettu kuparista, ja ne tarjoavat mekaanisen tuen ja elektroniset reitit laitteen muodostaville elektroniikkakomponenteille. Piirilevyjä on ollut olemassa lähes yhtä kauan kuin itse teknologiaa. Näin ollen ne ovat välttämättömiä monissa erilaisissa elektroniikkasovelluksissa televisioista laskimiin.

Piirilevy koostuu useista johtavan ja eristävän materiaalin kerroksista. Johtavat kerrokset ovat yleensä kuparilevyjä, jotka on laminoitu ei-johtavaan alustaan. Näitä kerroksia käytetään sähkövirran virtauksen ohjaamiseen.

Suunnittelusääntöjen tarkistus

Yksi tärkeimmistä vaiheista ennen piirilevyn tulostamista on suunnittelusääntöjen tarkistaminen. Tämän menettelyn avulla suunnittelijat voivat varmistaa, että heidän luoma suunnittelunsa täyttää kaikki tarvittavat valmistus- ja mittatoleranssit. Koska valmistusprosessiin sisältyy aina vaihteluita, suunnittelijoiden on otettava ne huomioon suunnitelmissaan. Tämä marginaali lisää oikein toimivien osien todennäköisyyttä.

Tämän tarkistuksen tekeminen on hyvä tapa noudattaa piirilevyä suunniteltaessa. PCB-suunnittelu voi olla monimutkaista ja aikaa vievää. Suunnittelusääntöjen tarkistaminen voi säästää paljon aikaa ja vaivaa.

Jäykkyys

Jäykkä painettu piirilevy valmistetaan käyttämällä useita kerroksia johtavia materiaaleja, jotka ovat yhtä paksuja molemmin puolin. Se on monipuolinen suunnitteluvaihtoehto, jossa käytetään syövytettyjä kuparilevyjä ja liitosväyliä sähkökomponenttien tukena. Tämäntyyppinen piirilevy voidaan suunnitella ja tulostaa mustesuihku- tai lasertulostimella. Jäykän piirilevyn luomisessa on tärkeää pitää mielessä, että kaikki sähkökomponentit ovat samassa paikassa.

Vaikka jäykillä piirilevyillä on monenlaisia käyttötarkoituksia, ne eivät sovellu jokaiseen suunnitteluun. Esimerkiksi lääketieteelliset laitteet altistuvat usein korkealle kosteudelle ja epäsuotuisille lämpötiloille. Jäykät piirilevyt ovat kuitenkin suositeltava ratkaisu teollisuudenaloilla, joilla komponenttien on pysyttävä paikoillaan, kuten lentokoneiden ohjaamokoneissa ja apuvoimalaitteissa.

Väritön tulostus

Jos haluat tulostaa piirilevylle ilman värimustetta, käytettävissä on useita menetelmiä. Piirilevytulostuksessa käytetään kirkasta kalvoa, jonka päällä on valoherkkä kalvo. Kalvo sisältää kemikaaleja, jotka reagoivat ultraviolettisäteilyn kanssa ja kovettavat sen alla olevan valoresistin. Kirkas kalvo päästää valon tietyille alueille piirilevyä ja sen alla oleva kuparin valoresisti kovettuu. Tämän jälkeen kalvo puhdistetaan emäksisellä liuoksella.

Mustesuihkutulostus

Mustesuihkutulostus on uusi tapa valmistaa piirilevyjä. Se poistaa kalliin ja aikaa vievän valokuvankäsittelyn ja muut valmistusprosessin vaiheet. Prosessi vähentää myös materiaalijätettä, koska valomaskien ja niiden aiheuttamien kustannusten ja varastointivaatimusten tarve poistuu. Suoraan piirilevylle tulostamisen ansiosta piirilevylle voidaan tulostaa johtavia raitoja syövyttämättä materiaalia.

Piirilevyn mustesuihkutulostusprosessi ei ole vaikea, ja se voidaan tehdä vain lasertulostimella tai lämpökirjoittimella. Mustesuihkumusteilla voidaan tuottaa 75 um:n tai pienempiä piirteitä. Ne ovat myös kemiallisesti kestäviä ja tarttumattomia. Niiden kovuusmitat ovat kolmen ja neljän H:n välillä, minkä vuoksi ne kestävät monia tavallisia syövytysaineita.

Miten jäljittää piirilevyjä

/0 Kommentit/osoitteessa /by

Miten jäljittää piirilevyjä

PCB:n jäljen leveys

Yksi piirilevyn tärkeimmistä suunnitteluelementeistä on jäljen leveys. Jäljen leveys on piirilevyn kahden vierekkäisen komponentin välinen etäisyys. Oikea jäljen leveys estää transienttioikosulut ja signaalihäiriöt. Yleissääntö on, että rinnakkain kulkevien johtimien väliin jätetään kolme kertaa johtimien leveys. Muita tärkeitä näkökohtia jäljen leveyttä valittaessa ovat muun muassa se, missä virta-, maadoitus- ja signaalijohtojen tulisi kulkea. Virtajohtoja ei kannata johtaa komponentista toiseen ketjumaisessa kokoonpanossa. Lisäksi asianmukainen johtimien leveys olisi laskettava piirilevyn odotettavissa olevien virtavaatimusten perusteella.

Jäljen leveys voidaan määrittää käyttämällä PCB:n jäljen leveyden laskuria. Tämä laskin käyttää erilaisia arvoja, kuten kuparin paksuutta, poikkipinta-alaa ja johtavaa materiaalia, piirilevyn jäljen leveyden arvioimiseksi. Leveä jälki voi edistää epätasaista lämpenemistä, mikä johtaa huonoihin juotosliitoksiin. Lisäksi pienet kaksinapaiset osat, jotka on liitetty suureen metalliosaan tyynyllä, saattavat päätyä vetäytymään toisesta päästä ylöspäin juotoksen uudelleenjuoksutuksen aikana. Tämä ongelma tunnetaan nimellä tombstoning, ja sen korjaaminen vaatii manuaalista jälkityötä.

PCB jäljittää paksuus

Piirilevyn jäljen paksuus on tärkeä suunnittelun näkökohta. Väärä paksuus voi johtaa kipinöintiin ja liitettyjen komponenttien vaurioitumiseen. Onneksi on olemassa piirilevyn jäljen paksuuden laskureita, jotka auttavat suunnittelijoita määrittämään parhaan jäljen paksuuden tiettyyn suunnitteluun. Nämä laskurit voivat myös auttaa määrittämään piirilevyn jäljen leveyden.

Yleisin piirilevyn jäljen paksuus on 1 oz, vaikka se voidaan tehdä hieman paksummaksi erityisellä eritelmällä. Kuparijäljillä on taipumus lämmetä, kun virta kulkee niiden läpi, joten on tärkeää käyttää sopivaa paksuutta piirilevysuunnitteluun. Piirilevyn jäljen paksuuden määrittämisen lisäksi on tärkeää pitää koko piirisilmukka termisesti vakaana.

Jäljen leveyden lisäksi sinun on otettava huomioon myös piirilevyn läpi kulkeva jännite ja virta. Nämä kaksi tekijää ovat tärkeitä, koska ne määrittävät, kuinka hyvin levy pystyy käsittelemään virran virtausta. IPC-2221-standardi sisältää arvot jäljen paksuudelle, sisäisille ja ulkoisille kerroksille sekä jäljen lämpötilalle. Nämä arvot mitataan ampeereina ja voltteina. Oikean jäljen leveyden käyttäminen voi parantaa huomattavasti elektronisen laitteesi suorituskykyä.

PCB jäljittää virtaa

Piirilevyn virran jäljittäminen on tärkeä tehtävä suunnittelussa. On tärkeää laskea piirilevyn virrankantokyky, mikä voidaan tehdä kaavojen avulla. Piirilevyn virransietokyky riippuu useista tekijöistä, kuten käyttölämpötilasta ja virran määrästä, jonka on kuljettava kunkin johtimen läpi. Lisäksi huomioon otettava tekijä on myös jäljen leveys.

Piirilevyt, joilla on suuret virran nimellisarvot, on lämpöeristettävä, joten on suositeltavaa käyttää lämpöeristettyjä liitäntöjä ja piirilevyn leikkauksia, jotta komponentit eivät ylikuumene. Jos jälki on liian kapea tai siinä on liian vähän kuparia, voit myös käyttää lisäjuotoksia. Tämä lisää jäljen paksuutta ja pienentää sen vastusta, jolloin enemmän virtaa pääsee kulkemaan.

PCB-jäljen kytkentä

Piirilevyn jälkikytkennällä tarkoitetaan ristikkäisviestintää, joka tapahtuu kahden signaalin välillä, jotka kulkevat levyn saman kerroksen läpi. Samassa kerroksessa olevien kahden jäljen välinen etäisyys määrittää, kuinka paljon kytkentää esiintyy. Mitä pidempi jälkien välinen etäisyys on, sitä vähemmän kytkentää esiintyy. Yksittäisen jäljen pituus on verrannollinen signaalin taajuuteen.

Kun yksittäisen piirilevyn jäljen läpi kulkeva virta ylittää viereisen jäljen, se luo sähkökentän ja indusoi sähkömotorisen voiman. Tätä ilmiötä säätelee Faradayn toinen induktiolaki, ja se voi vaarantaa signaalin koskemattomuuden samassa jäljessä.

DMM:n käyttäminen jäljitysresistanssin mittaamiseen

Jälkivastus on piirilevyn jälkien vastus. Se on tärkeä parametri, sillä liian korkea tai liian matala johdinresistanssi voi vaikuttaa piirin toimivuuteen. Se voi myös johtaa suunnittelu- tai toteutusongelmiin. Siksi on tärkeää ymmärtää jäljitysresistanssi, jotta voit varmistaa, että piirisi toimivat moitteettomasti.

Yksinkertaisin tapa mitata johdinresistanssi on digitaalinen yleismittari. DMM ymmärtää Ohmin lain ja voi laskea resistanssin yksinkertaisesti mittaamalla jännitehäviön. Tämä menetelmä toimii kuitenkin vain, jos vastus on eristetty. Sinun on kytkettävä yleismittarin anturit vastukseen ja kytkettävä virtapiiriin virta.

Käyttämällä DMM:ää piirilevyn jälkivastuksen mittaamiseen voit määrittää, onko jokin tietty komponentti vikaantunut. Voit määrittää, onko komponentti viallinen, jos piirilevyn jälkivastus on liian suuri. Komponentin resistiivisyys kasvaa lämpötilan noustessa.

Kuinka tehdä liitäntöjä piirilevylle

/0 Kommentit/osoitteessa /by

Kuinka tehdä liitäntöjä piirilevylle

Piirilevyllä on monia eri tapoja tehdä liitäntöjä. Tässä artikkelissa käsitellään erilaisia menetelmiä, kuten juotospannun ja hiirenpuremien käyttöä. Tämä menetelmä on hyödyllinen myös komponenttien liittämisessä tai komponenttien testaamisessa. Prosessi ei ole monimutkainen ja vaatii hyvin vähän tietoa. On parasta seurata ohjeita huolellisesti ennen aloittamista.

Juotospasta

Juotospastaa käytetään prototyyppipiirilevyjen kokoonpanossa ja massapiirilevyjen kokoonpanossa piirilevyjen sähköisten liitäntöjen tekemiseen. Sablooni ohjaa juotospastan halutuille alueille. Juotospasta levitetään ohuena kerroksena piirilevyn pinnalle. Näin estetään se peittämästä koko levyä, mikä voi johtaa komponenttien putoamiseen. Juotospastan on annettava saavuttaa 22-28 asteen lämpötila ennen käyttöä. Jos tahna on liian kylmää, se ei tartu piirilevylle ja aiheuttaa komponenttien putoamisen. Pastaa ei voi lämmittää lämpötilan nostamiseksi nopeasti. Sen on annettava jäähtyä hitaasti.

Juotospastavalmistajat antavat suosituksia reflow-lämpötilaprofiilia varten. Ihanteellinen lämpötilaprofiili sisältää asteittaisen lämpötilan nousun, joka aktivoi vuon. Juote sulaa, kun juoksute on aktivoitunut. Tähän ajanjaksoon, jota kutsutaan Time Above Liquidus (TAL) -ajaksi, on liityttävä nopea jäähtymisjakso.

Juotosastia

Ennen kuin aloitat piirilevyn liitäntöjen juottamisen, sinun on asetettava juotospannu oikeaan lämpötilaan. Ihanteellinen lämpötila on noin 250-260 celsiusastetta. Varmista, että juote on oikeassa lämpötilassa, asettamalla sanomalehtipaperiliuska juotosastiaan ja tarkkailemalla värinmuutosta. Juotoksen pitäisi näyttää vaaleanruskealta, kun taas mustaa, liekehtivää tai muuttumatonta juotosta pidetään huonona. Varmista, että juote on oikean koostumuksen omaavaa ja että siinä ei ole kuonaa, joka on tylsä tai syöpynyt pinta. Jos et saavuta tätä lämpötilaa, sinun on lisättävä lisää juotetta ja jatkettava työskentelyä, kunnes saavutat halutun lämpötilan.

Juotosastia 10 on yleensä suorakulmainen ja siinä on sisäänmeno- ja ulostulotunneli. Se sisältää myös pumppausvälineen juotteen pumppaamiseksi aaltoihin. Tämäntyyppisessä juottopannussa käytetään moottoria ja hihnakäyttöä juoksupyörän käyttämiseen, joka sijaitsee juottopannun alaosassa. Pumppausvälineeseen kuuluu sisäänmeno- ja ulostulotunnelin yläpuolelle sijoitettu tiivisteen läppä ja yläosa, joka on eristetty. Pumppausmekanismissa on käännetyn kupin muotoinen kansi, joka pitää ilman poissa juotoksen levittämisen aikana.

Hiiren puremat

Hiirenpuremat ovat piirilevyssä olevia pieniä reikiä, joiden avulla voit tehdä liitäntöjä. Niitä on yleisesti kulmissa. Niistä voi olla hyötyä myös komponenttien sijoittamisessa yhteen riviin. Sinun on kuitenkin varmistettava, että ne on sijoitettu hyvin eivätkä aiheuta ongelmia. Jos reiät ovat liian pieniä tai liian suuria, saatat vahingoittaa komponentteja. Siksi on tärkeää suunnitella piirilevyn asettelu huolellisesti ennen kuin aloitat poraamisen.

Katkokielekkeiden reikien koko vaihtelee levykohtaisesti. Yleensä levyssä on viisi reikää, joista jokaisen halkaisija on noin 0,020 tuumaa eli 0,5 mm. Reikien etäisyys toisistaan on vähintään 0,76 mm, mutta jotkin piirilevyt eivät noudata näitä vaatimuksia. Tällöin sinun on ehkä porattava pienempiä reikiä, jotta et aiheuta suurempia hiirenpuremia. Reikien sijoittelu purkauskielekkeen sisällä on myös ratkaisevan tärkeää. On parempi porata ne lähelle piirilevyn reunaa kuin piirilevyn keskelle.

Levy-levy-liittimet

Levy-levy-liittimet ovat liittimiä, jotka yhdistävät kaksi tai useampia levyjä. Niiden on pystyttävä mukautumaan piirilevyjen erilaisiin mittaeroihin. Tätä mittaeroa kutsutaan pinon korkeudeksi, ja se on otettava huomioon liittimen suunnittelussa. Liittimet suunnitellaan yleensä siten, että ne mahdollistavat 6-12 mm:n vaihteluvälin. Näin ne pystyvät mukautumaan erilaisiin tappikokoihin ja keskilinjaväleihin.

Sen lisäksi, että piirilevyihin voidaan lisätä lisäominaisuuksia ja -toimintoja, piirilevyjen väliset liittimet mahdollistavat myös suunnittelu- ja valmistuskustannusten alentamisen. Ne ovat myös ihanteellisia tilantarpeen vähentämiseen, koska ylimääräisiä liittimiä ei tarvita.

 

Kuinka paljon piirilevy maksaa?

/0 Kommentit/osoitteessa /by

Kuinka paljon piirilevy maksaa?

If you’re in the market for a printed circuit board, you may be wondering how much it will cost to produce it. This article will examine the materials, assembly, and testing costs of a PCB. You’ll be able to compare costs from different sources and make an informed decision for your project.

Cost of a printed circuit board

The cost of a printed circuit board is based on a variety of factors, such as the component used and the manufacturing process. The more complicated the component, the higher the cost of the circuit board. To reduce costs, use standard components and standard processing requirements. A good way to identify unnecessary costs is to analyze the bill of materials.

The size and type of the printed circuit board can also affect the cost. Smaller, 2 layer PCBs may be more expensive than larger, 3×6 circuit boards. Mixed copper weights are also more expensive and require more time to manufacture. Additionally, thicker and more expensive materials have longer lead times, so take those into account before making your final decision.

The thickness of a PCB also plays a role in its cost. A three-layer PCB is significantly more expensive to produce than a single-layer PCB. The number of layers, the material used, and the size of the board all influence price. More layers mean more work, so the price of the final product increases.

Cost of PCB materials

The cost of PCB materials is one of the key factors that drive production costs. A variety of factors influence the price of materials, including size, weight, and the type of board. For instance, the price of copper foil makes up more than 50% of the total cost of thicker and thinner PCBs.

The best PCB materials should be durable enough to withstand physical stress and keep the components connected. High-frequency PCB boards require special materials, such as FR4. Moreover, the thermal properties of a PCB board should be considered. If the temperature is cold, higher-grade materials will be required.

The cost of PCB assembly also varies depending on the complexity of the design, labor rate, and other factors. However, the cost of PCB assembly is generally less expensive if it is performed at a low-cost facility. Labor rates vary according to the size of the PCBs and the number of components that need to be connected.

Cost of PCB assembly

One of the biggest factors in the cost of PCB assembly is the turnaround time. This is the amount of time it takes to complete the manufacturing process, and the shorter the turnaround time, the higher the cost. Buyers should be aware that faster turnaround times often drive up the cost of PCB assembly by as much as one third. They should also be aware that expedited shipping costs more than regular shipping.

The cost of PCB assembly increases if the production of the PCB is complicated and requires several layers. The availability of panels affects the cost, so it is vital to shop around. A basic, double-sided board costs about $16. However, some PCB manufacturers charge extra for extra layers.

A PCB’s cost also rises if the PCB needs to be customized. This can include trace size and coating. Customized PCBs may also require special assembly.

Cost of PCB testing

Cost of PCB testing varies greatly depending on the complexity of the board and the method of testing used. Some methods, such as in-circuit testing (ICT), are more expensive than others. In-circuit testing focuses on checking each individual element and electronic characteristic of the board. It requires a custom bed of nails and is ideal for high volume productions.

Dedicated fixtures and tools are expensive. They require storage space, are difficult to disassemble and require additional labor. They also need to be reordered. As a result, the cost of testing PCBs can be quite high. However, most PCB manufacturers now have their own flying test probe machines, which has significantly lowered testing costs. Additionally, some manufacturers waive ET charges for orders larger than a certain value.

Functional testing is another option for testing PCBs. This type of testing can identify defects, open connections, and solder shorts in the circuits. It helps ensure that the assembly process is as accurate as possible. However, it does require additional costs, ranging from $0.1 to $1 per PCB assembly.