Mitkä ovat yleiset tekijät, jotka aiheuttavat PCB-piirilevyn vikaantumisen?

Mitkä ovat yleiset tekijät, jotka aiheuttavat PCB-piirilevyn vikaantumisen?

PCB circuit boards can fail for a variety of reasons. These include manufacturing defects, human error, and plating violations. While these reasons can’t be eliminated completely, they can be addressed during the design phase or during the CM’s inspection of the board.

Human error

Printed circuit boards (PCBs) are an integral part of any electronics product, so understanding why they fail is important. Many failure issues can be resolved through rework, but there are some situations where new PCB assembly is necessary. If you are faced with such an issue, partnering with an experienced PCB assembly company can help mitigate the chances of a costly, unsuccessful repair.

The process of manufacturing printed circuit boards is extremely complex. Even small mistakes and errors can affect the final product. Besides human error, other common factors that cause PCB circuit board failure include improper soldering and improper component installation. In addition, environment can affect the components. Therefore, the factory environment needs to be clean to avoid failure.

PCB circuit board failure can also be caused by physical damage. This can be the result of shock or pressure. For example, the device might have been dropped a long distance, smacked by an object, or disassembled with improper care. A faulty board may not be able to withstand these types of stresses.

Manufacturing problems

PCB circuit boards can fail for several reasons, including manufacturing problems. While some are easy to detect and fix, others require extensive repair by the contract manufacturer. Some common causes of PCB failures include poorly connected solder joints or misaligned pads. Additionally, improperly placed components or traces can affect PCB performance, and the presence of corrosive chemicals can damage the components.

PCB circuit board failures can also occur during assembly. Several factors can affect the quality of PCBs, including the humidity and temperature in the manufacturing environment. These factors must be controlled, so that the boards will perform as intended. Another possible cause of PCB failure is human error. Some people accidentally remove or bend components, leaving them in an unsuitable position.

A defect in the design of a PCB is the most common cause of board failure. Incorrect or faulty components may cause a short circuit, crossed signals, and other problems. In addition, improperly installed components may result in the board being charred. Other common problems related to PCB fabrication include insufficient thickness of the board, which results in bending or delamination. Improper insulation can also cause a voltage arc, which can cause the board to burn or short out. Poor connectivity between layers can also lead to poor performance.

Misplaced solders

A PCB circuit board can fail for many reasons. One of these factors is misplaced solders, which can lead to a short circuit or other problems. Another common cause is a scratched lamination. This can expose connections underneath the lamination.

During the manufacturing process, PCB components can be misplaced due to two factors. First, the component feeder may not be placed correctly, or it may not be fitted to the correct reel. Secondly, the PCB’s footprint may not be the same size, so a component that’s larger than it should be is likely to fail.

Another common factor that causes PCB circuit board failure is improper soldering. When soldering, solder residues can damage the panel. As a result, boards can develop conductive anodic filaments (CAFs), which are metal filaments that form on the exposed surface. This problem can also be caused by poor glass-resin bonding or PCB drilling damage. Additionally, thermal expansion differences weaken the bond after soldering. This can result in a faulty connection.

Violations in the plating

Violations in the plating process are one of the most common reasons for PCB circuit board failure. These imperfections in the coating process can interfere with other process materials, hindering the cure of the coating, and causing corrosive residues on the PCBs. These corrosive residues can lead to PCB failures and erratic behavior. The best way to prevent this problem is to follow design specifications. Also, using a conformal coating can prevent the boards from becoming contaminated while in operation.

A PCB circuit board can be very critical to the integrity of your electronics, but it’s also easy to overlook it when it’s being assembled. PCB failure can be caused by several factors, including faulty components or manufacturing mistakes. Violations in the plating can affect the board’s durability and reliability, and they can even compromise the safety of sensitive equipment.

Violations in the plating process can also cause a PCB to malfunction due to poor electrical conduction. As a result, the PCB may fail during testing or inspection. In some cases, the PCB may even become unusable due to improper hole cleaning and drilling.

PCB-suunnittelustrategiat rinnakkaisille mikroliuskajohdoille simulointitulosten perusteella

PCB-suunnittelustrategiat rinnakkaisille mikroliuskajohdoille simulointitulosten perusteella

Tässä asiakirjassa esitellään useita piirilevysuunnittelustrategioita rinnakkaisille mikroliuskajohdoille. Ensimmäisessä käsitellään dielektrisyysvakio, häviötangentti ja koplanaarinen mikroliuskajohdinreititys. Toisessa käsitellään sovelluskohtaisia PCB-jäljen suunnittelusääntöjä.

Dielektrisyysvakio

Rinnakkaisten mikroliuskajohtojen dielektrisyysvakio voidaan laskea ratkaisemalla sarja differentiaaliyhtälöitä. Dielektrisyysvakio h vaihtelee substraatin korkeuden ja leveyden funktiona. Dielektrisyysvakio on ohutkalvojen tärkeä ominaisuus, joten on tärkeää saada tarkka arvo dielektrisyysvakiolle.

Dielektrisyysvakion laskemiseen voidaan käyttää simulointia. Simuloinnin tuloksia voidaan verrata kokeellisiin mittauksiin. Nämä tulokset eivät kuitenkaan ole täydellisiä. Epätarkkuudet voivat johtaa epätarkkoihin Dk-arvoihin. Tämä johtaa alhaisempaan impedanssiin ja hitaampaan siirtonopeuteen. Lisäksi lyhyen linjan siirtoviive on pidempi kuin pitkän linjan.

Rinnakkaisille mikroliuskajohdoille on ominaista dielektrinen substraatti, jonka suhteellinen dielektrisyysvakio on 2,2 ja vastaava dielektrinen häviö 0,0009. Mikroliuskajohto sisältää kaksi rinnakkaista mikroliuskajohtoa, joissa on kytkentäjohto. Mikroliuskajohdon sisäpuoli on kuormitettu CSRR-rakenteella. SRR siirtää sähkökentän mikroliuskajohdon neljälle sivulle kytkentäjohdon avulla.

Tangentti tappio

Laskemme yhdensuuntaisten mikroliuskajohtojen häviötangentin tietokoneen simulointimallilla. Käytämme häviötangenttia 30 mm:n pituiselle nauhalinjalle. Sen jälkeen käytämme ylimääräisen nauhalinjan pituutta liittimien välisen etäisyyden täyttämiseksi. Näin saadaan häviötangentiksi 0,0007 astetta.

Simulointitulokset olivat erittäin tarkkoja ja vastasivat hyvin kokeellisia tuloksia. Simulointitulokset osoittivat, että yhdensuuntaisen mikroliuskajohdon häviötangentti on välillä 0,05 mm. Tämä tulos varmistettiin tarkemmilla laskelmilla. Häviötangentti on arvio nauhan absorboimasta energiasta. Se riippuu resonanssitaajuudesta.

Tämän mallin avulla voimme laskea resonanssitaajuuden, häviötangentin ja shunttitaajuuden. Voimme myös määrittää mikroliuskajohdon kriittisen peitekorkeuden. Tämä on arvo, joka minimoi peitekorkeuden vaikutuksen linjan parametreihin. Lasketut lähtöparametrit on lueteltu oppaan kohdassa Linjatyypit. Ohjelma on erittäin helppokäyttöinen, ja sen avulla voit muokata syöttöparametreja nopeasti ja tarkasti. Ohjelmassa on kursoriohjaimet, virityspikavalinnat ja pikanäppäimet, jotka auttavat sinua simulointimallin parametrien muuttamisessa.

Koplanaarinen mikroliuska reititys

Koplanaarinen mikroliuska reititys voidaan suorittaa tietokoneen simulointityökalun avulla. Simulointia voidaan käyttää suunnittelun optimointiin tai virheiden tarkistamiseen. Simuloinnilla voidaan esimerkiksi määrittää, oliko juotosmaski läsnä vai ei. Se voi myös osoittaa etchbackin vaikutuksen, joka vähentää koplanaarisen jäljen ja maatason välistä kytkentää ja lisää impedanssia.

Oikean koplanaarisen mikroliuskajohdon reitityksen tekemistä varten on ensin laskettava koplanaarisen aaltojohdon ja maan välinen ominaisimpedanssi. Tämä voidaan tehdä aktiivilaskimella tai käyttämällä sivun alareunassa olevia yhtälöitä. Siirtojohtojen suunnittelukäsikirjassa suositellaan raideleveydeksi "a" plus aukkojen määrä "b". Komponenttipuolen maan tulisi olla leveämpi kuin b, jotta vältetään EMI-vaikutukset.

Tarkkojen simulointitulosten saamiseksi on käytettävä hyvää koplanaarisen aaltojohtimen laskinta. Parhaat sisältävät koplanaarisen aaltojohtimen laskimen, joka ottaa huomioon dispersion. Tämä tekijä määrittää häviön ja nopeuden eri taajuuksilla. Lisäksi on otettava huomioon kuparin karheus, joka lisää kytkentäimpedanssia. Paras laskin ottaa huomioon kaikki nämä tekijät samanaikaisesti.

Sovelluskohtaiset PCB-jäljen suunnittelusäännöt

Piirilevyn sähkökenttäkuvio voidaan suunnitella useille kerroksille, yksi-, kaksi- tai monikerroksisille. Tämäntyyppinen piirilevysuunnittelu on yleistymässä erityisesti SoC-sovelluksissa. Tässä suunnittelussa signaalijälki reititetään piirilevyn sisemmille kerroksille. Signaalijohdon takana on maatasot ominaisimpedanssin minimoimiseksi.

Simuloidut mikroliuskajohdot on suunniteltu eri leikkuuleveyksillä. Vertailumikroliuska 50 O:n mikroliuskajohdossa ei ole leikkauskompensaatiota, kun taas kahdessa muussa on epäjatkuvuus. Leveyttä muuttavaa katkaisua käytetään impedanssikompensointiin, ja katkaisun leveyttä vaihdellaan lineaarisen parametrisen analyysin avulla. Leikkausleveys on 0,674-2,022 mm, ja sen tarkkuus on 0,1685 mm.

Rinnakkaisten mikroliuskajohtojen korkeisiin integrointivaatimuksiin liittyy usein ristikkäisviestintää. Tämän ongelman torjumiseksi tutkijat ovat tutkineet tekniikoita ristikkäisviestinnän minimoimiseksi. He ovat tutkineet ristikkäisvärähtelyn muodostumisperiaatteita ja tunnistaneet siihen vaikuttavia tekijöitä. Yksi tehokkaimmista menetelmistä on siirtojohtojen välisen etäisyyden kasvattaminen. Tämä menetelmä käyttää kuitenkin rajoitettua johdotustilaa, eikä se ole yhteensopiva integrointisuunnan kanssa.

Korkea Tg painettu piirilevy ja sen sovellukset

Korkea Tg painettu piirilevy ja sen sovellukset

Korkean Tg:n painetuilla piirilevyillä on useita sovelluksia ilmailu- ja avaruusalalla. Esimerkiksi suihkumoottorit tuottavat tuhansia mikrovärähtelyjä minuutissa, ja ne edellyttävät korkeaa Tg-ominaisuutta. Samoin lentokoneiden on toimittava lämpötiloissa, jotka vaihtelevat -45 ja 85 celsiusasteen välillä. Tällaisissa ympäristöissä korkean Tg:n piirilevyjen on oltava kosteudettomia ja kestettävä laajoja lämpötila-alueita.

TG170

TG170 high-tg PCB on korkean lämpötilan luokan, korkean vastustuskyvyn piirilevy, joka voidaan valmistaa kahdella eri tavalla käyttäen eri materiaaleja. Sen ominaisuudet riippuvat suunnittelun erityispiirteistä. Tämä high-tg-piirilevy soveltuu erilaisiin elektroniikkasovelluksiin, mukaan lukien digitaaliset laitteet, lääketieteelliset laitteet ja RF-piirit.

High-TG-piirilevyjä käytetään laajalti autoteollisuudessa sekä mittaus- ja teholaitteissa. Niitä käytetään myös aurinkoenergiaa tuottavissa yhteistuotantolaitteissa ja vaihtosuuntaajissa. Niitä käytetään myös autoelektroniikkateollisuudessa, mukaan lukien navigointi-, telematiikka- ja audio-videolaitteet.

Toinen TG170-piirilevyn korkean tg:n sovellus on moottorin ohjauksessa, jossa korkea lämpötila on ongelma. Suuret pyörimisnopeudet ja pitkät käyttötunnit voivat johtaa korkeisiin lämpötiloihin. Tällaisissa olosuhteissa tg170 high-tg PCB kestää korkeita lämpötiloja ja auttaa vähentämään piirilevyjen vikoja.

High-TG PCB: llä on pienempi herkkyys lämmölle, kosteudelle ja kemialliselle korroosiolle, mikä tekee niistä luotettavampia elektroniikkasovelluksissa. Lisäksi ne soveltuvat paremmin lyijyttömiä tinaruiskutusprosesseja varten. Koska Tg on ratkaiseva tekijä piirilevyn mekaanisen vakauden kannalta, on tärkeää ottaa se huomioon suunnitteluprosessissa. Korkean TG:n piirilevyt on suunniteltava sopivista materiaaleista, jotka kestävät korkean lämpötilan ympäristöä.

TG170 high-tg PCB on ihanteellinen valinta korkean suorituskyvyn elektroniikkaan. Nämä piirilevyt ovat erinomainen vaihtoehto huippuluokan valmistajille. Niitä voidaan käyttää useissa eri sovelluksissa, ja niitä on saatavana monenlaisina materiaaleina ja viimeistelyinä.

High-TG PCB: tä käytetään teollisissa sovelluksissa, joissa korkeat lämpötilat, sähköiset ja kemialliset ympäristöt ovat vaatimuksena. Niitä käytetään suuritehoisissa puristimissa, porakoneissa, tehoinverttereissä, aurinkoenergialaitteissa ja korkean jalostusasteen antenneissa. Korkean lämpötilan piirilevyjä voidaan valmistaa useista eri materiaaleista, kuten lasista, paperista tai keramiikasta.

RoHS-standardi edellyttää korkean lämpötilan piirilevyjä, ja niitä käytetään usein elektroniikassa. Korkean lämpötilan piirilevyt ovat ihanteellisia RoHS-sovelluksiin, koska ne tukevat lyijytöntä juottamista. Ne parantavat myös piirilevyjen vakautta kohtalaisissa käyttölämpötiloissa. Lisäksi korkean lämpötilan piirilevyt ovat halvempia.

TG170 FR-4

Painettujen piirilevyjen suunnittelussa lämpötila on yksi tärkeimmistä näkökohdista. Kun piirilevyn lämpötila nousee, materiaali laajenee ja sen ominaisuudet muuttuvat. Tämän vuoksi TG170 FR-4 -piirilevyä suositellaan käytettäväksi järjestelmissä, jotka eivät altistu yli 170 celsiusasteen lämpötiloille.

Korkeat lämpötilat voivat vaikuttaa FR4-materiaaleihin ja vahingoittaa painettuja piirilevyjä. Korkeat lämpötilat voivat esimerkiksi vaikuttaa ristisilloittumiseen, joka on FR4-materiaalien kannalta ratkaisevan tärkeää. Korkeat lämpötilat voivat myös vaikuttaa segmenttien liikkuvuuteen ja jopa aiheuttaa materiaalin siirtymisen nestemäiseen tilaan.

Pinoamissuunnitelman asianmukainen dokumentointi on välttämätöntä korkean TG-piirilevyn valmistuksen onnistumisen kannalta. Piirilevyvalmistaja voi auttaa sinua kehittämään parhaan asettelun piireillesi antamalla tarvittavat eritelmät. Tarpeistasi riippuen voit valita FR-4-, Rodgers- tai Nelco-materiaalit. Voit myös reitittää korkeataajuussignaalit sisempiin kerroksiin, jotta ne voidaan eristää ulkoiselta säteilyltä.

Laadukkaiden materiaalien käyttöikä on pidempi ja suorituskyky parempi. Siksi sinun on etsittävä piirilevyjä, joilla on laatusertifikaatit. Tärkeimpiä laatusertifikaatteja ovat RoHS, ANSI/AHRI, ISO ja CE.

TG170 FR-4 High-TG -materiaalilla valmistetut piirilevyt ovat suosittuja monilla teollisuudenaloilla. Materiaalin korkeampi Tg-arvo parantaa kosteus-, lämpö- ja kemikaalinkestävyyttä sekä levyn vakautta. Nämä ominaisuudet tekevät korkean TG:n piirilevyistä ihanteellisia korkean lämpötilan piireille.

TG170 FR-4 High-TG PCB:n ominaisuudet riippuvat perusmateriaalin tyypistä. Erilaisia kuparipainoja voidaan käyttää korkean TG:n piirilevyn valmistuksessa. Tämän vuoksi eri kerrokset on merkittävä erikseen. Nämä kerrokset erotetaan painon ja paksuuden mukaan. Tämä prosessi auttaa määrittämään korkean TG-pitoisuuden omaavan piirilevyn oikean paksuuden.

Korkean TG-ominaisuuden omaavia materiaaleja käytetään usein autoteollisuuden sovelluksissa. Tämä johtuu siitä, että ne kestävät korkeampia lämpötiloja ja suurempia virtoja. Piirilevyn on kuitenkin täytettävä sen eritelmissä määritelty lämpötila-alue (TUV).

 

Mitä eroa on PCB:n ja PCBA:n välillä?

Mitä eroa on PCB:n ja PCBA:n välillä?

There are a number of differences between PCB and PCBA, and it is important to understand what each means for your product. The differences are not limited to materials, but can also include component placement, soldering, and various inspections. Printed circuit boards can also be rigid or flexible.

Painettu piirilevy

A printed circuit board is a medium that connects electronic components together in a controlled manner. These boards are a common material in electronics and electrical engineering. They are also commonly referred to as PCBs. Printed circuit boards are used in everything from cell phones to TV sets.

The PCB is a highly versatile product and can be customized to fit various electronic devices. They are also used in medical equipment, lighting, and automotive equipment. In fact, they’re found in nearly every piece of industrial machinery. They’re also used to reduce maintenance and inspection costs for electronic equipment.

A PCB’s construction process starts with a base material called the PCB substrate. Then, the board is covered with copper foil. The copper foil is a layer that contains copper traces. These traces are inserted and held firmly into place by solder.

Before the advent of printed circuit board assemblies (PCBA), components were packaged by attaching wires to the components and mounting them onto a rigid substrate. In the past, this material was made of bakelite, a material that replaced the top ply of plywood. Then, soldering was done manually on metal components to create conductive paths. However, this process was time consuming, made of many connections and wires, and was prone to short circuits.

Printed circuit board and pcb-a are two types of PCBA. Each type has its own uses and benefits. When combined, they are a complex electronic assembly.

Printed circuit board assembly

Printed circuit board assembly is a multi-step process that begins with the design of a circuit board. This design is then printed onto a copper-clad laminate. Next, the exposed copper is etched, leaving a pattern of circuit lines. The holes are then drilled, and the electronic components are inserted into these holes. This process is critical because every hole must be perfectly sized and aligned to fit the board’s components.

Printed circuit board assembly is a highly technical process that requires expertise and safety measures. The finished product must be flawless and include a metal tab to help protect the electronics from damaging the assembly process. Printed circuit board assembly has been around for many decades, and it is still one of the most popular methods of making electronic products. It can be used on both single and double-layered PCBs. New technologies, such as solderless technology, make it safer and easier to assemble, and reduce the size and weight of printed circuit boards.

When choosing the right assembly technology for your project, make sure to choose the right one for your needs. There are a number of methods to choose from, including manual soldering, pick-and-place machines, and surface mount technology. While many boards require only one type of technology, others require several types.

Printed circuit board design

A printed circuit board (PCB) is a printed circuit that contains electronic components. It typically consists of a copper layer, a substrate, and a silkscreen. Before the advent of PCBs, circuits were often built by connecting components by wires. These wires were then soldered to the component leads to form conductive paths. This method, however, was slow, difficult to manufacture, and difficult to debug.

Printed circuit board design starts with the initial layout of the circuit. After defining the shape of the board and importing component data from the schematic, the next step is the physical layout of the PCB. To begin with, component footprints must be placed within the board outline in the CAD system. These footprints display net connections as ghost lines, so users can see which parts they connect to. It is important to position parts properly to achieve maximum performance. This involves considering connectivity, noise, and physical obstructions, including cable and mounting hardware.

After the design has been approved, the next step is the selection of the materials and components for the PCB. This step is the most time-consuming and costly of the entire process, but it is crucial for the success of the final product. A board’s design process begins with determining the major components and determining which laminate materials are most suitable for a particular design.