Suggestions pour la conception de circuits imprimés à partir de l'angle de soudure

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Suggestions pour la conception de circuits imprimés à partir de l'angle de soudure

Lors de la conception d'un circuit imprimé, plusieurs éléments doivent être pris en compte, notamment l'angle de soudure. En général, il faut éviter de souder avec le visage directement au-dessus du joint. Pour éviter cela, essayez de placer les plans d'alimentation et de masse sur les couches internes de la carte et d'aligner les composants de manière symétrique. En outre, évitez de former des angles de traçage de 90 degrés.

Placer les plans d'alimentation et de masse dans les couches internes de la carte.

Lors de la conception d'un circuit imprimé, il est important de placer les plans d'alimentation et de masse dans les couches internes. Cela permet de minimiser la quantité d'EMI, qui peut résulter de la proximité de signaux à grande vitesse avec un plan de masse. Les plans de masse sont également nécessaires pour réduire la chute de tension sur un rail d'alimentation. En plaçant les plans d'alimentation et de masse dans les couches internes, vous pouvez faire de la place sur les couches de signaux.

Une fois que vous vous êtes assuré que les plans d'alimentation et de masse se trouvent dans les couches internes, vous pouvez passer à l'étape suivante du processus. Dans le gestionnaire de piles de couches, ajoutez un nouveau plan et attribuez-lui une étiquette de réseau. Une fois l'étiquette réseau attribuée, double-cliquez sur la couche. Veillez à prendre en compte la distribution des composants, tels que les ports d'entrée/sortie. Vous devez également conserver la couche GND intacte.

Évitez de souder en plaçant votre visage directement au-dessus du joint.

Souder avec le visage directement au-dessus du joint n'est pas une bonne pratique, car la soudure perd de la chaleur au profit du plan de masse et vous vous retrouvez avec un joint fragile. Cela peut également entraîner de nombreux problèmes, notamment une accumulation excessive sur la broche. Pour éviter cela, veillez à ce que les broches et les plots soient chauffés uniformément.

La meilleure façon d'éviter de souder avec le visage directement au-dessus d'un joint est d'utiliser du flux. Il facilite le transfert de la chaleur et nettoie la surface du métal. L'utilisation de flux rend également le joint de soudure plus lisse.

Placer les composants avec la même orientation

Lors de la mise en page d'un circuit imprimé, il est important de placer les composants avec la même orientation depuis l'angle de soudure. Cela garantit un routage correct et un processus de soudage sans erreur. Il est également utile de placer les composants montés en surface sur le même côté de la carte et les composants à trous traversants sur la face supérieure.

La première étape de la mise en page consiste à localiser tous les composants. En général, les composants sont placés à l'extérieur du carré, mais cela ne signifie pas qu'ils ne peuvent pas être placés à l'intérieur. Ensuite, déplacez chaque pièce dans le contour carré. Cette étape vous aide à comprendre comment les composants sont connectés.

Éviter de créer des angles de traçage de 90 degrés

Lors de la conception d'un circuit imprimé, il est important d'éviter de créer des angles de trace de 90 degrés. Ces angles réduisent la largeur du tracé et augmentent les risques de court-circuit. Dans la mesure du possible, essayez d'utiliser des angles de 45 degrés. Ces angles sont également plus faciles à graver et peuvent vous faire gagner du temps.

La création de traces à 45 degrés sur votre circuit imprimé n'est pas seulement plus esthétique, elle facilite également la vie de votre fabricant de circuits imprimés. Cela facilite également la gravure du cuivre.

Utilisation d'angles de 45 degrés pour la gravure

L'utilisation d'angles de 45 degrés pour la soudure dans la conception de circuits imprimés n'est pas une pratique courante. En fait, c'est un peu une relique du passé. Historiquement, les cartes de circuits imprimés présentaient des angles droits et ne comportaient pas de masque de soudure. Cela s'explique par le fait que les premières cartes de circuits imprimés étaient fabriquées sans masque de soudure et que le processus impliquait un procédé appelé photosensibilisation.

Le problème de l'utilisation d'angles supérieurs à 90 degrés est qu'ils ont tendance à entraîner une migration du cuivre et des pièges à acide. De même, les traces tracées sur un schéma à angle droit ne sont pas aussi bien gravées. En outre, les angles de 90 degrés peuvent créer des angles partiellement tracés, ce qui peut entraîner des courts-circuits. L'utilisation d'angles à 45 degrés est non seulement plus facile, mais aussi plus sûre, et permet d'obtenir un tracé plus propre et plus précis.

Choix de la taille appropriée de l'emballage

Lorsque vous planifiez la disposition d'un circuit imprimé, vous devez tenir compte de l'angle de soudure et de la taille de l'emballage des composants sur le circuit. Cela vous aidera à minimiser les problèmes liés à l'effet d'ombre. En règle générale, les points de soudure doivent être espacés d'au moins 1,0 mm. Veillez également à ce que les composants à trous traversants soient placés sur la couche supérieure de la carte.

L'orientation des composants est un autre facteur important. Si les composants sont lourds, ils ne doivent pas être placés au centre du circuit imprimé. Cela réduira la déformation de la carte pendant le processus de soudure. Placez les petits composants près des bords, tandis que les plus grands doivent être placés sur la face supérieure ou inférieure du circuit imprimé. Par exemple, les composants polarisés doivent être alignés avec les pôles positifs et négatifs d'un côté. Veillez également à placer les composants plus grands à côté des plus petits.

Trois conseils pour réduire les risques liés à la conception des circuits imprimés

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Trois conseils pour réduire les risques liés à la conception des circuits imprimés

Il existe de nombreuses façons de réduire les risques associés à la conception des circuits imprimés. Certaines d'entre elles consistent à orienter tous les composants dans la même direction et à utiliser des vias multiples aux transitions entre les couches. D'autres consistent à séparer les circuits analogiques et numériques et à éloigner les circuits oscillants de la chaleur.

Orienter les composants dans la même direction

Les risques liés à la conception des circuits imprimés sont minimisés en orientant les composants dans la même direction. Cette pratique permet de minimiser le temps d'assemblage et de manipulation, et de réduire les retouches et les coûts. L'orientation des composants dans le même sens permet également de réduire la probabilité qu'un composant soit tourné de 180 degrés pendant les tests ou l'assemblage.

L'orientation des composants commence par la construction de l'empreinte. Une empreinte incorrecte peut conduire à des pièces mal connectées. Par exemple, si une diode est orientée avec sa cathode pointant dans une direction, la cathode peut être connectée à la mauvaise broche. De même, les pièces à broches multiples peuvent être installées dans la mauvaise orientation. Les pièces peuvent alors flotter sur les plaquettes ou se dresser, ce qui provoque un effet de "tombstoning".

Dans les circuits imprimés plus anciens, la majorité des composants étaient orientés dans une seule direction. Cependant, les circuits imprimés modernes doivent tenir compte des signaux qui se déplacent à grande vitesse et sont soumis à des problèmes d'intégrité de l'alimentation. En outre, des considérations thermiques doivent être prises en compte. Par conséquent, les équipes chargées de la mise en page doivent trouver un équilibre entre les performances électriques et la facilité de fabrication.

Utilisation de vias multiples aux transitions de couches

Bien qu'il ne soit pas possible d'éliminer complètement les vias aux transitions de couches, il est possible de minimiser le rayonnement qu'ils produisent en utilisant des vias de piquage. Ces vias doivent être proches des vias de signal afin de minimiser la distance parcourue par le signal. Il est important d'éviter le couplage dans ces vias, car cela compromet l'intégrité du signal pendant son transit.

Une autre façon de réduire les risques liés à la conception des circuits imprimés est d'utiliser plusieurs vias au niveau des transitions entre les couches. Cela permet de réduire le nombre de broches sur un circuit imprimé et d'améliorer la résistance mécanique. Elle permet également de réduire la capacité parasite, ce qui est particulièrement important lorsqu'il s'agit de hautes fréquences. En outre, l'utilisation de vias multiples aux transitions de couches permet également d'utiliser des paires différentielles et des pièces à nombre de broches élevé. Toutefois, il est important de limiter le nombre de signaux parallèles afin de minimiser le couplage des signaux, la diaphonie et le bruit. Il est également recommandé d'acheminer les signaux de bruit séparément sur des couches distinctes afin de réduire le couplage des signaux.

Éloigner la chaleur des circuits oscillants

L'une des choses les plus importantes à garder à l'esprit lors de la conception d'un circuit imprimé est de maintenir la température aussi basse que possible. Pour ce faire, il faut veiller à la disposition géométrique des composants. Il est également important d'éloigner les circuits à courant élevé des composants thermosensibles. L'épaisseur des traces de cuivre joue également un rôle dans la conception thermique des circuits imprimés. L'épaisseur des traces de cuivre doit fournir un chemin à faible impédance pour le courant, car une résistance élevée peut entraîner une perte de puissance et une génération de chaleur significatives.

L'éloignement de la chaleur des circuits oscillants est un élément essentiel du processus de conception des circuits imprimés. Pour des performances optimales, les composants de l'oscillateur doivent être placés près du centre de la carte, et non près des bords. Les composants situés près des bords de la carte ont tendance à accumuler beaucoup de chaleur, ce qui peut augmenter la température locale. Pour réduire ce risque, les composants de forte puissance doivent être placés au centre du circuit imprimé. En outre, les circuits à courant élevé doivent être éloignés des composants sensibles, car ils peuvent provoquer une accumulation de chaleur.

Éviter les décharges électrostatiques

Éviter les décharges électrostatiques lors de la conception des circuits imprimés est un aspect essentiel de l'ingénierie électronique. Les décharges électrostatiques peuvent endommager les puces semi-conductrices de précision à l'intérieur de votre circuit. Elle peut également faire fondre les fils de liaison et court-circuiter les jonctions PN. Heureusement, il existe de nombreuses méthodes techniques pour éviter ce problème, notamment une disposition et une stratification correctes. La plupart de ces méthodes peuvent être mises en œuvre en modifiant très peu votre conception.

Tout d'abord, vous devez comprendre comment fonctionnent les décharges électrostatiques. En bref, les décharges électrostatiques provoquent la circulation d'une quantité massive de courant. Ce courant se dirige vers la terre en passant par le châssis métallique de l'appareil. Dans certains cas, le courant peut suivre plusieurs chemins jusqu'à la terre.

Causes et solutions du pseudo-soudage des PCBA

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Causes et solutions du pseudo-soudage des PCBA

Le pseudo-soudage des PCBA est un problème qui affecte la qualité du PCBA fini. Il peut entraîner des pertes dues à des retouches, ce qui réduit l'efficacité de la production. Cependant, la détection et la résolution des problèmes de pseudo-brasage peuvent être effectuées par l'inspection.

Soudure par refusion

Le brasage par refusion est l'une des méthodes les plus courantes d'assemblage des circuits imprimés. Cette méthode est souvent combinée avec le soudage à la vague. Elle peut affecter considérablement la qualité de la carte assemblée, c'est pourquoi le processus nécessite une bonne compréhension de la construction des PCB.

Pour garantir un joint de soudure de qualité, il est important de suivre plusieurs lignes directrices. Tout d'abord, il est important de vérifier l'alignement du circuit imprimé. Assurez-vous que l'impression est correctement alignée avant d'appliquer la pâte à braser. Deuxièmement, nettoyez régulièrement le fond du pochoir. Troisièmement, le brasage par refusion peut entraîner un effet de pierre tombale, également connu sous le nom d'effet Manhattan. L'effet de pierre tombale est causé par des déséquilibres de force au cours du processus de soudure par refusion. Le résultat final ressemble à une pierre tombale dans un cimetière. En réalité, l'effet pierre tombale est un circuit ouvert sur un circuit imprimé défectueux.

Pendant la phase de préchauffage, une petite partie de la pâte à braser peut se gazéifier. Cela peut entraîner la sortie d'une petite quantité de soudure de la plage de soudure, en particulier sous les composants de la puce. En outre, la pâte à braser fondue peut sortir sous les unités de résistance-condensateur de type feuille.

Soudure à la vague

Les défauts du processus d'assemblage des PCB, y compris le tombstoning, se produisent de diverses manières. L'une des principales causes est une qualité de soudure inadéquate. Une mauvaise soudure entraîne l'apparition de fissures à la surface des composants discrets. Ces défauts peuvent être facilement corrigés par des retouches, bien qu'ils puissent créer un large éventail de problèmes dans le processus d'assemblage.

Les fabricants de circuits imprimés doivent être conscients de ces défauts afin d'éviter qu'ils ne se produisent au cours du processus de production. Ces défauts peuvent être difficiles à détecter, mais différentes technologies et méthodes peuvent aider à les détecter et à minimiser leur impact. Ces méthodes permettent aux fabricants de prévenir les défauts de soudure avant qu'ils ne se produisent et les aident à fabriquer des produits de haute qualité.

Épaisseur du pochoir

Le pseudo-brasage des circuits imprimés peut être causé par un certain nombre de facteurs. Par exemple, un pochoir incorrect peut entraîner une application excessive de pâte à braser sur les composants. De plus, un pochoir mal formé peut entraîner des billes de soudure ou des déformations discrètes. Ces problèmes peuvent être résolus en réduisant l'épaisseur du pochoir ou la taille de l'ouverture. Toutefois, ces mesures doivent être prises avec prudence, car le moindre sous-dimensionnement peut entraîner des problèmes majeurs lors des étapes ultérieures de l'assemblage des circuits imprimés.

Le pseudo-brasage des circuits imprimés peut être évité en appliquant correctement le flux. Le flux est un agent thixotrope qui confère à la pâte à braser des caractéristiques d'écoulement pseudo-plastiques. Cela signifie que sa viscosité diminue lorsqu'elle passe à travers les ouvertures du pochoir, mais qu'elle se rétablit une fois que la force externe est supprimée. La quantité de flux utilisée dans la pâte à souder doit être comprise entre huit et quinze pour cent. Les valeurs inférieures donnent un film de soudure mince, tandis que les valeurs supérieures provoquent des dépôts excessifs.

Pression de la raclette

Le pseudo-brasage des PCBA, également connu sous le nom de brasage à froid, est une étape intermédiaire du processus de brasage au cours de laquelle une partie de la carte n'est pas entièrement soudée. Cela peut compromettre la qualité de la carte et affecter les caractéristiques du circuit. Ce défaut peut entraîner la mise au rebut ou la disqualification de la carte.

Le contrôle de la pression de la raclette peut résoudre le problème de la pseudo-soudure. Une pression trop élevée étale la pâte à braser sur la surface plane du circuit imprimé. À l'inverse, une pression trop faible entraînera la formation d'ouvertures plus grandes dans la pâte à braser, ce qui aura pour effet de recouvrir le circuit imprimé d'une trop grande quantité de pâte.

Recherche sur le mécanisme de bouchage des PCB et méthode de contrôle efficace

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Recherche sur le mécanisme de bouchage des PCB et méthode de contrôle efficace

Microchambres pressurisées

Une microchambre pressurisée est un moyen efficace de transporter des liquides dans les dispositifs de laboratoire sur PCB. Elle fonctionne en stockant l'énergie pneumatique et en la libérant par l'ouverture d'une microvanne. La microvanne est activée électriquement à l'aide d'un fil d'or d'environ 25 m de diamètre.

Des dispositifs de laboratoire sur PCB sont actuellement développés pour un large éventail d'applications biomédicales, mais ils ne sont pas encore disponibles sur le marché. Cependant, la recherche dans ce domaine se développe rapidement et il existe un potentiel important pour obtenir des dispositifs commercialisables. Diverses méthodes d'entraînement du flux ont été mises au point, notamment l'électromouillage sur diélectrique, l'entraînement du flux par électroosmose et l'entraînement du flux par changement de phase.

L'utilisation de sources externes pour déplacer des liquides à l'intérieur des systèmes de laboratoires sur PCB est utilisée depuis longtemps dans la recherche, mais ce n'est pas une solution particulièrement pratique pour un système portable. Les pompes seringues externes réduisent également la portabilité de l'appareil. Cependant, elles offrent une opportunité intéressante d'intégrer des capteurs et des actionneurs dans un dispositif microfluidique.

Les pompes électro-osmotiques sont également couramment intégrées dans les circuits imprimés pour la manipulation des fluides. Elles offrent un flux continu de fluide peu coûteux et sans impulsion, mais nécessitent des microcanaux étroits et des réservoirs de liquide externes. Une activation inappropriée peut entraîner une électrolyse et un blocage des microcanaux. En outre, les électrodes en cuivre ne sont pas idéales car elles peuvent entraîner une contamination du liquide et un blocage des microcanaux. En outre, les électrodes en cuivre nécessitent des étapes de fabrication supplémentaires et augmentent le coût.

Laboratoire sur les PCB

Le laboratoire sur PCB (LoP) est un type d'appareil qui intègre un circuit électronique sur un PCB. Ce type d'appareil est utilisé pour réaliser diverses expériences sur les circuits électroniques. Il est également utilisé dans des applications qui nécessitent l'intégration de différents matériaux. Ces dispositifs sont compatibles avec les techniques d'entraînement par flux et peuvent également être produits par photolitographie ou par des méthodes de résistance sèche. En outre, ces dispositifs intègrent également des composants électroniques montés en surface qui sont conçus pour mesurer des données. L'un de ces exemples est un dispositif qui intègre une LED bleue et un capteur de température.

Une autre option pour déplacer des liquides dans les laboratoires sur PCB consiste à utiliser des microchambres pressurisées. Les chambres pressurisées peuvent stocker de l'énergie pneumatique et peuvent être libérées en ouvrant une microvanne. Les microvannes sont activées électriquement. L'un des avantages de ce type de mécanisme est qu'il est portable et peut être utilisé plusieurs fois. De plus, il peut supporter des pressions élevées.

L'un des principaux défis de la mise en œuvre de microvannes dans les circuits imprimés est la difficulté de les intégrer dans le circuit imprimé. Il est également difficile d'intégrer des actionneurs avec des pièces mobiles dans un circuit imprimé. Toutefois, des chercheurs ont mis au point des micropompes basées sur des circuits imprimés et utilisant des actionneurs piézoélectriques.

Le processus d'utilisation des laboratoires sur PCB pour contrôler les liquides est très complexe et peut s'avérer très difficile. Cette méthode présente de nombreux inconvénients, dont le principal est la complexité du processus de fabrication. En outre, la méthode d'assemblage des LdP ajoute à la complexité du dispositif.