2 Megjegyzések a PCB Reverse Engineeringről

/0 Hozzászólások/a oldalon. /a

2 Megjegyzések a PCB Reverse Engineeringről

Számítógépes tomográfia

A számítógépes tomográfia hatékony eszköz a nyomtatott áramköri lapok visszafejtéséhez. Ez a technika röntgensugarakkal készít képeket az áramköri lap belsejéről. A kapott kép segítségével rekonstruálható a lap szerkezete. A számítógépes tomográfiának azonban számos korlátja van. A látómezeje kicsi, ami kevésbé hatékony a nagy felületű rézfóliával ellátott nyomtatott áramköri lapok esetében.

A számítógépes tomográfia nem minden reverzális mérnöki projekthez jó választás. A CT-vizsgálatok pontatlan eredményeket eredményezhetnek. A legjobb, ha roncsolásmentes módszert használ, amely nagyobb hibalehetőséget biztosít. A CT-vizsgálatokat gyakran használják ebben a folyamatban, de használhat röntgentomográfiát is egy anyag belsejének megörökítésére. Ezzel geometriai információkat is ki lehet nyerni, ami rendkívül hasznos lehet az áramköri lapok újratervezéséhez az eszköz elpusztítása nélkül.

A CT fő hátránya, hogy a röntgensugarak torzíthatják a képet, és sok műhibát okozhatnak. Ezenkívül az erős röntgensugarak károsíthatják az IC chipeket. Ezenkívül a lapot ki kell üríteni, mielőtt a folyamat megkezdődne.

Ezzel ellentétben, a reverz mérnöki NYÁK-ok egy dekonstruáló módszert használnak az összetett dolgok megértéséhez. Ez a módszer nem korlátozódik a hardvertervezésre; használják a szoftverfejlesztésben és az emberi DNS feltérképezésében is. Ez a folyamat a NYÁK-ból indul ki, és onnan visszafelé haladva a kapcsolási rajzokig elemzi a működést.

A PCB reverse engineering másik előnye, hogy néhány óra alatt nagy felbontású optikai képeket készíthetünk egy akár hat rétegből álló lapról. Emellett alacsony költséggel is jár. Az eredmények közvetlenül elküldhetők egy NYÁK-gyártónak a NYÁK másolatokhoz.

A számítógépes tomográfia a többrétegű NYÁK elemzésére is használható. Az eredmények anyagjegyzék készítéséhez is felhasználhatók. Javasoljuk, hogy egy mintalemezzel lássanak el, ha PCB reverse engineeringre van szükség. A mintalapnak legalább 10 mm szélesnek kell lennie.

A számítógépes tomográfia használatának másik előnye, hogy lehetővé teszi a felhasználó számára az egyes alkatrészek megjelenítését. Ezenkívül a GD&T vezérléseket is meg tudja határozni. A PC-DMIS képes a jellemzőket polivonalakba és lépésfájlokba exportálni. Ez lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy vizualizálja a nyomtatott áramköri lapon készített csatlakozásokat.

Röntgenfelvétel

A röntgensugárzás a nyomtatott áramköri lapok visszafejtéséhez egy viszonylag új technika a nyomtatott áramköri lapon lévő alkatrészek azonosítására. A hagyományos módszerek a NYÁK rétegtelenítésére épülnek, ami időigényes, hibakockázatos és káros folyamat. A röntgensugaras NYÁK visszafejtés ezzel szemben nem igényli a NYÁK fizikai károsodását, és sokkal kevesebb időt vesz igénybe a kiértékelés. Ez a módszer azt is lehetővé teszi, hogy a kutató adatokat nyerjen ki az áramköri lapról.

A röntgensugaras PCB reverse engineeringet gyakran használják reverse engineeringre, de egy ilyen ellenőrző gép megvásárlásának költsége sokak számára megfizethetetlen lehet. Egy hardveres hacker, John McMaster úgy döntött, hogy saját röntgensugarat épít, hogy saját laboratóriumában használhassa, és így pénzt takarítson meg.

Egy másik fontos szempont a röntgenfelbontás. Az alacsony felbontású felmérő szkennelések felfedhetik a lap fő komponenseit, de a nyomvonalak és az összeköttetések láthatóvá tételéhez szubmikronos felbontásra van szükség. A jelenlegi mikro-CT szkennerek és XRM-ek nem rendelkeznek az ehhez szükséges felbontással. Ráadásul egy nagyméretű nyomtatott áramköri lap durva felbontással történő leképezése órákat vehet igénybe. A röntgensugár ráadásul megkeményedhet, és csíkokat és sávokat hozhat létre.

A PCB reverse engineering a meglévő elektronikus termékek elemzése és újjáépítése kiváló tulajdonságokkal és alacsonyabb költségekkel. A folyamat során dokumentumokat generálnak, és elküldik egy NYÁK-gyártónak a NYÁK másolatának gyártására. Ez a módszer a javítások és az új áramköri lapok elkészítéséhez szükséges idő csökkentésére is használható. Ezen túlmenően kiderülhet, hogy egy adott gyártó megfelelő-e vagy sem.

A folyamat a NYÁK felületének tisztításával kezdődik. Ezt követően a röntgensugárral feltárhatók az alkatrészben rejlő rejtett információk. Ezenkívül a minőségi és meghibásodási problémák megoldására is használható. A belső felületek és a nyomvonalcsatlakozások számítógépes tervezési modelljeinek elkészítéséhez is használható.

Tudnivalók a PCB projekt megrendelése előtt

/0 Hozzászólások/a oldalon. /a

Tudnivalók a PCB projekt megrendelése előtt

Ha NYÁK-projektet szeretne rendelni, van néhány dolog, amivel tisztában kell lennie. Például a megrendelés előtt kétszer is ellenőrizni kell a nyomvonalakat. Ezenkívül meg kell győződnie arról, hogy a BOM és a fúrási fájl egyezik. Ezenkívül ki kell választania a megfelelő anyagot.

Nyomok kétszeres ellenőrzése

Amikor nyomtatott áramköri lapokat rendel egy nyomtatott áramköri lap gyártójától, nagyon fontos, hogy kétszeresen ellenőrizze a nyomvonalakat és a távolságot a lapon. A projektjén lévő nyomvonalak vastagsága és szélessége határozza meg az áramkörön átfolyó áram mennyiségét. Az ideális nyomvonalszélesség meghatározásához használhat egy online nyomvonalszélesség-kalkulátort. Ez csökkenti a kapcsolatok megszakadásának esélyét.

A BOM ellenőrzése

A NYÁK-alkatrészek megrendelésének első lépése a BOM ellenőrzése. Ez segít elkerülni a hiányzó vagy helytelen alkatrészszámokat. A BOM használata az alkatrészek beszerzésénél is előnyös. Az alkatrész leírása segít a vevőnek és az összeszerelő háznak megtalálni a megfelelő cserealkatrészt. Ez segít nekik abban is, hogy megerősítsék, hogy az alkatrészek a megfelelő MPN-t tartalmazzák.

Fontos, hogy ellenőrizze a BOM-ot, mielőtt elküldi a NYÁK-projektet a gyártónak. Ennek oka, hogy akár egy apró hiba is problémákat okozhat a NYÁK összeszerelési folyamat során. A BOM-on végrehajtott változtatásokat is nyomon kell követnie, és azokat egyértelműen fel kell címkéznie. A BOM legfrissebb verzióját kell használnia.

Ha megvan a darabjegyzék, meg kell tudnia, mennyibe kerül a megrendelni kívánt alkatrész. Fontos, hogy pontosan tudja, mennyit fog fizetni. Az alkatrészek árának meg kell egyeznie a NYÁK-projekt BOM-jával. Ha nem, akkor előfordulhat, hogy ki kell cserélnie az alkatrészeket, vagy akár meg kell változtatnia a tervezést.

A fúrófájl ellenőrzése

Könnyen ellenőrizheti a fúrófájlját, mielőtt megrendeli a PCB projektet egy PCB gyártó cégtől. Van azonban néhány fontos dolog, amit a megrendelés leadása előtt nem szabad elfelejtenie. Az első lépés az, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a fájl a megfelelő formátumban van. A fájl kétszeres ellenőrzéséhez használhatja a gerber fájlnézegetőt.

A fúrófájl egy másodlagos fájl, amely megmagyarázza, hogy hol kell lyukakat fúrni a NYÁK-on. Ezt a fájlt a Gerber fájlokkal együtt kell elküldeni. Ha a fúrófájl nem határozza meg a furatok helyét vagy méretét, a NYÁK-megrendelés elbukik az ellenőrzésen.

A fúrófájlnak tartalmaznia kell egy szerszámlistát is. Ez felsorolja, hogy az egyes alkatrészfuratokhoz milyen szerszámokra van szükség. A szerszámlistát vagy a fúrási fájlba kell beágyazni, vagy külön szöveges fájlként kell elküldeni. Ha ezt a szerszámlistát nem adják meg a gyártási rajzon, akkor megszűnik az automatikus ellenőrzés, és az adatbevitel során több hiba keletkezik.

A megfelelő anyagok kiválasztása

A megfelelő anyagok kiválasztása a NYÁK-projekthez elengedhetetlen. A NYÁK anyagok fizikai tulajdonságai jelentősen befolyásolhatják a lap teljesítményét. Például az alacsonyabb dielektromos állandó vékonyabb dielektrikumot és kisebb lapvastagságot jelent, míg a magasabb dielektromos állandó nagyobb veszteségeket eredményez. Ez az információ segít leszűkíteni a NYÁK-anyagok kiválasztását, és megtalálni azokat, amelyek a kívánt teljesítményt nyújtják.

Ezután meg kell határoznia a nyomtatott áramköri lapon lévő routing rétegek számát. Egy egyszerű NYÁK-kialakításnál lehet, hogy csak egy vagy két rétegre van szükség, míg egy közepesen összetett kialakításnál négy-hat rétegre is szükség lehet. A bonyolultabb tervekhez nyolc vagy több rétegre lehet szükség. A rétegek száma közvetlenül befolyásolja a NYÁK-projekt költségeit.

Hogyan ismerjük meg a felületet a PCB színéről

/0 Hozzászólások/a oldalon. /a

Hogyan ismerjük meg a felületet a PCB színéről

Ha azon tűnődik, hogyan ismerheti meg egy nyomtatott áramköri lap felületét, nincs egyedül. A NYÁK színe elárulhatja a felületkezelését. Előfordulhat, hogy ENIG vagy Kemény arany, ezüst vagy világospiros színmegjelölést is lát. Függetlenül attól, hogy mit lát, meg kell győződnie arról, hogy a NYÁK felületének védelme érdekében bevonattal van ellátva.

ENIG

Az ENIG felületkezelés a nyomtatott áramköri lapok egyik legnépszerűbb felületkezelése. Arany és nikkel kombinálásával készül. Az arany segít megvédeni a nikkelréteget az oxidációtól, a nikkel pedig diffúziós gátként működik. Az aranyrétegnek alacsony az érintkezési ellenállása, és általában vékony rétegből áll. Az aranyréteg vastagságának összhangban kell lennie az áramköri lap követelményeivel. Ez a felületkezelés segít meghosszabbítani az áramköri lap élettartamát. Emellett kiváló elektromos teljesítményt nyújt, és javítja az elektromos vezetést a NYÁK alkatrészei között.

Az ENIG felületkezelés magasabb költséggel, de magas sikerességi aránnyal jár. Ellenáll a többszörös hőciklusoknak, és jó forraszthatóságot és drótkötést mutat. Két fémrétegből áll: egy nikkelréteg védi az alap rézréteget a korróziótól, egy aranyréteg pedig a nikkel korróziógátló rétegeként működik. Az ENIG alkalmas olyan eszközökhöz, amelyek nagyfokú forraszthatóságot és szoros tűréseket igényelnek. Az ENIG ólommentes is.

Kemény arany

A kemény arany egy költséges PCB felületkezelés. Ez egy kiváló minőségű, tartós felületkezelés, amelyet gyakran olyan alkatrészek számára tartanak fenn, amelyek nagymértékű kopást és igénybevételt szenvednek. A kemény aranyat általában a peremcsatlakozókra alkalmazzák. Fő felhasználása, hogy tartós felületet biztosítson a gyakori működtetésnek kitett alkatrészek számára, mint például az akkumulátor érintkezők vagy a billentyűzet érintkezői.

A kemény elektrolitikus arany egy nikkel gátlóréteg fölé helyezett aranyozott réteg. Ez a kettő közül a legtartósabb, és jellemzően olyan területekre alkalmazzák, amelyek hajlamosak a kopásra. Ez a felületkezelés azonban nagyon drága és alacsony forraszthatósági tényezővel rendelkezik.

Ezüst

A nyomtatott áramköri lap összetételétől függően különböző színekkel és kivitelben készülhet. A három leggyakoribb szín a nyomtatott áramköri lapok felületén az ezüst, az arany és a világosvörös. Az arany felületkezelésű NYÁK általában a legdrágábbak, míg az ezüst felületkezelésűek olcsóbbak. A NYÁK-on lévő áramkör elsősorban tiszta rézből készül. Mivel a réz könnyen oxidálódik, ha levegőnek van kitéve, nagyon fontos, hogy a NYÁK külső rétegét védőbevonattal védjük.

Az ezüst felületkezelés két különböző technikával alkalmazható. Az első technika a merítés, amelynek során a táblát aranyionokat tartalmazó oldatba merítik. A táblán lévő aranyionok reakcióba lépnek a nikkellel, és filmréteget képeznek, amely befedi a felületet. Az aranyréteg vastagságát úgy kell szabályozni, hogy a réz és a nikkel forrasztható maradjon, a réz pedig védve legyen az oxigénmolekuláktól.

Világos piros

A NYÁK felülete lehet fényes, nem fényes vagy világos vörös. A nem fényes felület általában porózusabb megjelenésű, a fényes felület pedig általában fényvisszaverő és kemény héjszerű. A zöld a legnépszerűbb NYÁK-szín, és egyben az egyik legolcsóbb is. Fontos, hogy a NYÁK-okat használat előtt megtisztítsa, hogy elkerülje az oxidációt.

Bár a forrasztási maszk színe nem tükrözi közvetlenül a NYÁK teljesítményét, néhány gyártó tervezési eszközként használja. A szín ideális olyan NYÁK-ok esetében, amelyeknél ragyogó láthatóságra és éles kontrasztokra van szükség. A piros NYÁK-ok selyemfestékkel kombinálva is vonzóak.

Elektrolízis nélküli palládium

Az elektródamentes palládium felületkezelés használata a NYÁK-okon megakadályozza a fekete betétek kialakulását a lapon, és számos előnnyel jár, beleértve a kiváló forraszthatóságot és az alumínium- és ezüsthuzalok kötését. Ez a fajta felületkezelés rendkívül hosszú eltarthatósági idővel is rendelkezik. Ugyanakkor drágább is, mint a többi felületkezelés, és hosszabb átfutási időt igényel.

Az ENEPIG NYÁK felületkezelési folyamata több lépést foglal magában, amelyek mindegyike gondos ellenőrzést igényel. Az első lépésben a réz aktiválásra kerül, majd ezt követi az elektrolízis nélküli nikkel és palládium lerakása. Ezt követően az áramköri lap egy tisztítási eljáráson megy keresztül, hogy az oxidációs maradványokat és a port eltávolítsák a felületről.

Ólommentes HASL

Ha új nyomtatott áramkört keres, talán elgondolkodik azon, hogyan különböztesse meg az ólommentes HASL felületi felületeket az ólomalapú nyomtatott áramkörtől. Bár az HASL vonzó megjelenésű, nem ideális felületszerelt alkatrészekhez. Ez a fajta felület nem sík, és a nagyobb alkatrészek, például az ellenállások nem tudnak megfelelően igazodni. Az ólommentes HASL ezzel szemben sík, és nem használ ólomalapú forrasztóanyagot. Ehelyett rézalapú forrasztóanyagot használ, amely megfelel a RoHS-szabványnak.

A HASL kiváló minőségű forraszthatóságot biztosít, és többszörös hőciklusoknak is ellenáll. Egykor ez volt az ipari szabvány, de a RoHS-szabványok bevezetése miatt nem felelt meg a követelményeknek. Napjainkban az ólommentes HASL elfogadhatóbb a környezeti hatások, valamint a biztonság szempontjából, és hatékonyabb választás az elektronikus alkatrészekhez. Emellett jobban megfelel a RoHS-irányelvnek is.

Tippek a félig rugalmas FR4 nyomtatott áramköri lapokról

/0 Hozzászólások/a oldalon. /a

Tippek a félig rugalmas FR4 nyomtatott áramköri lapokról

Az FR4 lángálló anyag

Az FR4-ből készült nyomtatott áramköri lapok rendkívül tartósak. Azonban ezeknek a lapoknak az ára magasabb, mint a más anyagokból készülteké. Ezenkívül ezek a lapok könnyen leválnak, és forrasztáskor rossz szagot árasztanak. Ez teszi őket alkalmatlanná a csúcskategóriás fogyasztói elektronikához.

Az FR4 egy olyan kompozit anyag, amely kiváló mechanikai, elektromos és lángmentesítő tulajdonságokkal rendelkezik. A sárgától a világoszöldig terjedő színű anyag, amely ellenáll a magas hőmérsékletnek. Üvegszálas rétegből készül, amely az anyag szerkezeti stabilitását adja. Az anyag egy epoxigyanta-réteggel is rendelkezik, amely biztosítja tűzgátló tulajdonságait.

Az FR4 PCB-k különböző vastagsággal gyárthatók. Az anyag vastagsága befolyásolja a lap súlyát és az alkatrészek kompatibilitását. A vékony FR4 anyag segíthet abban, hogy a lap könnyebb legyen, ami vonzóbbá teszi azt a fogyasztók számára. Ez az anyag emellett könnyen szállítható és kiváló hőmérséklet-ellenállással rendelkezik. Nem ajánlott azonban magas hőmérsékletű környezetben, például a repülőgépiparban használni.

Kiváló termikus, mechanikai és elektromos tulajdonságokkal rendelkezik.

Az FR-4 egy gyakori nyomtatott áramköri lap szubsztrát, amely epoxi- vagy hibridgyantával impregnált üvegszövetből készül. Széles körben használják számítógépekben és szerverekben, és jól ismert kiváló termikus, mechanikai és elektromos tulajdonságairól. Ellenáll a magas hőmérsékleteknek, ami ideális választássá teszi az érzékeny elektronikához.

Az FR4 félrugalmas nyomtatott áramköri lapok azonban kihívást jelentenek a mélységszabályozó marás során. Ahhoz, hogy jó eredményeket érjünk el ezzel az anyagtípussal, a lap maradék vastagságának egyenletesnek kell lennie. A felhasznált gyanta és prepreg mennyiségét is figyelembe kell venni. A marási tűrést megfelelően kell beállítani.

A kiváló termikus, mechanikai és elektromos tulajdonságok mellett az FR4 könnyű és olcsó. Vékonysága jelentős előny az FR1 nyomtatott áramköri lapokkal szemben. Meg kell azonban jegyezni, hogy ennek az anyagnak alacsonyabb az üvegesedési átmeneti hőmérséklete, mint az FR1-nek vagy az XPC-nek. Az FR4 nyomtatott áramköri lapok nyolc réteg üvegszálas anyagból készülnek. Ezek a lapok 120 C és 130 C közötti hőmérsékletet bírnak el.

Nagy jelveszteséggel rendelkezik a nagyfrekvenciás laminátumhoz képest.

Bár az FR4 alacsony ára és viszonylagos mechanikai és elektromos stabilitása miatt számos elektronikai alkalmazáshoz vonzó választás, nem minden alkalmazáshoz alkalmas. Azokban az esetekben, ahol nagyfrekvenciás jelekre van szükség, egy nagyfrekvenciás laminátum a jobb választás.

A laminált anyag dielektromos állandója kritikus szerepet játszik a legjobb NYÁK meghatározásában. Minél nagyobb a dielektromos állandó, annál kisebb a jelveszteség a lapon. Ez a dielektromos állandó a lap elektromos energiát tároló képességének mérőszáma.

Ha összehasonlítjuk egy nyomtatott áramköri lap és egy nagyfrekvenciás laminátum jelveszteségét, láthatjuk, hogy az előbbinek nagyobb a dielektromos állandója. Más szóval a Semi-Flex FR4 anyagnak nagyobb a dielektromos állandója, mint az utóbbinak. A nagy dielektromos állandó kívánatos a nagy sebességű alkalmazásoknál, mert megakadályozza a jelveszteséget.

Nem az FR-4 volt az első NYÁK-anyag, amelyet az elektronikában használtak. Ezt megelőzte az FR-2 lap, amely préselt fenol-pamutpapírból készült. Ez az anyag hídként szolgált a diszkrét vezetékes, kézzel forrasztott áramkörök és az FR-4 között. Néhány Magnavox-reklám azt hirdette, hogy a televíziókészülékek "kézzel forrasztottak". Az FR-2 lapok gyakran féloldalasak voltak, de a tervezők a problémát a felső oldalra helyezett jumperek és nulla ohmos ellenállások használatával tudták megoldani.

Alacsony költséggel gyártható

A félig hajlékony NYÁK rugalmasak, és ideálisak olyan alkalmazásokhoz, ahol a helyigényt figyelembe kell venni. Bár ezek a NYÁK drágábbak, mint a hagyományos FR4 lapok, az általuk biztosított rugalmasság miatt ideálisak számos orvosi alkalmazáshoz. Emellett az általuk biztosított rugalmasság jobban alkalmas a hajlított áramköri lapokból eredő dinamikus igénybevétel kezelésére.

A félig rugalmas NYÁK-ok olyan anyagokból készülnek, amelyeket jellemzően tekercsben gyártanak. Ezeket az anyagokat aztán a termék végső méretének megfelelően vágják le. Például egy tekercs rézfóliát a kívánt alakra vágnak, amelyhez mechanikus fúrásra van szükség az átmenő furatok kialakításához. Különböző lyukátmérőket használnak, amelyek az ügyfél igényei szerint változnak.

Ennek az anyagnak a hajlítási tulajdonságai azonban problémákat okozhatnak. Az FR4 például nem alkalmas nagyon magas hőmérsékleten történő hajlításra, mivel hajlamos a vetemedésre. Az ilyen problémák elkerülése érdekében biztosítani kell, hogy az anyagok maratás vagy öntés előtt rugalmas anyagból készüljenek.