Mi a különbség az SMD és az NSMD között?

/0 Hozzászólások/a oldalon. /a

Mi a különbség az SMD és az NSMD között?

Az SMD és az NSMD a félvezetők két típusa. Bár a lapkáik mérete hasonló, az NSMD alkatrészek kisebb méretekkel rendelkeznek. Ezzel szemben az SMD-ket a forrasztópáka mozgathatja, míg egy átmenő furatú alkatrészt mechanikusan rögzíteni lehet a forrasztás előtt.

Az NSMD párnák kisebbek

Számos különbség van az NSMD és az SMD pads között. Először is, az NSMD lapkák forrasztási maszkja sokkal kisebb. Ez lehetővé teszi, hogy a pad széle egy kis rést hagyjon, ami az SMD padoknál nincs jelen. A következő ábra egy NSMD típusú pad felső és keresztmetszeti nézetét mutatja.

Az NSMD pads kisebbek, mint az SMD pads, és ezért alkalmasabbak a nagy sűrűségű lapkiosztásokhoz. Emellett nagyobb helyet biztosítanak a szomszédos pads között, és könnyebb nyomvonalvezetést tesznek lehetővé. Ennek eredményeképpen az NSMD-lapkákat nagy sűrűségű BGA-chipekben használják. Az NSMD lapkák azonban hajlamosabbak a leválásra, de a szabványos gyártási gyakorlatnak meg kell előznie ezt a problémát.

Amellett, hogy kisebbek, az NSMD betétek előállítása olcsóbb. Ez annak köszönhető, hogy olcsóbb anyagokból készülnek. Ez azonban nem jelenti azt, hogy rosszabb minőségűek. Az, hogy az NSMD vagy az SMD választja-e, az Ön alkalmazásától függ. Például egy nagyméretű párnákkal ellátott lapnak nagyobb forrasztásmaszk nyílású forrasztásmaszkra lesz szüksége, mint egy kis párnákkal ellátott lapnak.

A BGA-elemek gyártásakor a megfelelő lapkakialakítás kulcsfontosságú. Az NSMD lapkák kisebbek, mivel a rézlapkák átmérőjénél kisebb a forrasztási maszk nyílásuk. Az NSMD-lapoknál fennáll az aszimmetrikus forrasztási dudor veszélye is, ami megdönti az eszközt a NYÁK-on.

NSMD párnák diódákhoz használatosak

Az NSMD pads egyfajta diódacsomagoló pads, amelyek egy fontos dologban különböznek az SMD pads-tól: a pad széle és a forrasztási maszk között rés marad. Az NSMD stílusú padok használatával jobb forrasztási kapcsolatok és szélesebb nyomvonalszélességű csomagolási padok hozhatók létre.

A NYÁK-on a forrasztási felületeket vagy forrasztási maszkkal vagy nem forrasztási maszkkal határozzák meg. A nem forrasztási maszkkal definiált felületet a forrasztási maszk és a kör alakú érintkezőfelület közötti rés jellemzi. A forraszanyag átfolyik az érintkezőfelület tetején és oldalán, hogy jó minőségű forrasztási kötést hozzon létre.

Az NSMD pad átmérője gyakran kisebb, mint a BGA pad átmérője. Ez a kisebb méret megkönnyíti a nyomvonalvezetést. Az NSMD-lapkák azonban hajlamosabbak lehetnek a delaminálódásra, mint az SMD-lapkák. Ennek eredményeképpen be kell tartani a szabványos gyártási gyakorlatokat, hogy minimalizáljuk a padok leválásának lehetőségét.

A BGA alkatrészek forrasztásakor a padok kialakítása döntő szerepet játszik. Egy rossz pad rossz gyárthatóságot és költséges órákig tartó hibaelemzést eredményezhet. Szerencsére vannak egyszerű irányelvek a padok kialakítására. Egy kis gyakorlással helyes NSMD-lapkákat készíthet a BGA-alkatrészekhez.

Az NSMD betéteket tranzisztorokhoz használják

Ha NSMD padokat használ a tranzisztorokhoz, ne feledje, hogy az NSMD pad kisebb, mint a megfelelő SMD pad. Ez a különbség abból adódik, hogy az NSMD pads nagyobb nyílással rendelkezik a forrasztási maszk elhelyezéséhez. Ez nagyobb felületet tesz lehetővé a forrasztási kötésekhez, szélesebb nyomvonalszélességet és nagyobb rugalmasságot az átmenő furatokban. Ez a különbség azonban azt is jelenti, hogy egy NSMD pad nagyobb valószínűséggel esik le a forrasztási folyamat során.

A rézbetét átmérője kulcsfontosságú tényező az NSMD betét méretének meghatározásában. Az NSMD padok körülbelül 20% kisebbek, mint a forraszgömbök, ami jobb nyomvonalvezetést tesz lehetővé. Erre a csökkentésre a nagy sűrűségű BGA chipek esetében van szükség. Az NSMD pad azonban hajlamosabb a delaminálódásra, de a szabványos gyártási gyakorlatok minimalizálják ezt a problémát.

Az NSMD párnák jó választás a tranzisztorok forrasztásakor. Az ilyen típusú párnákat gyakran használják olyan alkalmazásokban, ahol a tranzisztorokat egy fémszubsztráton lévő lyukon keresztül kell forrasztani. Ez megkönnyíti és kevésbé időigényessé teszi a forrasztási folyamatot. Az NSMD padok használatának hátránya azonban az, hogy a forrasztási folyamatot nem lehet ugyanolyan mértékben ellenőrizni, mint az SMD padok esetében.

Az SMD-lapkák használatának másik nagy előnye, hogy könnyen gyárthatók. Ez a módszer nagyon népszerű az elektronikus alkatrészek gyártásánál, mivel ez a legköltséghatékonyabb módja a kiváló minőségű lapok előállításának. Ezenkívül az SMD-megközelítés jó módja annak is, hogy minimalizáljuk a tervezésben részt vevő változók számát.

A leggyakoribb PCB hibák és megoldások

/0 Hozzászólások/a oldalon. /a

A leggyakoribb PCB hibák és megoldások

There are many problems with PCBs, but some of them are less obvious than others. These problems are called implementation failures and require specialized knowledge to diagnose. For example, Electrostatic discharge, Chemical leakage, Lifted pads, and component shifting are all possible causes of failure. To identify the failure modes, a PCB must be stress tested until it fails.

Elektrosztatikus kisülés

Electrostatic discharge (ESD) is a common problem in electronic circuits. It results from the wrong handling of electronic components or an excessive voltage level. In many cases, the resulting damage is latent or catastrophic. This problem can cause a PCB to malfunction partially or completely.

There are several ways to detect and repair electrostatic discharge. While some of these are visible and will affect the performance of the product, others will not. The first method is to inspect the device to determine if any component is affected. In some cases, a minuscule hole will appear on the circuit board.

Chemical leakage

Chemical leakage in PCBs can be a problem for many industries. Although the United States banned the production of PCBs in 1977, they are still found in the environment at very low levels. Environmental cycling is the primary source of ambient PCBs, and they are transported throughout ecosystems. Although these contaminants have low levels, they can have serious effects on humans and the environment.

In addition to their use in electronics, PCBs were also used in the construction of school buildings during the 1950s to 1970s. Many schools had PCB-containing caulk and fluorescent light fixtures. The problem with these products was that they leaked, causing contamination in other building materials and the soil. This caused widespread contamination, which is why they were banned.

Lifted pads

Lifted pads are caused by a number of causes, including excess heat and force during soldering. The result can be an unsatisfactory solder joint. These defects require re-soldering, and can lead to short circuit hazards. Other causes of lifted pads include pollutant contamination, poor cleaning, or insufficient flux. Lifted pads can affect the functioning of circuits and the appearance of the board.

Lifted pads occur most frequently on thin copper layers and boards that lack through-plating. Identifying the root cause of a lift is crucial for preventing further damage. In the case of single-sided circuit boards, the problem is often the result of improper wave soldering. The lift can be prevented by using extreme caution while handling PCBs and avoiding excessive force when handling components.

Component shifting

Component shifting is one of the most common defects encountered in PCB assembly. It can be caused by a number of factors, including the placement of components incorrectly. For example, a component placed in a way that is not oriented correctly may float, resulting in a realignment of the component.

In some cases, the cause of component shifting is due to mismatching of the parts to the pad geometry. This causes the component to move towards the thermal mass closest to it. Other causes include bent leads, improperly placed components, or oxidation. Fortunately, there are a number of solutions to component shifting. For instance, adhering to the correct reflow profile, reducing movement during the unreflowed assembly process, and using an aggressive flux can all help minimize component movement.

Soldering ball defects

Soldering ball defects are common in the SMT assembly process. They are essentially balls of solder that separate from the main body of the solder. To prevent them, you should adjust the mounting pressure on the chip mounter to a precise setting. This will prevent the solder paste from being squeezed out of the pad and increase the chance that the solder paste will be generated properly.

A good solder joint will be clean, symmetrical, and have a concave shape. On the other hand, a bad solder joint may be large and have a long stem. Another common defect is disturbed joints, which will have a flaky, distorted, or uneven appearance.

Thermal imaging

Thermal imaging is a powerful tool for quality control, speeding up PCB and component repairs. By identifying hot spots, thermal images can point out faulty components or areas that are using too much power. This information can help designers reduce power consumption and prolong battery life. Thermal imaging can also detect areas that have poor thermal management, requiring more cooling, larger heat sinks, or even redesign.

Thermal imaging for PCB defects can also help designers and engineers determine the cause of defects. When a test board fails to pass quality control tests, a thermal imager can reveal the problems. It can also show the differences in temperature between two different areas of a board, revealing how the two differ.

Az SMT forrasztás minőségét befolyásoló 5 tényező

/0 Hozzászólások/a oldalon. /a

Az SMT forrasztás minőségét befolyásoló 5 tényező

Several factors impact the quality of SMT soldering. These include equipment state, Solder paste quality and Stability. Understanding these factors will help you improve your SMT soldering processes. The best way to improve the quality of SMT soldering is to implement improvements in every area.

Stability

In a manufacturing process where components are placed on a PCB, the stability of the solder joints is important to the performance of the circuit. However, in certain conditions, the soldering process can be unstable. In these conditions, lead-free SnAgCu soldering paste is used to reduce thermal stress on the substrate. This type of solder paste has an advantage over other materials: it can be used on various substrates and can be applied by dispensing the paste onto the device surface.

A good solder paste will be stable to a specified temperature. The best way to check the stability of your solder paste is to use a viscometer to measure its viscosity. A good paste should be between 160 Pa*S and 200 Pa*S.

Repeatability

During the soldering process, the flux is a key ingredient for the successful soldering process. If the flux is insufficient or there are too many impurities, the soldering process can fail. The best way to ensure the repeatability of SMTS soldering is to carefully prepare components and PCB pads before soldering. It is also important to properly maintain the temperature of the reflow and to avoid any movement of the assembly during reflow. Lastly, the alloy must be analysed for any contaminants.

While lead-free solders are recommended, leaded solder can be used in certain cases. However, it is important to note that leaded solder does not have the flux needed to make reliable joints. As a result, the soldering process is not repeatable.

Equipment state

Many factors affect the quality of SMT soldering. These factors include the design of PCB pads, the quality of the solder paste, and the state of equipment used for manufacturing. Each of these factors is fundamental for reflow soldering quality insurance. Moreover, they can also influence soldering defects. To improve soldering quality, it is essential to use excellent PCB pad designs.

In addition to the selection of components, the mounting precision is another factor affecting the quality of the solder joint. The equipment used for mounting must have high precision so that the components remain stable. In addition, the mounting angle should be correct to ensure that the polar device is correctly oriented. Also, the thickness of the component after mounting must be appropriate.

Solder paste quality

Soldering defects can be the result of a variety of factors. Often, these problems are caused by improper PCB design. Incorrect pad design can result in components that shift or tombstone-shape, as well as soldering defects. For this reason, the design of PCB pads should be carefully scrutinized to avoid these problems.

Temperature and humidity play a significant role in the quality of solder paste. An ideal temperature for application is around 20 degrees Celsius and the right humidity is between thirty to fifty percent. High moisture levels can cause balls to form, which affects the soldering process. Scraping blade speed and quality are also important factors that affect soldering. For optimal results, solder paste should be applied starting from the core and move towards the edges of the board.

Speed, scraper pressure, stencil descending speed, and stencil cleaning mode should all be optimized for maximum solder paste printing. Improper speed can result in uneven solder paste printing and may reduce production efficiency. Another critical parameter is stencil cleaning frequency. Too high or too low stencil cleaning speed can cause a buildup of tin, which can affect production efficiency.

PCB design

PCB design is a critical aspect of manufacturing quality. It involves the proper positioning of components on the board to ensure that they are mounted correctly. It should include enough clearance for mechanical fixing holes. Otherwise, the delicate components can be damaged. In addition, solder joints near the footprints of surface mount components may result in shorts. Hence, it is essential that the PCB design allows for the proper placement of both conventional and surface mount components.

In addition to the correct placement of components, the proper PCB design can also contribute to SMT soldering. According to HP statistics, about 70 to 80 percent of manufacturing faults are caused by defects in the PCB design. The factors that affect the design of the PCB include component layout, thermal pad design, component package types, and assembly method. The PCB design must also consider electromagnetic compatibility (EMC) points and via positions.

Hogyan oldja meg a magas hővezető PCB anyag a hőelvezetési problémát?

/0 Hozzászólások/a oldalon. /a

Hogyan oldja meg a magas hővezető PCB anyag a hőelvezetési problémát?

A nyomtatott áramköri lapok, más néven nyomtatott áramköri lapok, üveg-epoxi rétegek közé szorított rézfóliákból álló réteges szerkezetek. Ezek a rétegek az alkatrészek mechanikai és elektromos hordozójaként szolgálnak. A nagy vezetőképességű rézfóliák szolgálnak a NYÁK vezető áramköreként, míg az üveg-epoxiréteg a nem vezető szubsztrátként szolgál.

Nagy hővezető képességű NYÁK anyag

A hővezető képesség az anyag azon képessége, hogy a hőt elvezeti az eszközből. Minél kisebb a hővezető képesség, annál kevésbé hatékony az eszköz. A nagy hővezető képességű anyagok kiküszöbölhetik az átvezetések szükségességét, és egyenletesebb hőmérséklet-eloszlást eredményezhetnek. Ez csökkenti a lokális térfogattágulás kockázatát is, ami forró pontokhoz vezethet a nagy áramú alkatrészek közelében.

Egy tipikus személyi számítógép nyomtatott áramköri lapja két rézsíkból és két külső nyomvonalas rétegből állhat. Vastagsága körülbelül 70 um, hővezető képessége pedig 17,4 W/mK. Ebből következik, hogy a tipikus NYÁK nem hatékony hővezető.

Réz érmék

A rézérmék a NYÁK-ba ágyazott apró rézdarabok. A legtöbb hőt termelő alkatrész alá kerülnek. Nagy hővezető képességük lehetővé teszi, hogy a hőt a forró alkatrésztől a hűtőbordába vezessék. Különböző formákban és méretekben készülhetnek, hogy illeszkedjenek a kívánt területekre, és fémbevonatúak lehetnek a szoros csatlakozás biztosítása érdekében.

Üveg-epoxi

A hőelvezetés problémája egyre fontosabbá válik az elektronikában. A túlzott hőmennyiség alulteljesítményhez és korai meghibásodáshoz vezethet. Jelenleg a hőelvezetési lehetőségek korlátozottak, különösen a szélsőséges környezetben. A probléma egyik megoldása a magas hőmérsékletű üveg epoxi PCB anyag, vagy HDI-PCB használata. Ez az anyag képes megoldani ezt a problémát, mivel hővezető képessége több mint kétszázszor jobb, mint az FR4 kompozité.

Az üveg epoxigyanta kiváló hő- és lángállósággal rendelkezik. Magas üvegesedési hőmérséklettel és magas hővezető képességgel rendelkezik. Szigetelő rétegként és hőelvezető rétegként is szolgálhat. Készülhet impregnálással vagy bevonással. Az üveg epoxi PCB hővezető képessége javítja az elektronikus alkatrészek teljesítményét és stabilitását.

Fém magos PCB-k

A fémmagos nyomtatott áramköri lapok gyártói új, magas hőmérsékletnek ellenálló lapszubsztrátokat vezettek be. Ez lehetővé teszi számukra, hogy szelektíven vastagabb, nagyobb hővezető képességű rézrétegeket alkalmazzanak. Ez a típusú NYÁK jobb hőelvezetést tesz lehetővé, és finom áramköri mintákhoz és nagy sűrűségű chipcsomagoláshoz használható.

A nagyobb hővezető képesség mellett a fém NYÁK-ok méretstabilak is. Az alumíniumból készült fémmagos NYÁK-ok melegítéskor 2,5-3% méretváltozással rendelkeznek, így ideálisak a nagy teljesítményű alkalmazásokhoz. Alacsony hőtágulási tulajdonságaik szintén alkalmassá teszik őket a nagy kapcsolási teljesítményre. A fémmag PCB-khez leggyakrabban használt fém az alumínium, amely olcsó és újrahasznosítható. Nagy hővezető képessége gyors hűtést tesz lehetővé.

A hőelvezetéssel kapcsolatos másik probléma a túlzott hőtermelés veszélye. A hőtermelő alkatrészek által termelt hőt el kell távolítani a lapról, különben a NYÁK nem fogja a legjobb teljesítményét nyújtani. Szerencsére ma már új lehetőségek állnak rendelkezésre ennek a problémának a megoldására. A nagy hővezető képességű fémmagos nyomtatott áramköri lapok egy újfajta hővezetési megoldást jelentenek, amelyekkel leküzdhetők ezek a problémák.

FR4 szubsztrátumok

A PCB-k rézfóliákból és üveggel erősített polimerekből készült réteges szerkezetek. Elektronikus alkatrészeket hordoznak és kapcsolnak össze. A réz vezető áramkört hoz létre a NYÁK-on belül, míg az üveg-epoxi réteg nem vezető szubsztrátként működik.

A nagy teljesítményű alkatrészeket a legjobb a NYÁK közepéhez közel, nem pedig a széleken elhelyezni. Ennek oka, hogy a hő a szélek közelében felgyülemlik és szétszóródik. A nagy teljesítményű alkatrészek hőjét is távol kell elhelyezni az érzékeny eszközöktől, és a hőt el kell vezetni a NYÁK-on keresztül.

A nagy hővezető képességű NYÁK-anyag a legjobb megoldás a hőelvezetésre, lehetővé teszi a gyors hőátadást és megakadályozza a hő felhalmozódását. A csúcstechnológiás NYÁK-ok réz alapanyagot, alumíniumot vagy kerámiát használnak hordozóanyagként. Ez megoldja a hőelvezetési problémákat és tartósabbá teszi a NYÁK-okat.