Mi az a forrasztási maszk?

/0 Hozzászólások/a oldalon. /a

Mi az a forrasztási maszk?

Az elektronikai gyártóiparban a forrasztási maszkokat a sikeres forrasztási folyamat biztosításához használják. Ezek a maszkok általában zöld színűek, és finomhangolt összetételük lehetővé teszi a gyártók számára, hogy maximalizálják a teljesítményüket. A maszkoknak az optimális teljesítmény eléréséhez a NYÁK-laminátumhoz kell tapadniuk. A jó tapadás lehetővé teszi, hogy a maszkok keskeny gátakat nyomtassanak a szűk SMD-padok közé. A zöld forrasztómaszkok jól reagálnak az UV-expozícióra is, ami segít az optimális teljesítmény érdekében történő kikeményítésükben.

Process of applying solder mask to a circuit board

The process of applying solder mask to a circuit boards has many steps, including pretreatment, coating, drying, prebaking, registration, exposure, developing, final curing, and inspection. In addition, it can also involve screen printing. Depending on the process, soldermask thickness can vary.

A solder mask is a layer of solder that is applied to a circuit board before soldering. This layer protects copper traces from oxidation, corrosion, and dirt. While solder mask is often green in color, other colors can be applied as well. Red solder mask is usually reserved for prototyping boards.

The size of the solder mask is defined by the tolerance between it and the pads. Normally, it is half of the spacing between pads. However, it can be as small as 50um. This clearance must be accurate or else solder mask will become contaminated with tin.

Colors of solder mask vary from one manufacturer to another. The most common colors are red, blue, white, and black. A colored solder mask can make a PCB easier to identify. Clear solder masks can also be used to add a bit of personality to a board.

Types of solder masks

Solder masks can be made in several different types. The most common type is made of liquid epoxy, which is a thermosetting polymer. The epoxy hardens when exposed to heat, and the shrinkage post-hardening is very low. This type of solder mask is suited for a variety of applications. Another type is liquid photo imageable solder mask, which consists of a blend of polymers and solvents that are mixed only before application. This allows for a longer shelf life and more color choices for circuit boards.

Solder masks are placed on the copper layer to shield it from oxidation. They also protect the copper tracks on the PCB from forming a bound scaffold. These masks are essential for preventing solder bridges, which are unwanted electrical relations between transmitters. They are typically used with tie washing and reflow systems, and when connecting pieces.

The most common types of solder masks are photoimageable and liquid. The first two are more expensive. Photo imageable solder masks are printed onto the PCB using a special ink formulation. They are then exposed to UV light to dry. The next stage of the soldering process involves removing the mask with developers, which are water sprays directed at high pressure.

Solder masks are used in broadcast communications gear, media transmission gadgets, and PCs. These devices require a high level of reliability and trustworthiness. Flexible PCBs are also used in radio and television sets.

Colors of solder mask

Solder masks come in various colors, which make them easier to identify. The original color of a solder mask was green, but today there are many different colors available. These colors can be either glossy or matte. While green remains the most common color, others are also in high demand.

Solder masks are available in a variety of colors, from green to red. While many people prefer red to be more professional and bright, there are advantages and disadvantages to both options. Green is less irritating to the eyes and is the most widely used color among PCB manufacturers. It is also less expensive than other colors. However, red is not as good a contrast as green and is less ideal for inspection of the board traces.

Solder masks are available in different colors to meet the requirements of a wide range of products. Purple solder masks are particularly useful for submarine PCBs, as they provide excellent contrast between the two planes. However, this color is not ideal for displaying white silk printing or gold immersion surfaces. Purple masks are more expensive than other PCB colors and are typically used for a specific application.

Colors of solder masks can be white, red, or black. However, black solder masks tend to be more expensive and take longer to manufacture. Black solder masks also absorb heat and have the lowest contrast, which increases the chances of failure. In addition, black solder masks can discolor the silkscreen, so assemblers should use thermal-coupling or temperature sensors to monitor solder mask temperature.

Kerámia PCB Vs Metal Core PCB

/0 Hozzászólások/a oldalon. /a

Kerámia PCB Vs Metal Core PCB

A kerámia áramköri lapok termikusan hatékonyabbak, mint fém társaik. Ez azt jelenti, hogy a NYÁK üzemi hőmérséklete alacsonyabb lesz. Az alumínium PCB-ket viszont dielektromos réteggel kell ellátni, míg a kerámia PCB-ket nem. Ezenkívül a kerámia NYÁK tartósabbak, mint fém társaik.

FR4 vs kerámia NYÁK

Az FR4 PCB és a kerámia PCB közötti fő különbség a hővezetési teljesítményük. Az FR4 PCB hajlamos a magas hővezető képességre, míg a kerámia PCB hajlamos az alacsony hővezető képességre. A kerámia PCB-k jobbak a nagy hővezető képességet igénylő alkalmazásokhoz. Ezek azonban drágábbak.

Az FR4 PCB-nek van néhány előnye a kerámia PCB-vel szemben, de nem erős versenytársa a kerámia PCB-nek. A kerámia PCB-k nagyobb hővezető képességgel rendelkeznek, így a hő könnyebben eljut más alkatrészekhez. Különböző formákban és méretekben is kaphatók.

A kerámia NYÁK fő előnye az alacsony elektromos vezetőképesség és a magas hővezető képesség. Ezenkívül jobb szigetelők, ami megkönnyíti a nagyfrekvenciás áramkörök alkalmazását. Ezenkívül a kerámia PCB-k ellenállóbbak a korrózióval és a normál kopással szemben. Lágyítószerrel vagy kenőanyaggal is kombinálhatók, hogy rugalmas, újrafelhasználható függönyt hozzanak létre. A kerámia NYÁK másik kulcsfontosságú előnye a nagy hőátbocsátó képességük. Ez lehetővé teszi számukra, hogy a hőt az egész NYÁK-on szétosszák. Ezzel szemben az FR4 lapok a kívánt hővezető képesség eléréséhez nagymértékben függenek a hűtőberendezésektől és a fémszerkezetektől.

Ezenkívül az FR4 viszonylag alacsony hővezető képességgel rendelkezik. A kerámiaanyagokhoz képest az FR4 csak néhányszor nagyobb hővezető képességű. Például az alumínium-oxid és a szilícium-karbid 100-szor hővezetőbb, mint az FR4, míg a berillium-oxid és a bór-nitrid rendelkezik a legnagyobb hővezető képességgel.

LTTC vs fém magos NYÁK

A kerámia PCB, más néven alacsony hőmérsékleten égetett kerámia (LTTC) PCB egy olyan PCB-típus, amelyet kifejezetten alacsony hőmérsékletre terveztek. Gyártási folyamata eltér a fémmagos NYÁK-okétól. Az LTTC esetében a NYÁK ragasztóanyagból, kristályüvegből és aranypasztából készül, és 900 Celsius-fok alatti hőmérsékleten, gázzal működő kemencében égetik ki.

A fémmagos NYÁK-ok a hőelvezetés szempontjából is hatékonyabbak, így magas hőmérsékletű alkalmazásokhoz is használhatók. Ennek érdekében hővezető dielektromos anyagokat használnak, amelyek hőelvezető hídként működnek a hő magról a lemezre történő átviteléhez. Ha azonban FR4 lapot használ, akkor helyi hűtőbordát kell használnia.

A kiváló hőelvezetés és hőtágulás mellett a fémmagos NYÁK-ok nagyobb teljesítménysűrűséggel, jobb elektromágneses árnyékolással és jobb kapacitív csatolással is rendelkeznek. Ezek az előnyök jobb választássá teszik őket a hűtést igénylő elektronikus áramkörök számára.

FR4

A kerámia PCB-k hővezetési teljesítménye sokkal magasabb, mint a fémmag PCB-ké, ami a magasabb áruk egyik oka lehet. A fémmagos lapokkal ellentétben a kerámia PCB-k nem igényelnek fúrást és lerakást a hő elvezetéséhez. A kétféle laptípus közötti különbség az alkalmazott forrasztási maszk típusában rejlik. A kerámia NYÁK-ok általában sötét színűek, míg a fémmagos NYÁK-ok csaknem fehér forrasztási maszkkal rendelkeznek.

A kerámia NYÁK-ok nagyobb hővezető képességgel rendelkeznek, mint az FR4, a NYÁK tömeggyártásához leggyakrabban használt anyag. Az FR4 anyagok azonban viszonylag alacsony hővezető képességgel rendelkeznek, így kevésbé alkalmasak a hőmérsékletciklust vagy magas hőmérsékletet igénylő alkalmazásokhoz. Ráadásul a kerámia lapok hajlamosak gyorsabban tágulni, amint a szubsztrát hőmérséklete eléri az üvegesedési hőmérsékletet. A Rogers anyagok ezzel szemben magas üvegesedési hőmérséklettel és széles hőmérséklettartományban stabil térfogattágulással rendelkeznek.

A fémmag PCB-k alumíniumból vagy rézből készülnek. FR4 helyett fémmaggal és vékony rézbevonattal rendelkeznek. Ez a típusú NYÁK több LED hűtésére használható, és egyre elterjedtebb a világítási alkalmazásokban. A fémmagos NYÁK-ok bizonyos tervezési korlátozásokkal rendelkeznek, de könnyebben gyárthatók.

A fémmag PCB-k kiváló hőelvezetéssel, méretstabilitással és elektromos vezetőképességgel rendelkeznek. Emellett jobb teljesítménysűrűséget, elektromágneses árnyékolást és kapacitív csatolást is kínálnak. A kerámia PCB-khez képest a fémmagos PCB-k olcsóbbak. Gyakran használják őket kommunikációs elektromos berendezésekben és LED-es világításban.

Hogyan határozzuk meg a rétegek számát a PCB-kben?

/0 Hozzászólások/a oldalon. /a

Hogyan határozzuk meg a rétegek számát a PCB-kben?

Mielőtt eldöntenénk, hogy hány rétegből álljon a nyomtatott áramkör, feltétlenül meg kell határozni, hogy a nyomtatott áramkört mire fogják használni. Ez befolyásolja a szükséges rétegek számát, valamint az elektronikus áramkör összetettsége és az általa fogyasztott energia mennyisége. Általánosságban elmondható, hogy a csúcstechnológiai alkalmazások magas rétegszámot igényelnek.

A jelrétegbecslő használata

A PCB rétegszámának becslése kulcsfontosságú lépés a lapgyártás során. Minél több rétege van egy áramköri lapnak, annál drágább lesz. A több réteg több gyártási lépést, anyagot és időt is igényel. A jelzőréteg-becslő használatával meghatározhatja a megfelelő rétegszámot a nyomtatott áramköri laphoz. Ezután ennek megfelelően állíthatja be a lapot a hatékony tervezés érdekében.

A jelzőréteg a kétrétegű nyomtatott áramköri lap első rétege. Az első réteghez használt rézanyag vastagsága 0,0014 hüvelyk. A súlya körülbelül egy uncia. Ennek a rétegnek a hatása a lapok méretétől függően változik.
Az alaplapi becslő használata

Az adott tervhez szükséges rétegek száma az áramkörök teljesítményszintjétől és összetettségétől függ. A több réteg növeli a gyártási költségeket, de több sáv és alkatrész elhelyezését is lehetővé teszi. Ezért a rétegszám becslése fontos lépés a tervezési folyamatban. A Sierra Circuits létrehozott egy eszközt, a Signal Layer Estimator-t, amely segíthet meghatározni a nyomtatott áramkörökhöz szükséges rétegek számát.

A nyomtatott áramköri lap tervezése kritikus fontosságú az eszköz teljesítménye szempontjából. A tervezési folyamat során meg kell határozni a tápellátáshoz, a földeléshez, az útválasztáshoz és a különleges szempontokhoz szükséges rétegek számát. A NYÁK-ok akár négy rétegből is állhatnak, és a jelzőrétegeknek közel kell lenniük egymáshoz. Ez az elrendezés csökkenti a nemkívánatos jeleket, és az áramok és áramkörök közötti ellentétet elfogadható határokon belül tartja. Az ideális tartomány ennek az ellenállásnak az 50-60 ohm. Ha túl alacsony az impedancia, akkor a felvett áramban tüskéket tapasztalhat. Másrészt a túl magas impedancia több elektromágneses interferenciát generál, és a lapot idegen interferenciának teszi ki.

A jó stackup kezelése

A PCBA-tervezés során a jó stackup kezeléséhez meg kell érteni a stackupra vonatkozó különböző követelményeket. A három fő követelmény a szabályozott impedancia, a keresztbeszólás-szabályozás és a síkok közötti kapacitás. Az első két követelményt a gyártók nem tudják figyelembe venni, mert csak a tervezőmérnök tudja, hogy mire van szükségük.

A nyomtatott áramköri lap rétegeit úgy kell egymásra helyezni, hogy azok kompatibilisek legyenek és képesek legyenek jeleket továbbítani. Ezenkívül a rétegeket egymással is össze kell kapcsolni. A jelzőrétegnek a teljesítménysíkkal, a tömegsíkkal és az alapsíkkal kell szomszédosnak lennie. E célok eléréséhez a legjobb mód a 8 rétegű rétegrend, de ezt a tervezési követelményeknek megfelelően testre szabhatja.

A jó egymásra helyezés csökkentheti a keresztbeszólást, azaz az egyik NYÁK-nyomról a másikra átterjedő energiát. Az áthallásnak két típusa van: induktív és kapacitív. Az induktív keresztbeszólást a visszatérő áramok dominálják, amelyek mágneses mezőket generálnak a többi nyomvonalban.

Figyelembe véve az alkatrészek kizárását vagy a belmagassági korlátozásokat

A nyomtatott áramköri lap rétegeinek számának meghatározásakor tartsa szem előtt az esetlegesen érvényes fejteret vagy alkatrész-kihagyási korlátozásokat. A head-room korlátozások olyan területeket jelentenek a lapon, ahol az alkatrészek fizikai alakja túl közel van a laphoz, vagy ahol a lap nem elég nagy egy adott alkatrész befogadására. Ezeket általában fel szokták tüntetni a kapcsolási rajzon. A lapon lévő alkatrészek típusa és az általános elrendezés határozza meg a rétegek számát.

Mikroszalag és csíkvezeték impedancia számítása nagysebességű jelekhez

Ugyanazzal a matematikai képlettel kiszámíthatjuk mind a szalagvezetékek, mind a mikroszalagok impedanciáját nagy sebességű jelek esetén. A csíkvezetékkel ellentétben a mikrocsík jellemző impedanciája a nyomvonal szélességétől függ, nem pedig a magasságától. Ennek eredményeképpen minél magasabb a frekvencia, annál nagyobb a mikrocsík jellemző impedanciája.

Az áramköri tervezés során a szabályozott impedanciájú vezetékeket leggyakrabban mikroszalag-konfigurációban állítják fel. A szegélyezett mikroszalag-konfiguráció egy differenciálpárt használ az áramköri lap egy külső rétegén, mellette pedig egy referenciasíkot. A beágyazott mikrocsík viszont további dielektromos anyagokat, például Soldermaskot használ. Ezen túlmenően a szalagvezetékes útválasztás általában szimmetrikus.

Az impedanciaértékek nem mindig pontosak, mivel az áramköröket számos tényező és paraméter befolyásolja. A helytelenül kiszámított értékek NYÁK tervezési hibákhoz vezethetnek, és zavarhatják az áramkör működését. Az ilyen helyzet elkerülése érdekében használjon impedancia-kalkulátort. Ez egy hatékony eszköz az impedanciaproblémák kezeléséhez és a pontos eredmények eléréséhez.

Az FPGA és a CPLD közötti különbség

/0 Hozzászólások/a oldalon. /a

Az FPGA és a CPLD közötti különbség

A programozható logikai chipek két típusa a Field Programmable Gate Array (FPGA) és a Complex Programmable Logic Device (CPLD). Az előbbi egy "finom szemcsés" eszköz, míg az utóbbi nagyobb blokkokra épül. A két típusnak különböző erősségei és gyengeségei vannak. Míg az FPGA-k jobbak az egyszerű alkalmazásokhoz, addig a CPLD-k ideálisak az összetett algoritmusokhoz.

A CPLD egy programozható ASIC eszköz

A CPLD egy programozható IC-eszköz, amely egy makrocellából áll. A makrocella ÉS tömböket és flip-flopokat tartalmaz, amelyek a kombinációs logikai funkciót egészítik ki. Az ÉS-mátrix egy terméktermet generál, amely a CPLD kimenete. A termékterminus száma egyben a CPLD kapacitását is jelzi. Hasonlóképpen, egy AND-OR tömb minden metszéspontban egy programozható biztosítékkal rendelkezik.

A CPLD-ket hardverleíró nyelv segítségével lehet programozni. Ezek a nyelvek szoftverek írására és tesztelésére használhatók. Egy mérnök például írhat egy hardverleíró nyelvet (HDL) egy CPLD számára, amelyet egy CPLD olvashat. A kód ezután letöltődik a chipbe. A CPLD chipet ezután tesztelik, hogy megbizonyosodjanak a működőképességéről, és az esetleges hibákat a kapcsolási rajz vagy a hardverleíró nyelv átdolgozásával lehet kijavítani. Végül a prototípust el lehet küldeni a gyártásba.

A CPLD alkalmasabb az algoritmusokhoz

A CPLD-k olyan nagyméretű integrált áramkörök, amelyek számos összetett algoritmus megvalósítására alkalmasak. A CMOS EPROM és EEPROM programozási technológiák kombinációját használják, és nagy sűrűségük és alacsony energiafogyasztásuk jellemzi őket. Nagy sűrűségű architektúrájuk lehetővé teszi számukra a rendkívül nagy sebességű és nagy sűrűségű működést. A CPLD-k rendkívül összetettek is, nagyszámú belső alkatrészük van.

A CPLD-k gyorsabbak és kiszámíthatóbbak, mint az FPGA-k. Mivel konfigurálásukhoz elektromosan törölhető programozható, csak olvasható memóriát (EEPROM) használnak, a rendszer indításakor a chipen belül is konfigurálhatók, ellentétben az FPGA-kkal, amelyeknek külső, nem-illékony memóriára van szükségük a bitfolyam táplálásához. Ez teszi a CPLD-ket számos alkalmazásban alkalmasabbá az algoritmusok számára, mint az FPGA-kat.

A CPLD biztonságosabb

Az FPGA-k és a CPLD-k között van néhány alapvető különbség. Az FPGA-k programozható logikából állnak, míg a CPLD-k rugalmasabb struktúrát használnak. A CPLD-k kevesebb programozható funkcióval rendelkeznek, de még mindig könnyebb őket programozni. A CPLD-ket gyakran egyetlen, több makrocellából álló chipként építik fel. Minden makrocellának van egy megfelelő kimeneti pinje.

Az első jelentős különbség a kétféle chip között az órajelek generálásának módja. A CPLD-k használhatnak egyetlen külső órajelforrást vagy több egyedi órajelgeneráló chipet. Ezek az órajelek meghatározott fázisviszonyokkal rendelkeznek, és a chip programozási teljesítményének javítására használhatók. Egy CPLD többféleképpen programozható, és a terv többször is módosítható, ha szükséges.

A CPLD-knek alacsonyabbak a teljes tulajdonlási költségei is. Ez a tényező olcsóbbá teszi a gyártásukat. A CPLD-k számos különböző alkalmazásban használhatók. Egy CPLD például tartalmazhat sok diszkrét alkatrészt, de tartalmazhat több programozható logikai elemet is. Ez növeli a rugalmasságot.

A CPLD olcsóbb

Egy CPLD költséghatékonyabb, mint egy FPGA, bár az FPGA-knak vannak bizonyos korlátai. A CPLD-k kisebb mérete miatt az áramkörök nem annyira determinisztikusak, ami bonyolíthatja az időzítési forgatókönyveket. Mindazonáltal az FPGA-knak számos előnye van, többek között a nagyobb rugalmasság és biztonság.

A CPLD-ket elektromosan törölhető, programozható, csak olvasható memóriával lehet programozni, ellentétben az FPGA-kkal, amelyek statikus véletlen hozzáférésű memóriára támaszkodnak. Ennek eredményeképpen a CPLD-k a rendszer indítása során konfigurálhatják magukat, míg az FPGA-kat külső, nem felejtő memóriából kell újrakonfigurálni. A CPLD-k emellett energiatakarékosabbak és hőtakarékosabbak, mint az FPGA-k.

A CPLD komplex programozható logikai makrocellákból áll, amelyeket összekapcsolási mátrix kapcsol össze. Ez a mátrix rekonfigurálható, és képes támogatni a nagyméretű, nagy sebességű logikai terveket. A CPLD tipikus felhasználási területe az FPGA-k konfigurációs memóriája, például rendszerbetöltő. A CPLD nem illékony memóriával rendelkezik, míg az FPGA-k külső memóriát használnak a konfiguráció betöltéséhez.

A CPLD alkalmasabb az időzítési logikára

A CPLD egy olyan integrált áramkör, amely több feladatot is képes ellátni. Rugalmasságát és programozhatóságát növeli a Logic Doubling architektúra, amely mikrocellánként dupla retesz funkciót tesz lehetővé. Ez a technológia kisebb méretű eszközt tesz lehetővé, amely bőséges helyet biztosít a revíziók számára. A CPLD-k több funkciót képesek ellátni, mint egy hagyományos CMOS, beleértve a több független visszacsatolást, a több útválasztási erőforrást és az egyedi kimeneti engedélyezést.

A CPLD-k rugalmasabbak a hagyományos logikánál, mivel nincs szükségük külső konfigurációs memóriára. Az FPGA-kkal ellentétben a CPLD-k EEPROM-ot használnak, egy nem illékony memóriát, amely a rendszer kikapcsolása esetén is megőrzi a konfigurációt.