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.

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.

Hogyan kell csinálni a PCB Board Array Panelize folyamatot

/0 Hozzászólások/a oldalon. /a

Hogyan kell csinálni a PCB Board Array Panelize folyamatot

A gyártási költségek csökkentése érdekében a beágyazott laptáblák panelizálhatók. Ez a cikk a különböző lehetőségeket tárgyalja, beleértve a lézervágó, a fűrész vagy a router használatát. Az első lépés a tábla önálló megtervezése. A tervezésnek tartalmaznia kell a táblát és a teljes panel méreteit.

A beágyazott laptáblák panelizálhatók a gyártási költségek csökkentése érdekében

A beágyazott lapok panelizálása lehetővé teszi az egyes alkatrészek számának és a teljes gyártási költségnek a csökkentését. A táblákat egymás mellé helyezheti négy hüvelyk és 7,5 hüvelyk szélességű táblákig. A panelizálással helyet takaríthat meg a gyártóhelyiségben, és elkerülheti a költséges és időigényes összeszerelési műveleteket.

A panelezés segít megvédeni a NYÁK integritását, miközben lehetővé teszi a kínai NYÁK-gyártók számára, hogy egyszerre több lapot gyártsanak. A NYÁK-ok panelezését azonban körültekintően kell végezni. A folyamat nagy mennyiségű port okozhat, és az összeszerelt lapok további tisztítást igényelhetnek szállítás előtt. Emellett a kiálló alkatrészek a szomszédos alkatrészekbe eshetnek. Ha a kiálló részegységek elég kicsik, akkor ennek elkerülése érdekében minden egyes lapon "letörő lyukakat" lehet használni.

Ahhoz, hogy egy panelt több nyomtatott áramköri lap felhasználásával építsen, először egy olyan panelt kell építenie, amely kompatibilis nyomtatott áramköri lap réteghalmazokkal rendelkezik. Ezt úgy teheti meg, hogy kiválasztja azokat a NYÁK-okat, amelyek ugyanazt a NYÁK tervezési fájlt használják, és létrehoz egy panelt több NYÁK-ból. Ezután a panelizációs parancsokkal létrehozhat egy vagy több NYÁK-ból álló panelt.

Lézervágó használata

A lézervágógép használata a NYÁK-lemezek eltávolításához kiküszöböli a NYÁK-router szükségességét. Más vágási módszerekkel ellentétben a lézerfúrás nem igényel mechanikus szerszámot, és alkalmas a szűk tűréshatárokkal rendelkező NYÁK-ok esetében. Flex áramköri szubsztrátokon és üvegszálakon is képes átvágni.

A fűrésszel ellentétben a lézervágó hatékonyan és gyorsan képes panelizálni a nyomtatott áramköri lapokat. A lézer a legjobban a vékony táblákhoz alkalmas, és az optimális vastagság egy NYÁK-tábla tömb esetében egy mm. Ha azonban a lapon túlnyúló alkatrészek vannak, a lézer károsíthatja azokat. Emellett a lézervágó használata a NYÁK-táblák panelizálására durva éleket hagyhat maga után, ami további munkát igényelhet.

A panel mérete egy másik figyelembe veendő tényező. Ha a NYÁK szélesebb, mint a tömb hossza, akkor hatékonyabb a táblák egymásra helyezése. Ennek a stratégiának azonban van egy hátránya: az átmenő lyukak gépi forrasztása során túlzott lecsüngést eredményez.

Fűrész használata

A panelizálás során az egyes NYÁK-okat eltávolítják egy NYÁK-lap panelből. Ez történhet kézzel vagy fűrészlap segítségével. Mindkét esetben eltávolítják a NYÁK tetején és alján lévő laminált anyagot. A nyomtatott áramköri lap közepét érintetlenül hagyják, hogy megmaradjon a laptábla tömb formátuma.

A nyomtatott áramköri lapok panelizálásának leggyakoribb és legolcsóbb módja a fűrész használata. A fűrész lehetővé teszi, hogy az egyes lapokat V-hornyok segítségével szétválassza. Ez a módszer lehetővé teszi a táblák egyszerű és gyors szétválasztását. Ez egy viszonylag egyszerű módszer, és a fűrész segít a táblák pontos vágásában.

Egy másik technika a NYÁK-lapok panelizálására a lapkaképzés. Ez az eljárás kontúrok mentén marja az áramköri lapot. Ez a technika megőrzi azokat az anyaghidakat, amelyek a gyártási folyamat során a lapot a helyén tartják. Ez azonban nem alkalmas nagyméretű transzformátorok vagy más nehéz alkatrészek esetén. Csökkenti azonban a nyomtatott áramköri lapra nehezedő terhelést, és csökkentheti a forgácsolódás kockázatát.

Router használata

Ha routerrel végzi el a NYÁK-tábla tömb panelizálási folyamatát, legyen tisztában a kockázatokkal. Az első dolog, amit tudnia kell, hogy a routerek port és rezgést generálnak. Ha a panelek nagyon vastagok, akkor lézeres szeletelőgépet kell használnia. Alternatív megoldásként használhat horogpengés szerszámot is. Ez a módszer kevésbé hatékony, de sokkal olcsóbb.

Egy másik panelizálási módszer a V-hornyos routing, amely perforált fülekkel tartja a NYÁK-okat a helyükön. Ezek a fülek háromtól öt lyukig terjedő lyukakkal rendelkezhetnek. Ennek a módszernek az előnyei közé tartozik a rugalmasság és a könnyű panelizálás. Ez a módszer azonban nem ajánlott szabálytalan alakú vagy kis lyukakkal rendelkező nyomtatott áramköri lapok esetében.

Kampó alakú penge szerszám használata

A nyomtatott áramköri lapok panelizálása során fontos, hogy a helyes eljárást kövesse. A rossz szerszám használata törött lapot eredményezhet. Ennek elkerülése érdekében fontos, hogy gondosan mérje meg a NYÁK-táblát, és minden egyes panelt a megfelelő mélységben vágjon le. Ezenkívül győződjön meg róla, hogy minden panel szélén legalább 0,05 hüvelyknyi helyet hagy.

A panelizálásnak számos különböző módszere létezik. Egyes módszerek hatékonyabbak, mint mások. Egyes módszerek horog alakú pengés szerszámot igényelnek, amely drága és hatástalan, ha vastagabb deszkákkal dolgozik. Más módszerekhez depanelező router használata szükséges, ami port és egyéb problémákat okozhat.

5 lépés az áramköri lap tervezéséhez

/0 Hozzászólások/a oldalon. /a

5 lépés az áramköri lap tervezéséhez

Az áramköri lap tervezése összetett folyamat. Egy kirakós játékhoz hasonlítható, amelyet a megfelelő sorrendben kell elrendezni, hogy egy működőképes lapot kapjunk. Ez a folyamat magában foglalja a kapcsolási rajz elkészítését, az impedanciák kiszámítását és a laminálóprés használatát. E lépések követése kiváló módja annak, hogy minden előírásnak megfelelő áramköri lapot hozzon létre.

A PCB tervezés egy kirakós játék

A NYÁK tervezési folyamat egy kirakós játékhoz hasonlítható. A kirakós játéknak sok darabja van, de ha összerakjuk, egy vonzó és funkcionális egészet alkotunk. A NYÁK-tervezés olyan, mint egy kirakós játék, és élvezetes élmény lehet.

A nyomtatott áramköri terv megköveteli, hogy az alkatrészek meghatározott módon legyenek elhelyezve, hogy megfelelően illeszkedjenek egymáshoz. Az alkatrészek helyes elhelyezése több okból is kritikus, többek között mechanikai és termikus megfontolások miatt. Az alkatrészek helyes elhelyezése segít felgyorsítani az összeszerelési folyamatot és elkerülni a későbbi problémákat.

Szükség van egy kapcsolási rajzra

A kapcsolási rajz nagyon fontos dokumentum az áramköri tervezők számára. Tartalmaznia kell az áramköri lapra vonatkozó alapvető információkat, például a pin- és alkatrészszámokat. A kapcsolási rajznak tartalmaznia kell továbbá a szerzői jogi információkat és a cég elérhetőségeit is. Ellenőrizni kell a hibák tekintetében is, és ügyelni kell arra, hogy a gyártáshoz szükséges információkat is tartalmazza.

A kapcsolási rajzot az áramkör fizikai jellemzőinek megfelelő szimbólumokkal kell megrajzolni. A szimbólumokat nagybetűkkel kell írni. Tartalomjegyzéket kell tartalmaznia, amely felsorolja a kapcsolási rajz témáit.

Laminálóprést használ

A lamináló prés a nyomtatott áramköri lap (PCB) két vagy több rétegét lamináló gyantával egyesíti. A rétegek összeolvasztásához nyomást és hőt alkalmaz. A folyamat több lépést is igénybe vehet, és a végeredmény egy lenyűgözően jó minőségű kivitelű áramköri lap.

Az első lépés a tábla előkészítése a lamináláshoz. Először a rézoldalas laminált lapot fertőtlenített környezetben megtisztítjuk, hogy biztosítsuk, hogy mentes legyen a porszemcséktől. A nyomtatott áramköri lapon lévő kósza szennyeződések és törmelékek meghibásodást okozhatnak, vagy áramköröket hagyhatnak nyitva. Ezután a panelt fényérzékeny fóliával vonják be. A fotóreziszt egy fényreaktív vegyi anyagokból álló rétegből áll, amely az ultraibolya fény hatására megkeményedik. Miután ez megtörtént, a táblát nyomás alatt leöblítik, hogy eltávolítsák a maradék fotorezisztet, majd hagyják megszáradni.

Ezután a rétegeket előkészítik az optikai ellenőrzéshez és a rétegek igazításához. Miután a rétegeket összehangolták, egy technikus egy optikai lyukasztóval felszerelt gépre helyezi őket. Az optikai lyukasztó egy tűt vezet át a rétegeken, tökéletesen igazítva azokat.

Impedanciák kiszámítása szükséges

A nyomtatott áramkör tervezésekor az impedanciák kiszámítása alapvető lépés. Ez a lépés segít eldönteni, hogyan kell az áramkört útvonalazni. Használhat akár szabványos mikrocsík/csíkvezetéket, akár koplanáris vezetéket, de ne feledje, hogy a különböző stílus diktálja a nyomvonal szélességét.

Az elrendezést tervezőnek a gyártási rajzjegyzetekben impedanciákat kell feltüntetnie. Ezeknek az információknak tartalmazniuk kell a nyomvonalszélességet, a differenciálpárok távolságát és azt a réteget, amelyen a szabályozott impedanciájú nyomvonalakat vezetik. A jegyzeteknek tartalmazniuk kell egy impedanciatáblázatot is. A NYÁK-gyártó ezután ezen előírások alapján építi meg a stack-upot. Lehetnek kisebb változtatások, hogy megfeleljen ezeknek a megjegyzéseknek, de az általános eredménynek meg kell felelnie az Ön által megadott impedancia specifikációknak.

Az impedancia-szabályozás az áramköri lapok gyártási folyamatának kritikus része. Az impedancia követelmények megértésével az áramköri lapok gyártója lerövidítheti a NYÁK tervezésének idejét és javíthatja az eredményeket. Az impedancia-szabályozás a többrétegű NYÁK esetében is szükséges. A nyomtatott áramköri lapok gyártása után tesztkuponok segítségével tesztelik azokat. A tesztkuponokat a panel szélei mentén gyártják, és ellenőrzik a megfelelő rétegkiigazítást, az elektromos csatlakozást és a belső struktúrákat. A tesztkuponok elérhetők a gyártó könyvtárában, vagy az Ön alkalmazásához egyedileg tervezhetők.

Ez magában foglalja a forrasztást

Az áramköri lap létrehozásának első lépése az alkatrészek forrasztása. Ehhez olyan ötvözetet kell használnia, amelynek olvadási hőmérséklete 752 Fahrenheit-fok felett van. Ez az ötvözet kötőanyagként működik az alkatrészek és a lap között, szilárdan összetartva azokat. A szükséges hő előállításához gázlámpára lesz szüksége. Ez a készülék az olvadási hőmérsékletre hevíti a forrasztóötvözetet.

A forrasztás sokféleképpen elvégezhető. A leggyakoribb módszer az ón-ólom ötvözettel történő forrasztás. Ezt a fajta forrasztást gyakran használják kis alkatrészeknél, amelyek nem olyan erősek, mint a nagyobbak. A forrasztási folyamat viszonylag egyszerű, de néhány lépésből áll.