Hogyan kezeljük a földelést a nagyfrekvenciás tervezés során?

/0 Hozzászólások/a oldalon. /a

Hogyan kezeljük a földelést a nagyfrekvenciás tervezés során?

A nagyfrekvenciás terveknek foglalkozniuk kell a földelés kérdésével. A földeléssel kapcsolatban több kérdéssel is foglalkozni kell. Ezek közé tartozik a földelővezetők és a földelési kötések impedanciája, az alacsony frekvenciájú jeleket uraló egyenáramú útvonal és az egypontos földelés.

A földelővezetők impedanciája

Egy tipikus földelt elektromos rendszer földelőelektródája párhuzamosan van a szolgáltatás, a transzformátorok és az oszlopok vezeték felőli oldalán található földelőrudakkal. A vizsgálandó rúd a földelő elektródához van csatlakoztatva. A vonaloldali földelőrudak egyenértékű ellenállása elhanyagolható.

Az egypontos földelési módszer elfogadható az egy MHz alatti frekvenciákon, de magas frekvenciákon kevésbé kívánatos. Az egypontos földelő vezeték a vezeték induktivitása és a sínkapacitás miatt megnöveli a földelési impedanciát, míg a kóbor kapacitások nem kívánt földelési visszatérési utakat hoznak létre. Nagyfrekvenciás áramköröknél többpontos földelésre van szükség. Ez a módszer azonban olyan földhurkokat hoz létre, amelyek érzékenyek a mágneses mező indukciójára. Ezért fontos elkerülni a hibrid földhurkokat, különösen, ha az áramkör érzékeny alkatrészeket tartalmaz.

A földzaj komoly problémát jelenthet a nagyfrekvenciás áramkörökben, különösen akkor, ha az áramkörök nagy, változó áramerősségű áramot vesznek fel a tápegységből. Ez az áram a közös földvisszatérésben folyik, és hibafeszültséget, vagy DV-t okoz. Ez az áramkör frekvenciájával változik.

A kötővezetők impedanciája

Ideális esetben a kötővezetők ellenállása kevesebb, mint egy milliohm. Magasabb frekvenciákon azonban a kötővezető viselkedése összetettebb. Párhuzamosan parazita hatásokat és maradék kapacitást mutathat. Ebben az esetben a kötővezető párhuzamos rezonancia-körré válik. Nagy ellenállást is mutathat a skin-effektus miatt, ami az áramnak a vezető külső felületén keresztül történő áramlását jelenti.

A vezetett interferenciacsatlakozás tipikus példája egy mikroprocesszorba táplált motor vagy kapcsolóáramkör, amely földelt visszatéréssel rendelkezik. Ebben a helyzetben a földelő vezeték impedanciája nagyobb, mint a működési frekvenciája, és valószínűleg rezonanciát okoz az áramkörben. Emiatt a földelővezetőket jellemzően több ponton, különböző kötési hosszal kötik össze.

Az egyenáramú útvonal dominál az alacsony frekvenciájú jeleknél

Széles körben feltételezik, hogy a kisfrekvenciás jelek egyenáramú útvonalának dominanciája könnyebben megvalósítható, mint a nagyfrekvenciás áramköröké. Ennek a módszernek azonban számos korlátja van, különösen az integrált megvalósításokban. Ezek a korlátok közé tartozik a villódzási zaj, az egyenáramú eltolódások és a nagy időállandók. Ezenkívül ezek a tervek általában nagy ellenállásokat és kondenzátorokat használnak, amelyek nagy termikus zajt okozhatnak.

Általában a nagyfrekvenciás jelek visszatérő árama a legkisebb hurokfelület és a legkisebb induktivitás útját követi. Ez azt jelenti, hogy a jeláram nagy része közvetlenül a jelnyomvonal alatti keskeny útvonalon keresztül tér vissza a síkon.

Egypontos földelés

Az egypontos földelés alapvető elem a kommunikációs helyszínek villámcsapás elleni védelmében. A hatékony földelés mellett ez a technika szerkezeti villámvédelmet is biztosít. A villámlásveszélyes területeken széleskörűen tesztelték, és hatékony módszernek bizonyult. Az egypontos földelés azonban nem az egyetlen szempont.

Ha az áramkörök közötti teljesítményszint-különbség nagy, akkor nem biztos, hogy praktikus a soros egypontos földelés használata. A keletkező nagy visszatérő áram zavarhatja a kis teljesítményű áramköröket. Ha a teljesítményszintkülönbség kicsi, akkor párhuzamos egypontos földelési séma használható. Ennek a módszernek azonban számos hátránya van. Amellett, hogy nem hatékony, az egypontos földelés nagyobb mennyiségű földelést igényel, és növeli a földelési impedanciát is.

Az egypontos földelési rendszereket általában alacsonyabb frekvenciájú konstrukciókban használják. Ha azonban az áramkörök magas frekvencián működnek, a többpontos földelőrendszer jó választás lehet. A nagyfrekvenciás áramkörök földsíkját két vagy több áramkörnek kell megosztania. Ez csökkenti a mágneses hurkok kialakulásának esélyét.

Teljesítmény interferencia

A hálózati interferenciák ronthatják az áramkör teljesítményét, és akár komoly jelintegritási problémákat is okozhatnak. Ezért a nagyfrekvenciás tervezés során elengedhetetlen a teljesítményinterferenciák kezelése. Szerencsére léteznek módszerek e problémák kezelésére. A következő tippek segítenek csökkenteni a nagyfrekvenciás tervezésekben a teljesítményinterferenciák mennyiségét.

Először is, értse meg, hogyan keletkeznek az elektromágneses interferenciák. Az interferenciának két fő típusa van: folyamatos és impulzusos. A folyamatos interferencia ember által létrehozott és természetes forrásokból ered. Mindkét típusú interferenciára jellemző a csatolási mechanizmus és a válasz. Az impulzushallás ezzel szemben szakaszosan és rövid időn belül jelentkezik.

A forrasztási hibák meghibásodásának elemzése a merülő ón PCB párnákon

/0 Hozzászólások/a oldalon. /a

A forrasztási hibák meghibásodásának elemzése a merülő ón PCB párnákon

A forrasztási hibák a NYÁK meghibásodásának gyakori okai. Több különböző típusú hiba vezethet a NYÁK meghibásodásához. Az alábbi cikk a hibák három típusát vizsgálja: A nedvesedés, a galvanizáláson keresztül a lyukhordó repedése és a folyékony folyasztószerek.

Wetting defects

Exposure to environmental factors during the manufacturing process can affect the wetting ability of immersion tin pcb pads. This can reduce assembly yield and second level reliability. Therefore, it is important to avoid or correct poor wetting defects. This research explored the effects of different temperature conditions on the wetting ability of these pads.

Immersion tin pads exhibit a variety of defects that can cause the assembly process to fail. Unlike dewetting, which is a defect in which the soldering joint is not formed, wetting defects occur when the molten solder does not adhere to the wettable surface of the PCB pads or components. This can result in holes or voids in the solder joints.

Non-wetting defects can also cause serious structural issues. In addition, they may result in poor electrical conductivity, loose components, and poor PCB pad performance.

Plating through hole barrel cracking

This study evaluated the reliability of immersion tin pcb pads through a failure analysis of soldering defects. To do this, we studied the behavior of the intermetallics inside solder joints by SEM. We compared the results of the aged and non-aged assemblies to understand how the intermetallics affect joint reliability.

The results of the investigation show that the electroless nickel coating on immersion tin PCB pads is characterized by deep crevasses and fissures. These open boundaries are attributed to the corrosive environment generated during ENIG plating. This problem can be solved by introducing a nickel controller into the plating process. This countermeasure helps to maintain good wettability in the pad and prevent oxidation.

Liquid fluxes

This failure analysis of soldering defects also includes the analysis of the flux used in the process. The use of different liquid fluxes in the reflow process may lead to different results. One method used for analyzing the effects of flux on soldering defects on immersion tin PCB pads is to assemble the flip-chip assemblies with readout chips on the bottom.

5 fő oka a PCB lap rézbevonatának habosodásának

/0 Hozzászólások/a oldalon. /a

5 fő oka a PCB lap rézbevonatának habosodásának

A PCB lapok rézbevonatának habosodását számos ok okozhatja. Egyeseket az olaj- vagy porszennyezés, míg másokat a rézsüllyesztési folyamat okoz. A habosodás minden rézbevonási folyamatnál problémát jelent, mivel olyan kémiai oldatokat igényel, amelyek kereszt-szennyeződést okozhatnak más területeken. Előfordulhat a lap felületének nem megfelelő helyi kezelése miatt is.

Mikro-etching

A mikrokefélésnél a rézkiválás aktivitása túl erős, ami pórusok szivárgását és hólyagok kialakulását okozza. Ez rossz tapadáshoz is vezethet, és ronthatja a bevonat minőségét. Ezért e szennyeződések eltávolítása kulcsfontosságú e probléma megelőzése érdekében.

A rézbevonási kísérlet előtt a rézszubsztrátot tisztítási folyamatnak vetik alá. Ez a tisztítási lépés elengedhetetlen a felületi szennyeződések eltávolításához és a felület általános nedvesítéséhez. Ezután a hordozót savas oldattal kezelik a rézfelület kondicionálása érdekében. Ezt követi a rézbevonási lépés.

A habképződés másik oka a savas zsírtalanítás utáni helytelen tisztítás. Ezt okozhatja a savas zsírtalanítás utáni helytelen tisztítás, a fényesítőszer helytelen beállítása vagy a rézhenger rossz hőmérséklete. Emellett a nem megfelelő tisztítás a tábla felületének enyhe oxidációjához vezethet.

Oxidáció

Az oxidáció habosodást okoz a nyomtatott áramköri lap rézbevonatán, ha a lapon lévő rézfóliát nem védik megfelelően az oxidáció hatásaival szemben. A probléma a rossz tapadás vagy a felület érdessége miatt léphet fel. Akkor is előfordulhat, ha a lapon lévő rézfólia vékony, és nem tapad jól a lap szubsztrátjához.

A mikromarás egy olyan eljárás, amelyet a rézsüllyesztés és a mintázó galvanizálás során alkalmaznak. A mikrokefélést óvatosan kell végezni a túlzott oxidáció elkerülése érdekében. A túlzott maratás buborékok kialakulásához vezethet a nyílás körül. Az elégtelen oxidáció rossz kötéshez, habosodáshoz és a kötőerő hiányához vezethet. A rézbevonás előtt 1,5-2 mikron mélységig, a mintázási folyamat előtt pedig 0,3-1 mikron mélységig kell elvégezni a mikrokefélést. Kémiai elemzéssel biztosítható a kívánt mélység elérése.

Alátét feldolgozása

A PCB lap rézbevonatának habosodása jelentős minőségi hiba, amelyet a rossz szubsztrátfeldolgozás okozhat. Ez a probléma akkor jelentkezik, amikor a lap felületén lévő rézfólia a rossz kötés miatt nem tud megtapadni a kémiai rézhez. Ennek következtében a rézfólia felhólyagosodik a lap felületén. Ez egyenetlen színt és fekete és barna oxidációt eredményez.

A rézbevonási eljáráshoz nehéz rézbeállító szereket kell használni. Ezek a kémiai folyékony gyógyszerek keresztszennyeződést okozhatnak a táblán, és rossz kezelési hatást eredményezhetnek. Ezen kívül egyenetlen táblafelületeket és gyenge kötőerőt eredményezhet a tábla és a PCBA-szerelvény között.

Mikroerózió

A PCB lapok rézbevonatának habosodását két fő tényező okozhatja. Az első a nem megfelelő rézbevonási folyamat. A rézbevonási folyamat sok vegyszert és szerves oldószert használ. A rézbevonás kezelési folyamata bonyolult, és a bevonáshoz használt vízben lévő vegyi anyagok és olajok károsak lehetnek. Keresztszennyeződést, egyenetlen hibákat és kötési problémákat okozhatnak. A rézbevonási folyamathoz használt víznek ellenőrzöttnek és jó minőségűnek kell lennie. Egy másik fontos dolog, amit figyelembe kell venni, a rézbevonás hőmérséklete. Ez nagyban befolyásolja a mosási hatást.

A mikroerózió akkor következik be, amikor víz és oxigén oldódik a rézlemezen. Az oldott víz és a vízből származó oxigén oxidációs reakciót okoz, és egy vas-hidroxid nevű kémiai vegyületet képez. Az oxidációs folyamat következtében elektronok szabadulnak fel a lap rézbevonatából.

Katódos polaritás hiánya

A PCB lapok rézbevonatának habosodása gyakori minőségi hiba. A nyomtatott áramköri lap gyártásához használt folyamat összetett és gondos folyamatfenntartást igényel. A folyamat magában foglalja a kémiai nedves feldolgozást és a galvanizálást, és a habosodás okának és hatásának gondos elemzését igényli. Ez a cikk ismerteti a rézlemez habosodásának okait, és azt, hogy mit lehet tenni a habosodás megelőzése érdekében.

A galvanizáló oldat pH-szintje szintén döntő fontosságú, mivel ez határozza meg a katódos áramsűrűséget. Ez a tényező befolyásolja a bevonat lerakódási sebességét és minőségét. Az alacsonyabb pH-értékű galvanizáló oldat nagyobb hatékonyságot, míg a magasabb pH-értékű kisebb hatékonyságot eredményez.

4 fő folyamat a kiváló minőségű PCB plated bár lyukak készítéséhez

/0 Hozzászólások/a oldalon. /a

4 fő folyamat a kiváló minőségű PCB plated bár lyukak készítéséhez

A nyomtatott áramköri lapok (PCB) minden elektromos eszköz szíve, és az átjátszott lyukak minősége közvetlenül befolyásolja a végterméket. Megfelelő minőségellenőrzés nélkül előfordulhat, hogy a lap nem felel meg az elvárt szabványoknak, és akár selejtezésre is szükség lehet, ami sok pénzbe kerül. Ezért elengedhetetlen, hogy kiváló minőségű NYÁK-feldolgozó berendezéssel rendelkezzen.

Forrasztási ellenállás

A NYÁK bevonatolt lyukakat számos alkalmazásban használják. Vezetőképesek és kisebb ellenállással rendelkeznek, mint a nem lemezelt átmenő furatok. Mechanikailag is stabilabbak. A NYÁK-ok jellemzően kétoldalasak és többrétegűek, és a galvanizált átmenő furatok elengedhetetlenek az alkatrészek és a lap megfelelő rétegei közötti összeköttetéshez.

A galvanizált átmenő furatok gyors prototípus készítést tesznek lehetővé, és megkönnyítik az alkatrészek forrasztását. Lehetővé teszik az áramköri lapok kenyérvágását is. Emellett kiváló csatlakozásokat és nagy teljesítménytűréseket biztosítanak. Ezek a tulajdonságok teszik a NYÁK átmenő furatokat minden vállalkozás számára fontos alkatrésszé.

A kiváló minőségű, átmenő lyukakkal ellátott NYÁK gyártásának első folyamata a lapok összeszerelése. Ezután a galvanizált átmenő furatú alkatrészeket hozzáadjuk a NYÁK-hoz és bekeretezzük. Ehhez magasan képzett mérnökökre van szükség. Ebben a szakaszban szigorú szabványokat kell követniük. Ezt követően kézi ellenőrzéssel vagy röntgenvizsgálattal ellenőrzik a pontosságot.

Galvanizálás

A lemezelt átmenő lyukak hatalmas sikert jelenthetnek vállalkozása számára, de akadályozhatják is a tervezést. Szerencsére ezekre a problémákra is van megoldás. Az egyik probléma az, hogy a lap nem képes megfelelően csatlakozni más alkatrészekhez. Az is előfordulhat, hogy a lyukat nehéz eltávolítani az olaj vagy a ragasztó szennyeződése, vagy akár hólyagosodás miatt. Szerencsére ezeket a problémákat elkerülheti a megfelelő fúrási és préselési technikák betartásával.

A nyomtatott áramköri lapon többféle átmenő lyuk létezik. A nem lemezelt átmenő lyukaknak nincs réz a lyuk falán, ezért nem rendelkeznek ugyanazokkal az elektromos tulajdonságokkal. A nem lemezelt átmenő furatok akkor voltak népszerűek, amikor a nyomtatott áramkörök csak egy réteg réznyomot tartalmaztak, de használatuk csökkent, ahogy a lapon egyre több réteg volt. Manapság a nem lemezelt átmenő furatokat gyakran használják szerszámfuratokként vagy alkatrészbeépítő furatokként.

Útválasztás

A nyomtatott áramköri lapok és az elektronikai termékek folyamatos növekedésével a nyomtatott áramköri lapok átmenő lyukak iránti igény is megnőtt. Ez a technológia nagyon praktikus megoldást jelent az alkatrészek rögzítésére. Gyorsan és egyszerűen teszi lehetővé a kiváló minőségű lapok gyártását.

A nem lemezelt átmenő lyukakkal ellentétben, amelyek rézből készülnek, a lemezelt átmenő lyukaknak nincs rézzel bevont faluk vagy hordójuk. Ennek eredményeképpen elektromos tulajdonságaik nem változnak. Népszerűek voltak abban az időben, amikor a nyomtatott áramköri lapok csak egy réteg rézből készültek, de népszerűségük csökkent, ahogy a nyomtatott áramköri lapok rétegeinek száma nőtt. Egyes nyomtatott áramköri lapokon azonban még mindig hasznosak az alkatrészek és szerszámok rögzítéséhez.

A NYÁK-plattával bevont átmenő furatok készítésének folyamata a fúrással kezdődik. Az átmenő furatú NYÁK készítéséhez fúrószerszámos dobozt használnak. A fúrófejek volfrám-karbidból készülnek, és nagyon kemények. A fúrófejes doboz különböző fúrófejeket tartalmaz.

Plotteres nyomtató használata

A NYÁK-ok általában többrétegűek és kétoldalasak, és a galvanizált átmenő lyukak gyakori módja ezek létrehozásának. A galvanizált átmenő furatok biztosítják az elektromos vezetőképességet és a mechanikai stabilitást. Ezt a furattípust gyakran használják szerszámfuratokhoz vagy alkatrészek rögzítőfurataként.

A bevonatos átmenő lyuk készítésekor a folyamat során lyukat fúrunk és rézfóliákat szerelünk össze. Ezt "rétegezésnek" is nevezik. A rétegezés a gyártási folyamat kritikus lépése, és precíziós szerszámot igényel a munkához.

Hogyan lehet a PCB-ket kívülről megfigyelni?

/0 Hozzászólások/a oldalon. /a

Hogyan lehet a PCB-ket kívülről megfigyelni?

Ha a NYÁK-ot kívülről szemléljük, a külső rétegekben lévő hibák könnyen azonosíthatók. A lapot kívülről nézve az alkatrészek közötti nem elég nagy hézagok hatásait is könnyű észrevenni.

A NYÁK kívülről történő megfigyelésével könnyen azonosíthatók a külső rétegek hibái.

A nyomtatott áramköri lap külső szemszögből történő megfigyelése segíthet észrevenni a hibákat az áramköri lap külső rétegeiben. Ezeket a hibákat könnyebb azonosítani, mint a belsejüket. A NYÁK-ok jellemzően zöld színűek, és réz nyomvonalakkal és forrasztómaszkkal rendelkeznek, amelyek könnyen felismerhetővé teszik őket. A NYÁK méretétől függően a külső rétegek különböző mértékű hibákat tartalmazhatnak.

A röntgensugaras ellenőrző berendezések használatával ezek a problémák megoldhatók. Mivel az anyagok az atomtömegüknek megfelelően nyelik el a röntgensugarakat, megkülönböztethetők. A nehezebb elemek, mint például a forraszanyag, több röntgensugarat nyelnek el, mint a könnyebbek. Ez megkönnyíti a külső rétegekben lévő hibák azonosítását, míg a könnyű elemekből készültek szabad szemmel nem láthatók.

A nyomtatott áramköri lap külső megfigyelése segíthet olyan hibák azonosításában, amelyeket másképp nem látna. Az egyik ilyen hiba a hiányzó réz vagy az összeköttetések. Egy másik hiba a hajszálvékony rövidzárlat. Ez a tervezés nagyfokú összetettségének eredménye. Ha ezeket a hibákat nem javítják ki a NYÁK összeszerelése előtt, akkor jelentős hibákat okozhatnak. E hibák kijavításának egyik módja a rézcsatlakozások és a csatlakozóbetétek közötti távolság növelése.

A vezetéknyomok szélessége szintén döntő szerepet játszik a NYÁK funkcionalitásában. A jeláramlás növekedésével a NYÁK óriási mennyiségű hőt termel, ezért fontos a nyomvonalszélesség ellenőrzése. A vezetékek szélességének megfelelő szinten tartása megakadályozza a túlmelegedést és a lap károsodását.