Mi az áramköri kártya szerelvény?

Mi az áramköri kártya szerelvény?

Az áramköri kártya egy nyomtatott áramköri lap, amely elektronikus alkatrészeket tartalmaz. Az összeszerelés folyamata több lépésből áll. Az első lépés az áramkör megtervezése. Ehhez speciális szoftvereket és kapcsolási rajzokat rögzítő eszközöket kell használni. Ha a kapcsolási rajz elkészült, a következő lépés a nyomtatott áramkör kinyomtatása. A rezet ezután maratják, és egy nem vezető anyag két oldalára laminálják, amelyet a NYÁK szubsztrátként használnak.

Nyomtatott áramköri lap összeszerelése

A nyomtatott áramköri lapok összeszerelése egy összetett folyamat, amely magában foglalja az elektronikus alkatrészek csatlakoztatását a nyomtatott áramköri lapokhoz. A nyomtatott áramköri lapok vezető utakat tartalmaznak, amelyek összekötik az elektronikus alkatrészeket egymással. Ezeket a lapokat ezután egy nem vezető szubsztrátumra szerelik fel. Amikor a végső összeszerelés befejeződött, az elektronikus alkatrészeket beforrasztják vagy behelyezik a lapba.

A nyomtatott áramköri lapok lehetnek egyoldalasak, kétoldalasak vagy többrétegűek. Az egyoldalas lapok egy rézrétegből, míg a kétoldalas lapok két rétegből állnak. A többrétegű nyomtatott áramköri lapok nagyobb alkatrészsűrűséget és áramköri nyomvonalakat tesznek lehetővé a belső rétegeken. A többrétegű NYÁK egyre népszerűbbek az elektronikus alkatrészek és eszközök terén. A többrétegű NYÁK-ok azonban nehezen javíthatók vagy módosíthatók a helyszínen.

A NYÁK-összeszerelési folyamat a tervezéssel kezdődik. Az alkatrészek elrendezését a NYÁK-on a rézrétegek száma és elhelyezkedése határozza meg. A sokrétegű NYÁK-ok előállítása összetettebb és időigényesebb. A rétegek számának és az összeköttetések kialakításának megválasztása a tervezendő áramkörtől függ, mivel a több réteg több útválasztási lehetőséget és jobb ellenőrzést biztosít a tervezőnek a jelintegritás felett, de az előállítása többe kerül. Az összeszerelők az összeszerelési folyamat során az alkatrészeket is elhelyezik a panelen.

Egy áramköri kártya összeszerelési folyamata

Az áramköri kártya összeszerelése egy olyan folyamat, amelynek során elektronikus alkatrészeket csatlakoztatunk egy nyomtatott áramköri laphoz (PCB). Az áramköri kártya összeszerelése magában foglalja az áramkörök gyártását, az elektronikus alkatrészek elhelyezését és beforrasztását. Ez magában foglalja az áramköri kártya tisztítását és minőségének ellenőrzését is a végső összeszerelés előtt.

Az áramköri kártya lehet egy- vagy kétoldalas termék. Lehetnek rajta az alkatrészeket vagy a vizsgálati pontokat azonosító selyemfényképek. Használható elektronikus termékek csatlakoztatására, vagy egy számítógép funkcióinak vezérlésére. Az áramköri kártya összeszerelése bizonyos forrasztási készségeket és speciális felszerelést igényel. Szüksége lesz egy finom hegyű forrasztópáka is. A finom hegy használata megkönnyíti a kis alkatrészek forrasztását és a gyártási sebesség szabályozását. Fontos továbbá a forrasztópáka kalibrálása, valamint a NYÁK és az alkatrészek előmelegítése a jó kapcsolat biztosítása érdekében.

Az áramköri kártya több réteg elektronikus alkatrészből áll, amelyeket egy PCBA hordozó tart össze. Ezek a PCBA szubsztrátumok rézből vagy más vezető anyagból készülhetnek. Az áramköri lapra egy rézréteget is laminálnak, és néha több réteget is használnak. A rezet ezután forrasztási maszkkal fedik be, amely megvédi az alkatrészeket a rövidzárlatoktól és a korróziótól. A korai időkben az áramköröket elemekkel vagy egyenárammal táplálták. Később Nikola Tesla feltalálta a váltakozó áramot, amely lehetővé teszi az áram feszültségének változtatását.

Az áramköri kártya összeszereléséhez használt anyagok

Az áramköri kártya összeszerelési folyamatában különböző anyagokat használnak. A leggyakoribb az FR-4, amely egy dielektromos anyag. A rézzel bevont laminált anyag egy másik, manapság széles körben használt anyag. A rézbevonatú laminátum egy olyan típusú lapkakészlet, amely maratás nélküli rezet tartalmaz.

Az áramköri kártya összeállításához használt anyagokat elektromos és termikus tulajdonságaik alapján választják ki. Az anyagok kiválasztása a kormányzati követelmények teljesítése érdekében is történhet. Az Európai Unió RoHS-irányelve (Restriction of Hazardous Substances) például korlátozza bizonyos fémek és vegyi anyagok használatát. Egy másik módszer egy anyag teljesítményének értékelésére az UL (Underwriters Laboratories) minősítés. Ez a minősítés számos elektronikus eszköz esetében elengedhetetlen.

Az áramköri kártya összeállításához használt anyagok közé tartozik egy hordozó szubsztrát a hordozó és egy vezető réteg a csatlakozáshoz. A szubsztrát lehet rugalmas, bordázott vagy akár fémmagos lap is. A rezet ezután a hordozóra laminálják. A PCBA típusától függően több rézrétegből áll. Végül az áramköri kártya felületére forrasztási maszkot visznek fel a korrózió megelőzése és a forrasztási rövidzárlatok kockázatának csökkentése érdekében.

Egy áramköri kártya összeszerelésének költsége

Az áramköri kártya egy lapos, vékony, dielektromos anyagból készült darab, amely vezető utakkal rendelkezik, amelyek az elektronikus alkatrészeket a nyomtatott áramköri lap aljzataihoz kötik. Az áramköri kártyák összeszerelésének folyamatát áramköri kártya összeszerelésnek (CCA) nevezik, és a dielektromos szubsztrátumra történő mintázást és az elektronikus alkatrészek hozzáadását jelenti.

Egy áramköri kártya összeszerelésének költsége néhány tényezőtől függ. Az egyik fontos tényező a munkaerő. Egy észak-amerikai összeszerelő cég átlagosan $1,100 forintot számít fel áramköri laponként háromnapos átfutási idővel, míg ugyanez a mennyiség Kínában mindössze $545 forintba kerül. Ezenkívül a munkaerőköltségek földrajzi elhelyezkedés szerint is változnak. Észak-Amerikában például egy áramköri lap körülbelül $1,100-ba kerül, míg ugyanez a kártya összeszerelése Kínában $550-ba kerül.

A nyomtatott áramköri lapok összeszerelési folyamata nagymértékben testre szabott, és ezért növeli a nyomtatott áramköri lap költségeit. Van azonban egy középút, amely lehetővé teszi a testreszabást anélkül, hogy túllépné a költségvetést. A nyomtatott áramköri lapok összeszerelésének költségei is minimalizálhatók a költséghatékony szolgáltatásokat nyújtó szerződéses gyártási partnerek igénybevételével. A nyomtatott áramköri lapok összeszerelése számos emberi folyamatot és automatizált gépeket is magában foglal.

Top 8 anyag mikrohullámú PCB-khez

Top 8 anyag mikrohullámú PCB-khez

Ha mikrohullámú nyomtatott áramköri lapot keres, fontos, hogy megnézze, milyen anyagokat használnak ezekben az áramkörökben. Számos különböző anyag áll rendelkezésre, és a mikrohullámú nyomtatott áramkörök számára a legjobb anyagokat bizonyos tényezők határozzák meg. Például egy anyag Er-értékének 2,5-nél kisebbnek kell lennie, és alacsony Df-értékkel kell rendelkeznie, ami azt jelzi, hogy jó jelölt mikrohullámú alkalmazásokhoz. A nagyfrekvenciás anyagoknak szintén alacsony Df-változással kell rendelkezniük.

Szénhidrogén-alapú anyagok

A szénhidrogén alapú NYÁK-anyagok nagyszerű választás lehetnek mikrohullámú frekvenciás alkalmazásokhoz. Ezek az anyagok általában kompatibilisek a szabványos FR4 PCB gyártási eljárásokkal. Sok esetben ezeket a NYÁK-anyagokat előnyben részesítik a PTFE-vel vagy az üveggel szemben. A mikrohullámú frekvenciás áramkörök anyagának kiválasztása azonban az alkalmazás követelményei alapján kell, hogy történjen.

Üvegszál

Ez a fajta anyag számos előnnyel rendelkezik a hagyományos rézalapú hordozókkal szemben. Lángálló, és jó termikus és mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik. Az üvegszál erősítésű pcb-k több okból is a gyártók első számú választása között szerepelnek.

Alumínium

A mikrohullámú áramkörök általában vékony alumíniumrétegből készülnek, amelyet egy hőszigetelő szubsztrátra laminálnak. A két réteg összekötésére termikus kötőanyagokat lehet használni, és a termikus anyagokat az alumínium egyik vagy mindkét oldalára lehet laminálni. Ezután a laminált szerelvényt átfúrják és galvanizálják. Az alumínium szubsztrátumban lévő átmenő furatok fenntartják az elektromos szigetelést.

Réz

A mikrohullámú NYÁK egyik legnépszerűbb anyaga a réz, de más anyagok is előnyösek az ilyen típusú tervezéshez. Először is, nagyon alacsony dielektromos szilárdsággal rendelkezik. Ez a tulajdonsága korlátozza a mikrohullámú NYÁK teljesítményét bizonyos alkalmazásokban. Másodszor, a réznek magas az olvadáspontja, ami a mikrohullámú NYÁK-ok egyik legdrágább anyagává teszi.

FR-4 üveg/epoxi

Az FR-4 üveg/epoxi PCB-khez egy nagyfrekvenciás anyag, amelyet PCB-khez használnak. Ez az anyag jó elektromos és mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, és idővel viszonylag stabil. Ugyanakkor számos hátránya van, többek között az, hogy hajlamos a fúrószerszámok és a vágóollók gyors tompulására. Ezenkívül koptató hatású, és az üvegszilánkok fájdalmasak lehetnek.

FR-5 üveg/epoxi

A mikrohullámú nyomtatott áramköri lapok a hagyományos nyomtatott áramköri lapoktól eltérő fémezési eljárásokat igényelnek. Általában az FR-4 üveg/epoxi anyagot részesítik előnyben. Ez egy olcsó és lángálló anyag, amely évtizedek óta ipari szabvány.

FR-2 üveg/epoxi

A mikrohullámú NYÁK anyagának kiválasztásakor fontos, hogy megértsük, milyen tulajdonságokkal rendelkezik ez az anyag. Az üveg/epoxi egy rugalmas áramköri anyag, amely mikrohullámú frekvenciákon alacsony dielektromos veszteségekkel rendelkezik. Az FR-4 egy üvegszövettel erősített laminátum, amelyet lángálló epoxigyantával ragasztanak össze. A National Electrical Manufacturers Association ezt az anyagot UL94VO-kompatibilisnek minősítette, és jó választás mikrohullámú NYÁK-okhoz.

FR-3 üveg/epoxi

A mikrohullámú NYÁK gyártásához használt FR-3 üveg/epoxi egy nagy teljesítményű anyag, amely üvegszövettel erősített anyagból és epoxigyanta kötőanyagból származik. Ez az anyag kivételes mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, beleértve a magas hőmérsékletekkel szembeni ellenállást is. Alacsony nedvességfelvételéről, vegyszerállóságáról és hatalmas szilárdságáról is ismert. Összehasonlításképpen az FR-1 és az FR-2 papír alapú anyagok, alacsonyabb üvegesedési hőmérséklettel.

PCB áramköri anyagok kiválasztása és annak hatása az 5G különböző frekvenciasávjaiban

PCB áramköri anyagok kiválasztása és annak hatása az 5G különböző frekvenciasávjaiban

Az 5G-re való átállás számos iparág számára fontos döntés lesz, de az átállás az alkalmazásoktól és a működésüktől függ. Egyes iparágaknak gyorsan kell átvenniük az új technológiát, hogy versenyképesek maradjanak, míg másoknak talán nem kell sietniük. Függetlenül attól, hogy melyik iparágban tevékenykedik, figyelembe kell vennie az új nagysebességű anyagok használatával járó lehetséges költségeket. A nyomtatott áramköri lapok rakodási ideje jelentősen megnövekedhet a nagysebességű anyagokkal, ezért érdemes időt szánni a megfelelő döntés meghozatalára.

Dielektromos állandó

A nyomtatott áramköri lapok anyagának kiválasztásakor a dielektromos állandó fontos szempont. Ez határozza meg, hogy az anyag milyen gyorsan tágul és húzódik össze, amikor hőmérsékletváltozásnak van kitéve. A NYÁK-anyagok hővezetési sebességét általában watt/méter/ Kelvinben mérik. A különböző dielektromos anyagok eltérő hővezetési tényezővel rendelkeznek. A réz hővezetési tényezője például 386 W/M-oC.

A NYÁK-anyagok kiválasztásakor ne feledje, hogy a szubsztrát effektív dielektromos állandója befolyásolja az elektromágneses hullámok sebességét. A PCB szubsztrát anyagának dielektromos állandója és a nyomvonalgeometria határozza meg, hogy a jel milyen gyorsan tud áthaladni az áramkörön.

A dielektromos állandó kulcsfontosságú szempont az 5G hálózatokhoz használt NYÁK-anyagok kiválasztásakor. A magas permittivitás elnyeli az elektromágneses jeleket és csökkenti a kommunikáció érzékenységét. Ezért kulcsfontosságú, hogy olyan PCB-anyagokat válasszon, amelyek alacsony permittivitással rendelkeznek.

Nyomvonal vastagsága

Az 5G technológia frekvenciatartománya nagyobb, mint a korábbi vezeték nélküli kommunikációs technikáké. Ez azt jelenti, hogy rövidebb szerkezetek is érzékenyek a jelek gerjesztésére. Jellemzően egyetlen NYÁK-nyom hullámhossza egy centiméter. Ezzel a frekvenciatartományban egyetlen nyomvonal is nagyszerű vételi antenna lehet. Azonban ahogy a frekvenciatartomány szélesedik, úgy nő a NYÁK nyomvonal érzékenysége. Ezért lényeges a legjobb árnyékolási megközelítés meghatározása.

Az 5G szabvány frekvenciasávjai két részre oszlanak - az alacsony és a magas sávra. Az első sáv a milliméterhullámú régió, míg a második sáv a 6 GHz-es küszöbérték alatt van. A 30 GHz és 77 GHz körüli sávot a mobilhálózat fogja használni.

A második sáv az alacsony sáv, amelyet általában az energiaágazatban használnak a távoli szélerőművekkel, bányászati műveletekkel és olajmezőkkel való kommunikációra. A mezőgazdaságban az intelligens érzékelők összekapcsolására is használják. A keskenysávú 5G, amely 1,7 GHz és 2,5 GHz körül sugároz, jó egyensúlyt biztosít a sebesség és a lefedettség között. Úgy tervezték, hogy nagy területeket fedjen le, és viszonylag nagy sebességet kínáljon, ami még mindig gyorsabb, mint amit az otthoni internettel elérhet.

Költségek

Az elektronikai termékek gyártása során a nyomtatott áramköri lapok anyagválasztása kritikus fontosságú. A nagyfrekvenciás sávokban, például az 5G-ben történő gyártás során számos kihívás merül fel. Szerencsére a PCBA123 olyan anyagcsaládokat hozott létre, amelyek megfelelnek az új frekvenciatartomány követelményeinek.

Az 5G hálózatokban használt magasabb vivőfrekvenciák nagyobb adatátviteli sebességet és alacsonyabb késleltetést tesznek lehetővé. Ez sokkal több eszköz számára teszi lehetővé a nagyobb csatlakoztathatóságot. Ez azt jelenti, hogy az 5G lehet a dolgok internetének szabványa. A frekvenciasáv növekedésével azonban az eszközök összetettsége is növekszik.

Fortunately, there are some ways to reduce the cost of PCBs. For example, one option is to use low-loss liquid crystal polymers, which have a lower Tg. While this option can lower costs, it can introduce new permittivity concerns. Alternatively, manufacturers can use flexible ceramics and polyimides, which are better suited for low-temperature applications.

Thermal expansion

High-frequency PCB circuits require materials with different thermal expansion characteristics. While FR-4 is the most common material used in high-frequency circuits, there are also many other materials that can be used to minimize loss. Among these materials are pure polytetrafluoroethylene (PTFE), ceramic-filled PTFE, hydrocarbon ceramic, and high-temperature thermoplastic. These materials vary in Dk values, and the loss factor is based on surface contaminants, laminate hygroscopicity, and manufacturing temperature.

PCB circuit materials used in 5G technologies have to be resistant to higher temperature variations. Increasing thermal resistance will allow circuit boards to be processed using existing circuit board processing facilities. In addition, 5G technologies will require higher-quality PCB materials. For example, Isola MT40 is a material with a low coefficient of thermal expansion in the thickness direction, with a Dk/Df of 0.03, indicating that it is appropriate for high-frequency applications.

To ensure signal integrity, 5G systems will require high-speed and high-frequency components. With effective thermal management, these components can be designed to perform at the highest speed possible. Thermal conductivity, or TCR, is a property that measures the dielectric constant of a substrate in relation to temperature. When a circuit is under high-frequency operation, it generates heat and loses dielectric performance.

3 Concepts For Getting Started With High Speed PCB Design

3 Concepts For Getting Started With High Speed PCB Design

Before you get started with high speed PCB design, there are a few basic concepts you need to understand. These include Impedance calculations, Schematics, and the Footprint assignment tool. You’ll also want to consider the importance of maintaining the length of traces.

Schematics

Schematics play a vital role in PCB design. They help communicate design issues and ensure that the final PCB meets all of the necessary specifications. In addition, they provide an appropriate framework for high-speed designs. If you’re unsure about the best way to organize high-speed circuitry, consider reading up on some of the most important concepts regarding schematics.

When designing circuits for high-speed PCBs, it’s important to group components and circuit flows into logical groups. This will help you layout the circuits on the board. You can also group certain sensitive components together. In contrast, if the design is for a low-speed product, circuit flow may not be a major concern. Instead, you may be more concerned about making the most of the space on the schematic sheet.

When designing high-speed PCBs, you need to carefully consider the routing process. Different techniques are employed for this process, so be sure to collaborate with experts in the field. For example, you should place a central processor near the center of the board, where it will interface with the rest of the components on the board. Then, you can place the peripherals around it.

Impedance calculations

Impedance calculations for high speed PCB designs are necessary for high-speed PCB designs. The calculation involves the dielectric constant and the width of the trace. These values are then used in the design process to determine the final impedance. A PCB design can be simplified by using a stack-up editor, which has an in-built impedance calculator.

In addition to impedance calculations, signal integrity tools and impedance-controlled routing are also essential for high-speed PCB designs. Without proper impedance control, a circuit can’t be designed effectively. This can result in poor signal integrity. Managing all the parameters of a board can be time-consuming.

In high-speed PCB designs, it is imperative to make sure that the impedances of the signals on board are within one order of magnitude. The impedance of a CPCI signal line, for example, should be 65Ohms, while the impedance of the differential signal should be 100 ohms. The impedance of other signals on the board must be at least 50 ohms. In addition, the PCB routing space should be at least ten layers. This is because each signal layer has an adjacent image plane and a complete ground layer. To achieve this, a PCB design must balance the traces to maximize the density.

Footprint assignment tool

For a high-speed PCB design project to be successful, it is important to understand how signals are manipulated on the board. The signals must arrive at the proper timing, and any errors can cause data to be corrupted. Moreover, improperly arranged traces can cause other signals to interfere. Therefore, high-speed PCB design requires careful evaluation on a case-by-case basis.

 

What Is a PCB Designer?

What Is a PCB Designer?

In this article, we will discuss what is a PCB designer, where they are located, what computer software they use, and what career opportunities are available. PCB designers are responsible for the design of printed circuit boards. They also use design rule checks to ensure that placement and routing are correct. This can help reduce the number of manufacturing re-spins.

Printed circuit board designer

When creating a printed circuit board, an engineer must be creative and provide innovative solutions. They must work with a schematic, part lists, and basic description of the board’s function to develop a design that meets the client’s needs. In addition, a printed circuit board engineer must establish design standards, use CAD/CAM software, and verify completed design elements. Other important tasks include checking dimensions, quantities, and materials.

A printed circuit board designer is someone who designs and places printed circuit boards. They use computer-aided drafting (CAD) programs to create a computerized design that allows them to accurately place parts. They must also be creative and determine how the parts should be arranged to meet the specifications of the client. Depending on the product, a designer might work independently or for a company. They may be expected to use CAD software to create custom designs or optimize a preexisting design.

The CAD software used for designing a PCB requires the PCB designer to prepare a library of parts. These library parts include resistors, capacitors, connectors, and integrated circuits. These parts must be placed in the right place to achieve the most efficient functionality.

Place and route of pcb designer

PCB designers must possess a strong understanding of electronics and CAD software. They should also have sufficient experience with RF and analog layouts. Moreover, they should be knowledgeable about the common design rules related to PCBs. In addition, they should be well versed in working with engineering drawings and libraries. They must also be familiar with the concept of BOM and Configuration Management.

Computer software used by pcb designer

The PCB designer uses a variety of tools and software to create circuit boards. PCB design software can automate processes and improve quality. It also allows designers and stakeholders to see changes and ensure that all project specifications are met. In addition to creating circuit boards, PCB design software also helps engineers collaborate on projects.

PCB design software can range in cost and features. Choose a program that is suitable for your needs. Some software is free, while others require a small investment. You should also consider the operating system you’re using. Some PCB design software is compatible with MacOS and Linux, but others require a Windows OS.

Some PCB designer software has advanced features that make it easy to create complex circuit boards. Some of these tools also export designs in multiple formats. Make sure that the PCB design software offers extensive support and has a large library of standard parts. This will help you avoid having to reinvent the wheel each time you want to make a new part.

Career opportunities for pcb designer

There are a variety of PCB design jobs available. These designers work with a variety of people, including engineers and other designers, to create the perfect board. They must be excellent communicators to ensure that the final design meets all specifications. They also communicate with clients and manufacturers to explain how their designs will benefit the final product. A good PCB designer should have excellent verbal and written communication skills.

Education is also a vital part of a PCB designer’s career. In addition to a bachelor’s degree, a PCB designer can pursue additional certifications and learning courses to increase their knowledge of PCB design. These courses can provide specialized training in PCB tools and technology trends. Some of these programs are offered online by a variety of institutions.

A PCB designer must have extensive knowledge of electronics and CAD software. They should also have a working knowledge of RF and analog layouts. It is also important that a designer knows how to create the PCB’s design on software, and be able to view the physical version of the PCB in a digital format to check for errors. This type of expertise is important, because it will allow the designer to save time and money on the creation of circuit boards.