Nyomtatott áramköri lap újratervezése

Nyomtatott áramköri lap újratervezése

Egy NYÁK újratervezése gondos tervezést és a részletekre való odafigyelést igényel. A lapkakialakításnál egyensúlyt kell teremteni az összes alkatrész teljesítménye és a burkolat kialakítása között. A mechanikus alkatrészeket kell először elhelyezni, mivel azoknak illeszkedniük kell a burkolat nyílásaihoz. Miután ezeket az alkatrészeket elhelyeztük, a többi alkatrészt körülöttük kell elhelyezni, mégpedig a megfelelő sorrendben. Ezenkívül a fő alkatrészeket egymáshoz közel kell elhelyezni, de úgy, hogy körülöttük elegendő hely maradjon a többi alkatrész számára. Gondos egyensúlyt kell teremteni a hőkezelés és az áramkör teljesítménye között is.

Tesztpárnák hozzáadása

A tesztelési pontok hozzáadása a NYÁK-hoz nagyszerű módja annak biztosítására, hogy minden alkatrész megfelelően működjön. Ezek a tesztpontok a tervezéstől függően a NYÁK tetején, alján vagy mindkét oldalán elhelyezhetők. A tesztpontok hozzáadása azt is lehetővé teszi a gyártó számára, hogy automatizált tesztelőgépet használjon, ami felgyorsítja a gyártási folyamatot. Ezeknek a tesztpárnáknak a hozzáadása nemcsak a lap funkcionalitását javítja, hanem az újratervezés költségeit is csökkenti.

A tesztelési pontok a nyomtatott áramköri lapon található kis rézfelületek, amelyek a fejlesztés során egy oszcilloszkópos szondához, vagy a gyártás során egy érintkezőtűhöz csatlakoztathatók. Ezek általában a lap alján helyezkednek el, de bonyolultabb lapok mindkét oldalán lehetnek. A legtöbb esetben a tesztpontok hozzáadása a nyomtatott áramkörhöz segít a mérnököknek ellenőrizni annak működését, és biztosítani, hogy az megfeleljen a tervezési követelményeknek. A tesztelés megkönnyítése érdekében hasznos, ha az egyes tesztpontokat értelmes címkékkel látják el. Ha minden egyes ponthoz van egy numerikus hivatkozás, az szintén segítheti a hibakeresést.

A padok kráteresedésének kimutatására több módszer is létezik. Az egyik módszer az, hogy egy tűt forrasztunk a tesztpadjainkhoz, majd addig húzzuk, amíg el nem törik. Ez a módszer a legtöbb pad geometriánál hatékony, de érzékeny a lapkakialakításra és az anyagokra. Bizonyos esetekben a lap újratervezésére lehet szükség a padok krateresedésével kapcsolatos problémák megoldásához.

Rézgyűrű hozzáadása egy via-hoz

Egy rézgyűrű hozzáadása egy nyomtatott áramköri lapon egy átjáró lezárásához viszonylag egyszerű folyamat. A folyamat során eltávolítjuk a forrasztási maszkfelületet a via helyéről. Fontos megérteni, hogy a rézgyűrűnek teljesen körül kell vennie a lyukat ahhoz, hogy a forraszanyag átfolyhasson a lapon. Ezt kétféleképpen lehet elérni. Az első módszer, a via-sátorozás a legegyszerűbb módszer, és ingyenes. Fontos azonban megjegyezni, hogy ez az eljárás nem bolondbiztos. Előfordulhat, hogy a rézgyűrű nem veszi körül teljesen a lyukat, ami kitörést eredményez.

A tangencia elkerülése érdekében ügyeljen arra, hogy a rézgyűrű átmérője ne legyen szélesebb, mint a via átmérője. Egy túl nagy gyűrű hozzáadása gátolja a lap működését, különösen a kis rézlapoknál. Ez a kártya csatlakoztathatóságával kapcsolatos problémákhoz is vezethet.

Gyűrűs gyűrű hozzáadása egy via-hoz

Számos tényezőt kell figyelembe venni, amikor gyűrűs gyűrűt adunk egy átvezetéshez. Először is, a gyűrűnek kellően vastagnak kell lennie ahhoz, hogy biztonságos elektromos kapcsolatot biztosítson. Emellett elegendő hosszúságúnak kell lennie ahhoz, hogy egy alkatrész csatlakoztatható legyen a via megszakítása nélkül. Ellenkező esetben a kapcsolat megszakadhat, és az áramkör nem a tervezett módon fog működni.

A gyűrűs gyűrű mérete és szerkezete az átvezetés méretétől és elhelyezésétől függ. Általában a gyűrű átmérője akkora, mint a lap legnehezebb alkatrésze. Például egy kapcsoló nagyobb gyűrűt igényel, mint egy LED. A gyűrű ideális átmérője körülbelül 0,25 mm.

A gyűrűs gyűrű a rézbetétnek a via lyukat körülvevő területe. Általában a gyártási folyamat során jön létre. A via lyukat körülvevő rézbetét az áramköri rétegek közötti összekötő csomópontként szolgál. A gyűrűs gyűrű fontos annak biztosításához, hogy a réznyomok megfelelően csatlakozhassanak. A rézgyűrűnek nagyobbnak kell lennie, mint a lapon lévő rézpárnáknak, mivel egy kisebb rézpárna hajlamosabb lehet a törésre.

Hogyan kell forrasztani egy nyomtatott áramköri lapot

Hogyan kell forrasztani egy nyomtatott áramköri lapot

Ha meg akarod tanulni, hogyan kell nyomtatott áramköri lapokat forrasztani, ismerned kell néhány alapismeretet. A tábla felületét forrasztási felületnek nevezzük, és ez az a hely, ahol a különböző alkatrészek és csatlakozók kötődnek. Egy NYÁK-gyártó vállalat, mint a Candor, számos szolgáltatást kínál, beleértve a NYÁK-tervezést és -gyártást. A következő lépések segítenek megtanulni, hogyan kell NYÁK-ot forrasztani.

Szelektív forrasztás

A nyomtatott áramköri lapok egyre összetettebbé válnak, és az átmenő lyukú alkatrészek forrasztása időigényes és nem hatékony folyamat lehet. Hagyományosan a kézi forrasztás volt az alkalmazott eljárás, de a modern technológia lehetővé teszi a szelektív forrasztást, amely gyorsabb, pontosabb és olcsóbb lehet.

A szelektív forrasztásnak számos különböző módszere létezik. A fluxusbevonat, a NYÁK előmelegítése, a merülőforrasztás és a vonszolóforrasztás csak néhány a technikák közül. E módszerek némelyike további alkatrészeket igényelhet. Az eljárás néhány előnye a sebesség, a pontosság és a szerszámok hiánya.

Bizonyos alkalmazásoknál a szelektív forrasztás az előnyben részesített módszer. Nagyszerű megoldás a lapkakészítéshez és csökkenti a költségeket. A módszer használata csökkenti a forrasztási időt, és nem igényel speciális szakértelmet. Sok modern áramköri lapgyár robottechnikát használ az alkatrészek forrasztásához.

Hőelnyelők

A nyomtatott áramköri lapok forrasztásakor fontos a hűtőbordák használata. A teljesítménykomponensekkel ellátott nyomtatott áramköri lapok általában nagyobb hőkezelési igényeket támasztanak, mint a teljesítménykomponensek nélküli nyomtatott áramköri lapok. Ezek az alkatrészek közé tartozhatnak a teljesítmény IC-k, a teljesítményerősítők és még a tápegységek is. Mivel ezek az alkatrészek nagy alkatrészsűrűségűek, általában több hőt termelnek. Ez azt jelenti, hogy a hűtőbordák a nyomtatott áramköri lap tervezésének lényeges részét képezik, és a megfelelő hűtőborda nagy különbséget jelent.

A hűtőbordáknak sokféle típusa létezik, de a leggyakoribbak az ólom és a réz. Az alumínium és a réz hűtőbordák hatékonyabban veszik fel a hőt azokból az eszközökből, amelyekhez csatlakoznak, mint az acél fogók.

Flux

A forrasztófolyadék a forrasztási folyamat kritikus összetevője. Segít eltávolítani a szennyeződéseket és az oxidot a nyomtatott áramköri lapról, ami elengedhetetlen az áram megfelelő áramlásához. A folyasztófolyadék segít a forrasztandó fémek oxidációmentesítésében is. Úgy működik, hogy nedvesíti az olvadt forraszanyagot és eltávolítja a szennyeződéseket.

Kétféle fluxus létezik: vízben oldódó és gyanta. A vízben oldódó fluxus könnyen letisztítható az áramköri lapról. A gyanta alapú fluxus maradványokat hagyhat az áramköri lapon. Ez deionizált vízzel tisztítható le. A vízoldható fluxusok tisztítószerekkel vagy deionizált vízzel is tisztíthatók.

Ha forrasztópákát használ, akkor a legjobb, ha a forrasztópáka hegyét megtisztítja, mielőtt fluxust alkalmazna. Ez csökkentheti a kopást és az oxidációt, és javíthatja a hőátadást. A folyasztószert ecsettel vagy szivaccsal vigye fel. Ügyeljen arra, hogy ne égesse el a folyasztószert, mivel ez a forraszanyag túlmelegedését okozhatja.

Tiszta felületek forrasztás után

Egyes áramköri lapok kritikus fontosságúak, és a forrasztás után gondos tisztítást igényelnek. Ezek a lapok gyakran speciális tervezési szabványokkal rendelkeznek, amelyek előírják a tisztítási folyamatot. Ha ezeket a lapokat nem megfelelően tisztítják, a hátrahagyott folyasztószer-maradványok korróziót és oxidációt okozhatnak a szabadon lévő fémfelületeken. Ez a folyamat akkor is kulcsfontosságú, ha a lapon megfelelő bevonatot használnak.

Forrasztáskor tisztítson meg minden felületet, mielőtt fluxust visz fel az alkatrészekre. A folyasztószer jó vezető, de az alkatrészekre és a padjaira tapadva problémákat is okozhat. Még az alkatrészeket is károsíthatja.

6 PCB tervezési hiba milliókba kerül a szerződéses gyártás során

6 PCB tervezési hiba milliókba kerül a szerződéses gyártás során

Amikor egy szerződéses gyártó számára tervez NYÁK-ot, fontos, hogy a tervezés helyes legyen. Sokszor a NYÁK-tervezők csak az XY-adatokat látják, és azt, hogy a lapnak mit kell tennie. A minőségügyi mérnököknek a gyártás előtt keresztellenőrzést kell végezniük az összes bemeneti fájlon.

RF mérnökök dolgoznak nagy teljesítményű táblákon

A nagy teljesítményű rádiófrekvenciás tervezés (HPRFE) az elektrotechnika egy speciális területe, amely a hangfrekvenciás sáv feletti komponensekkel foglalkozik. Ez a terület a rádiózás és a vezeték nélküli távírászatban való kezdetektől napjainkig, a számítástechnikában, az ipari feldolgozásban és a képalkotás számos formájában való felhasználásig hatalmas fejlődésen ment keresztül.

Az RF NYÁK-ok a tervezési igényektől függően különböző anyagokból készülnek. A nagyfrekvenciás lapok gyakori anyagai közé tartozik az FR-4 és származékai. Azonban más alap szubsztrátumok jobb elektromos teljesítményt biztosíthatnak, például a speciális, alacsony veszteségű anyagok, például a PTFE, a kerámiával töltött PTFE és a szénhidrogén-kerámia. Az alacsony veszteségű anyagok stabilabb dielektromos állandóval is rendelkeznek, ami az RF PCB-k kulcsfontosságú jellemzője.

A NYÁK tervezők gondoskodnak arról, hogy minden ott legyen, ahol lennie kell.

Ha a NYÁK-tervezés nem optimális, az a gyártás késedelméhez és költségtúllépéshez vezethet. Ezenkívül egy rosszul megtervezett NYÁK miatt az elrendezés megváltozhat, ami azt eredményezheti, hogy a NYÁK nem a tervezett módon működik. Ez termékvisszahívást vagy költséges utómunkálatokat eredményezhet. Ezen okok miatt fontos, hogy alaposan felülvizsgálja a NYÁK-tervezést.

A nyomtatott áramköri lapok minden elektronikus áramkör kritikus elemei. Ezek szabályozzák az alkatrészek közötti elektromos kapcsolatokat, és összekötik az eszközt a külvilággal. A legapróbb tervezési hiba is költséges késedelmeket és áramköri meghibásodást eredményezhet. Bár a modern tervezőeszközök pontosabbá és reprodukálhatóbbá tették a folyamatot, a hibák még mindig előfordulhatnak a folyamat során.

A minőségügyi mérnökök keresztellenőrzik a bemeneti fájlokat a gyártásra történő benyújtás előtt.

A minőségügyi mérnökök, vagy QE-k olyan emberek, akik különböző módszerekkel biztosítják, hogy egy termék magas színvonalú legyen. A gyártás különböző szakaszaiban, például a fejlesztési folyamat során és a gyártásra történő benyújtás előtt minőségellenőrzéseket végeznek. Végső soron ez a folyamat biztosítja, hogy a termék megfeleljen a vállalati és a vevői előírásoknak.

A minőségügyi mérnök általában ipari vagy gépészmérnöki diplomával rendelkezik. Egyes mérnökök minőségbiztosítási és menedzsment szakon szereznek mesterfokozatot. A formális oktatás mellett a minőségügyi mérnökök általában a munkahelyükön tanulnak. Jó csapatjátékosoknak kell lenniük, és erős problémamegoldó készséggel kell rendelkezniük.

TDR-mérés az időzítéshez

A Time Domain Reflectometry (TDR) a hálózat impedanciájának időbeli mérésére szolgáló eszköz. Általában gyors impulzusokat generáló eszközzel végzik. A jelek ezután áthaladnak egy átviteli közegen, majd visszaverődnek. A visszavert jeleket ezután megmérik és amplitúdójukat kiszámítják. Az eredmény az impedancia grafikonja az idő függvényében. Ennek eredményeképpen a TDR információt szolgáltat a hálózat impedanciájáról és késleltetéséről az idő függvényében.

A TDR-mérések pontossága a nyomvonalban lévő zaj mennyiségétől, az impulzus időtartamától és az üzemi feszültségtől függ. Általában minél nagyobb a Vf, annál nagyobb a pontosság. Annak érdekében, hogy a TDR-mérések a lehető legpontosabbak legyenek, vizsgálja meg a nyomvonalat mindkét végéről. Ezenkívül a torzított hullámformák elkerülése érdekében változtassa az impulzusszintet a kimeneten.

Kommunikációs kapcsolat a gyártó és a tervező között

A nyomtatott áramköri lapok szerződéses gyártása során a tervező és a gyártó közötti kommunikációs kapcsolat kulcsfontosságú. Ennek oka, hogy a két félnek jóvá kell hagynia a tervezést és az esetleges gyártási korlátozásokat. Egy olyan szoftver, mint a PCBflow segítségével a tervezők biztonságosan megoszthatják a tervezési és gyártási szabályokat a gyártókkal. Ez lehetővé teszi a zökkenőmentes együttműködést és a gyorsabb átadási folyamatot.

A nyomtatott áramköri lapok tervezése összetett folyamat, amely több ezer döntést foglal magában. Egy egyszerű hiba a tervezésben sok pénzbe, mérnöki időbe és gyártási időbe kerülhet egy vállalatnak. Emiatt a Nistec tervezői minden egyes terven belső tesztet végeznek, mielőtt azt a gyártási részleghez továbbítanák. Nagy kihívás és időigényes egy NYÁK-tervezés minden egyes szempontját ellenőrizni a gyárthatóság szempontjából.

4 dolog, amit egy kockának tudnia kell, mielőtt nyomtatott áramköri kártyával játszik

4 dolog, amit egy kockának tudnia kell, mielőtt nyomtatott áramköri kártyával játszik

Ha Ön egy feltörekvő elektronikai tervező, számos dolgot tudnia kell, mielőtt belevágna. Az első dolog, amit tudnod kell, hogy a nyomtatott áramköri lapok tervezési folyamata művészet és tudomány, és az alkatrészek megfelelő elhelyezése kritikus fontosságú a siker szempontjából. Azt is fontos megjegyezni, hogy a nyomtatott áramköri lapon az alaplapok biztosítják az elektromos összeköttetést a rétegek között.

A nyomtatott áramköri lapok tervezése művészet és tudomány

A nyomtatott áramköri lapok tervezési folyamata összetett művészet és tudomány. Magában foglalja az alkatrészek, az átvezetések és az elektromos vezető utak elrendezésének tervezését, kiszámítását és optimalizálását. Számítógéppel segített tervezőprogram (CAD) segítségével a laptervezők feltérképezik a tervezési mintát a lap felületén. A tervezési folyamat jellemzően a kapcsolási rajzzal kezdődik, ezt követi az alkatrészek elhelyezése, a jelnyomvonalak elvezetése, majd a tervezési szabályok ellenőrzésével és a Gerber-fájlok generálásával fejeződik be.

A NYÁK-tervezés folyamata összetett lehet, különösen azok számára, akik RF és nagysebességű jelekkel foglalkoznak. A nyomvonalak hossza, valamint a diódák és más alkatrészek elhelyezése meghatározhatja vagy megtörheti a lap teljesítményét. A gyártási folyamat nem mindig pontos, ezért elengedhetetlen a prototípusok és a tervek kis sorozatban történő tesztelése a nagy sorozatgyártás előtt. Ha például a nyomvonalak túl vékonyak vagy túl közel vannak egymáshoz, akkor fennáll az esélye, hogy elmozdulnak vagy keresztbeszólásokat okoznak, ami rontja a teljesítményt.

Az alkatrészek megfelelő elhelyezése határozza meg a tervezés sikerét

Egy nyomtatott áramköri lap (PCB) létrehozásakor az alkatrészek elhelyezése kritikus fontosságú a tervezés sikere szempontjából. Az alkatrészek elhelyezésénél figyelembe kell venni a mechanikai és termikus szempontokat, és biztosítani kell a megfelelő gyárthatóságot. Ha megértjük, hogyan kell helyesen elhelyezni az alkatrészeket a NYÁK-on, könnyebbé és sikeresebbé tehetjük a folyamatot.

Az alkatrészek megfelelő elhelyezése nem csak az útválasztást könnyíti meg, hanem optimális elektromos teljesítményt is eredményez. A megfelelő elhelyezés csökkenti a lap meghibásodásának lehetőségét. Az alkatrészek elhelyezésekor tartsa őket távol a lap széleitől, hogy a feldolgozás során ne sérüljenek meg.

A NYÁK fejléc csapjai eredendő elektromos ellenállással rendelkeznek

A NYÁK fejléc csapjainak saját elektromos ellenállása fontos tényező, amelyet figyelembe kell venni a NYÁK tervezésekor. Ez az ellenállás közvetlenül kapcsolódik a NYÁK nyomvonal impedanciájához. Egy alacsony impedanciájú jel megfelelő lezárás nélkül 180 fokkal megfordítja a fázisát. Ennek eredményeképpen az SPI-kommunikáció lehető legnagyobb sebességének fenntartásához elengedhetetlen a pufferek vagy soron belüli ellenállások használata.

A NYÁK-fejlécek olyan csatlakozók, amelyek lehetővé teszik a nyomtatott áramköri laphoz való különféle csatlakoztatásokat. Általában a lap felületére szerelik fel őket, lehetővé téve a csatlakoztatásokat az ellentétes oldalakról. A csatlakozótüskék is burkoltak, hogy megakadályozzák a tűk elhajlását.

A PCB burkolatok nem olyan törékenyek, mint amilyennek látszanak

A NYÁK burkolatok szinte minden elektromos eszköz gyakori részei. Elengedhetetlenek az eszköz működőképességének biztosításához. Ezek a műanyag burkolatú eszközök az elektronikát az elemektől is védik. A NYÁK-burkolatok stílusa az eszköz típusától, a felhasználástól és a környezet hőmérsékletétől függően változik.

A műanyag NYÁK burkolatok általában egy vagy két oldalon nyílásokkal vagy dudorokkal, valamint a NYÁK számára kialakított aljjal rendelkeznek. Az extrudált alumínium PCB burkolatok jellemzően teljes hosszúságú nyílásokkal rendelkeznek, amelyek jobban alkalmasak a vízszintes szerelésre. A műanyag burkolatok ráadásul könnyűek és könnyen testre szabhatók.

A PCB javítás nem olyan bonyolult, mint amilyennek látszik

A nyomtatott áramköri lapok javítása számos kemény és puha készséget igényel. Kiváló szem-kéz koordinációra, türelemre és a részletek iránti éles szemre van szükség. A készségek tökéletesítése hosszú időt vehet igénybe, de a jutalom megéri az erőfeszítést. A NYÁK-javítás megtanulása az elektronikai javítások iránti érdeklődésedet is felkeltheti.

Először is meg kell győződnie arról, hogy a nyomtatott áramköri lap csatlakozói megfelelően ülnek. Ha a csatlakozók nincsenek megfelelően elhelyezve, a NYÁK nem fog megfelelően működni. Ha a csapok meghajlottak vagy töröttek, az azt jelenti, hogy nem megfelelően vannak betolva. Ha nem biztos ebben, megpróbálhatja eltávolítani a nyomtatott áramkört, majd újra behelyezni. Azt is ellenőrizheti, hogy a csatlakozások szorosan vannak-e rögzítve. Ellenőrizze a csapokat feszültségmérővel.