Interferencia intézkedések a PCB áramköri lapok tervezésében

Interferencia intézkedések a PCB áramköri lapok tervezésében

Ha interferenciaméréseket keres a nyomtatott áramköri lapok tervezésénél, akkor a legjobb helyen jár. Ezek az intézkedések közé tartozik az árnyékolás, a földelés, az átviteli vezetékek és az aluláteresztő szűrők. Ezek az intézkedések segíthetnek az EMI és a zajok megelőzésében, valamint az elektronikus termékek teljesítményének javításában.

Árnyékolás

Az árnyékolás a PCB áramköri lapok tervezési folyamatának fontos része. Megakadályozza, hogy az EMI, vagyis az elektromágneses interferencia zavarja az áramköri lapot. Az EMI-t az elektromos jelek okozzák, amelyek gyakran magasabb frekvenciájúak, mint maga az áramköri lap. Az áramköri lapon lévő fémpajzsok vagy dobozok segítenek az ilyen jellegű interferenciák blokkolásában. Az árnyékolás a nyomtatott áramkörök tervezésének fontos szempontja, függetlenül attól, hogy a lapot analóg vagy digitális áramkörökhöz tervezték.

Az árnyékoló anyag általában több rézrétegből áll. Ezek a rézrétegek összefűzött átvezetőkkel kapcsolódnak egymáshoz, és az árnyékolóréteg ezek közé van beékelve. A tömör rézréteg nagyobb árnyékolást biztosít, míg a keresztirányú rézrétegek árnyékolást biztosítanak a rugalmasság veszélyeztetése nélkül.

Az árnyékoló anyagok gyakran rézből vagy ónból készülnek. Ezek a fémek hasznosak az áramkörök árnyékolására, mivel elszigetelik azokat a lap többi részétől. Az árnyékolás a rugalmas áramkör vastagságát is megváltoztathatja. Ennek eredményeként csökkentheti a hajlítási kapacitást. Az árnyékoló anyagokat körültekintően kell kiválasztani, mert bizonyos határok vannak annak, hogy egy áramköri lap mennyire lehet rugalmas.

Földelés

A földelés a nyomtatott áramköri lapok tervezésénél fontos a jelek integritásának fenntartása és az EMI minimalizálása érdekében. A referencia-földsík tiszta visszatérési utat biztosít a jelek számára, és árnyékolja a nagysebességű áramköröket az EMI-től. A megfelelő NYÁK-földelés a tápáramkörök esetében is segíthet. A PCB áramkörök tervezésénél azonban több tényezőt is figyelembe kell venni, mielőtt elkezdené.

Először is, különítse el az analóg földelési pontokat a teljesítménysíktól. Ez megakadályozhatja a feszültségtüskéket a tápsíkon. Ezenkívül ossza szét a leválasztó kondenzátorokat az egész lapon. A digitális komponensek esetében a tápsíkkal azonos értékű leválasztó kondenzátort kell használnia. Másodszor, kerülje az alapsík egynél több rétegre történő elosztását, ami növeli a hurok területét.

A földsíkok nem lehetnek túl közel az elektronikus alkatrészekhez. Az elektromágneses indukció (EMI) a jelek összekapcsolódását okozza, ha két nyomvonal túl közel kerül egymáshoz. Ezt a jelenséget keresztbeszólásnak nevezik. A földsíkokat úgy tervezték, hogy minimalizálják a keresztbeszólást és csökkentsék az EMI-t.

Átviteli vezetékek

Az átviteli vonalak fontosak a nyomtatott áramköri lapok tervezésénél, mivel befolyásolhatják a lap funkcionalitását. Az átviteli vonal tulajdonságai közé tartozik a jellemző impedancia és a terjedési késleltetés. Ha ezeket a paramétereket nem szabályozzák, jelvisszaverődéseket és elektromágneses zajt okozhatnak. Ez csökkenti a jelminőséget, és veszélyeztetheti az áramköri lap integritását.

Az átviteli vezetékek különböző formájúak lehetnek, beleértve a csíkvezetékeket és a koplanáris hullámvezetőket. Minden átviteli vonaltípusnak van egy jellemző impedanciája, amelyet a vezető csík szélessége és vastagsága határoz meg. Az átviteli vonalak más típusaitól eltérően a csíkvezetékek nem igényelnek egyetlen alaplapot, mivel vezető csíkjuk két különböző réteg közé ágyazható.

Az átviteli vonal egy másik típusa a mikroszalagok, amelyeket jellemzően a nyomtatott áramköri lapok legkülső rétegén használnak. Az ilyen típusú nyomvonalak magas jellemző impedanciát kínálnak, amely a frekvenciával változik. Ez az impedanciakülönbség a jel visszaverődéséhez vezet, amely az ellenkező irányba halad. E hatás elkerülése érdekében az impedanciának meg kell egyeznie a forrás kimeneti impedanciájával.

Aluláteresztő szűrők

Az aluláteresztő szűrőket alacsony frekvenciájú jelek, például rádióhullámok szűrésére használják. A kondenzátorok aluláteresztő szűrőként való használata a nyomtatott áramköri lapok tervezésében javíthatja az áramkör teljesítményét. A Rogers 4003 nyomtatott áramköri lapok anyaga azonban nem mindig használható, és nem is mindig áll rendelkezésre a piacon.

A ferriteket általában aluláteresztő szűrőként használják, de ez az anyag hajlamos a telítődésre, amikor egyenáramnak van kitéve. Mint ilyen, nem mindig lehet aluláteresztő elemként használni, ha az áramkör impedanciája nagyobb, mint a ferrit impedanciája.

Hogyan használjuk a PCB rétegelt Stackupot az EMF sugárzás szabályozására?

Hogyan használjuk a PCB rétegelt Stackupot az EMF sugárzás szabályozására?

A PCB rétegelt egymásra építése az egyik legjobb módja az EMC csökkentésének és az EMF-kibocsátás szabályozásának. Ez azonban nem kockázatmentes. A két jelréteggel ellátott NYÁK tervezése azt eredményezheti, hogy a jelek elvezetéséhez nem áll rendelkezésre elegendő hely a NYÁK-on, ami a PWR-síkot feldarabolja. Ezért jobb, ha a jelzőrétegeket két egymásra helyezett vezető sík közé helyezzük.

6 rétegű PCB stackup használata

A 6 rétegű NYÁK-összeépítés hatékony a nagysebességű és a kissebességű jelek szétválasztására, és a teljesítményintegritás javítására is használható. Azáltal, hogy a felület és a belső vezető rétegek közé egy jelzőréteget helyezünk, hatékonyan elnyomhatjuk az EMI-t.

A tápellátás és a földelés elhelyezése a NYÁK 2. és 5. rétegén kritikus tényező az EMI-sugárzás ellenőrzésében. Ez az elhelyezés azért előnyös, mert a tápegység rézellenállása magas, ami befolyásolhatja a közös módusú EMI ellenőrzését.

A 6 rétegű PCB-összeállításoknak különböző konfigurációi vannak, amelyek különböző alkalmazásokhoz hasznosak. A 6 rétegű PCB stackupot a megfelelő alkalmazási specifikációknak megfelelően kell megtervezni. Ezután alaposan tesztelni kell a működőképesség biztosítása érdekében. Ezt követően a tervből kék nyomtatás lesz, amely a gyártási folyamatot irányítja.

A nyomtatott áramköri lapok korábban egyrétegű, átjárók nélküli lapok voltak, és az órajelek sebessége a száz kHz-es tartományban volt. Manapság akár 50 réteget is tartalmazhatnak, a rétegek között és mindkét oldalon elhelyezett alkatrészekkel. A jelsebesség 28 Gb/S fölé emelkedett. A szilárd rétegű egymásra építésnek számos előnye van. Csökkenthetik a sugárzást, javíthatják az áthallásokat és minimalizálhatják az impedanciaproblémákat.

Maggal laminált tábla használata

A maggal laminált NYÁK használata kiváló módja az elektronika védelmének az EMI-sugárzástól. Ezt a fajta sugárzást a gyorsan változó áramok okozzák. Ezek az áramok hurkokat alkotnak és zajt sugároznak, amikor gyorsan változnak. A sugárzás megfékezése érdekében olyan maglaminált lapot kell használnia, amelynek alacsony a dielektromos állandója.

Az EMI-t számos forrás okozza. A leggyakoribb a szélessávú EMI, amely a rádiófrekvenciákon jelentkezik. Számos forrás, többek között áramkörök, elektromos vezetékek és lámpák által keltett elektromágneses sugárzás. Károsíthatja az ipari berendezéseket és csökkentheti a termelékenységet.

A maggal laminált lap tartalmazhat EMI-csökkentő áramköröket. Minden EMI-csökkentő áramkör egy ellenállásból és egy kondenzátorból áll. Tartalmazhat egy kapcsolószerkezetet is. A vezérlőáramköri egység minden egyes EMI-csökkentő áramkört úgy vezérel, hogy kiválasztási és vezérlőjeleket küld az EMI-csökkentő áramköröknek.

Impedancia-eltérés

A NYÁK réteges egymásra építése nagyszerű módja az EMI-szabályozás javításának. Segíthetnek az elektromos és mágneses mezők megfékezésében, miközben minimalizálják a közös módusú EMI-t. A legjobb rétegrend szilárd táp- és földsíkokkal rendelkezik a külső rétegeken. Az alkatrészek csatlakoztatása ezekhez a síkokhoz gyorsabb és egyszerűbb, mint a tápfák vezetése. Ennek ellentételezéseként azonban megnő a bonyolultság és a gyártási költségek. A többrétegű nyomtatott áramkörök drágák, de az előnyök meghaladhatják a kompromisszumot. A legjobb eredmény elérése érdekében dolgozzon együtt egy tapasztalt NYÁK-beszállítóval.

A PCB rétegelt stackup tervezése a jelintegritási folyamat szerves részét képezi. Ez a folyamat a mechanikai és elektromos teljesítménykövetelmények gondos mérlegelését igényli. A NYÁK tervező szorosan együttműködik a gyártóval a lehető legjobb NYÁK létrehozása érdekében. Végső soron a PCB rétegrendnek képesnek kell lennie az összes jel sikeres elvezetésére, a jelintegritási szabályok megtartására, valamint megfelelő táp- és földrétegek biztosítására.

A nyomtatott áramköri lap réteges felépítése segíthet az EMI-sugárzás csökkentésében és a jelminőség javításában. Emellett egy leválasztó tápbusz is biztosíthat. Bár nem létezik egyetlen megoldás minden EMI-problémára, több jó lehetőség is van a PCB rétegelt stackek optimalizálására.

Nyomok elválasztása

Az EMI-sugárzás ellenőrzésének egyik legjobb módja a rétegfelhalmozás alkalmazása a NYÁK-tervezésben. Ez a technika az alaplapi és a jelzőrétegek egymás mellé helyezését jelenti. Ez lehetővé teszi, hogy árnyékolóként működjenek a belső jelzőrétegekkel szemben, ami segít csökkenteni a közös módusú sugárzást. Ráadásul a réteges egymásra építés a hőkezelés szempontjából is sokkal hatékonyabb, mint az egysíkú NYÁK.

Amellett, hogy hatékonyan fékezi az EMI-sugárzást, a PCB réteges halmazkialakítása segít az alkatrészsűrűség javításában is. Ez azáltal érhető el, hogy az alkatrészek körül nagyobb a tér. Ez szintén csökkentheti a közös módusú EMI-t.

Az EMI-sugárzás csökkentése érdekében a nyomtatott áramköri tervnek négy vagy több rétegből kell állnia. Egy négyrétegű lap 15 dB-lel kevesebb sugárzást produkál, mint egy kétrétegű lap. Fontos, hogy a jelréteget a teljesítménysíkhoz közel helyezzük el. A megfelelő anyagok kiválasztásában és az impedancia-számítások elvégzésében segíthet egy jó NYÁK-tervezési szoftver használata.

Hogyan forrasztjuk a chipkomponenseket

Hogyan forrasztjuk a chipkomponenseket

Kézi forrasztás

A kézi forrasztás során hőt és nyomást alkalmazunk az alkatrészre, hogy erős kötést hozzunk létre. A hullám- vagy visszaáramoltató forrasztógéppel ellentétben a kézi forrasztást egy személy végzi forrasztópáka és forrasztóállomás segítségével. A kézi forrasztás kisebb alkatrészeken vagy javítás és utómunka esetén végezhető.

A forrasztás megkezdéséhez tartsa a forrasztópáka hegyét a chip vezetékére vagy érintkezési pontjára. Ezután érintse a forrasztóhuzal hegyét a vezetékhez. Ezután melegítse a vezetéket és a forraszforrasztót, amíg a forraszanyag folyik. Ügyeljen arra, hogy a forraszanyag a teljes vezetéket vagy érintkezési pontot befedje. A tombstoneing elkerülése érdekében ne tartsa túl sokáig a hőt a chip egyik oldalán. Ellenkező esetben a forraszanyag átfolyik az ellenkező oldalra.

A kézi forrasztási folyamat általában a prototípus összeszerelésének utolsó lépése. A Thermaltronics forrasztószerszám használatával mind az átmenő furatú, mind a felületre szerelt alkatrészek finom részletei elkészíthetők. Kézi forrasztás esetén a legjobb, ha szabályozott hőmérsékletű forrasztópákát használ. A nem szabályozott hőmérsékletű forrasztópáka használata nem fog megbízható elektromos kötéseket létrehozni.

Átmenő furat forrasztás

Az átforrasztás egy olyan folyamat, amely egy alkatrész ólomvezetékekkel történő összerakását jelenti. Az ólomhuzalokat egy fogó segítségével helyezik be a lyukakba, amelyet az alkatrész testéhez tartanak. Fontos, hogy az átmenő furatokba való behelyezéskor gyengéd nyomást gyakoroljon a vezetékekre. Ez az eljárás biztosítja, hogy a chipkomponensek vezetékei ne nyúljanak túl. A túlzott nyúlás befolyásolhatja a többi alkatrész elhelyezését a NYÁK-on. Ezenkívül befolyásolhatja az egész átmenő furatok forrasztási folyamatának megjelenését.

A forrasztás előtt fontos, hogy megtisztítsa a chipkomponens felületét. A chipkomponens tisztításához használhat 3M Scotch-Brite padot vagy szinuszos acélgyapotot. Fontos, hogy a megfelelő forrasztófolyadékot használja, mivel a vízben oldódó folyasztófolyadék oxidálhatja a nyomtatott áramkört vagy az átmenő furatú alkatrészt.

Ólommentes forrasztás

Az ólommentes forrasztás olyan eljárás, amely ólommentes forraszanyagot és nagyobb teljesítményű forrasztópákát használ. Az optimális teljesítmény eléréséhez a forrasztási hőmérsékletnek elég magasnak kell lennie ahhoz, hogy elegendő hőt adjon át a chipkomponensnek. A szükséges hőmérséklet az alkatrész térfogatától, hőtömegétől és a lap tűréseitől függ.

Az ólommentes forrasztás első lépése annak meghatározása, hogy a chip alkatrészei kompatibilisek-e az ólommentes forrasztóanyaggal. A folyamat nem komplikációmentes. Egyes chipkomponenseket ón-ólom ötvözettel vonnak be a forraszthatóság érdekében. Ez a fajta bevonat azonban sérti a környezetvédelmi jogszabályokat. Szerencsére néhány chipgyártó megtalálta a módját annak, hogy ólommentes forraszanyagot használjon ón-ólom komponensekkel. Ez az úgynevezett visszafelé kompatibilitás.

A chipkomponensek ólommentessé tételének másik módja a nikkel-ólom használata. A nikkel-ólmot már évek óta használják ón-ólomforrasztással együtt. Egy másik lehetőség a Ni-Pd-Au forraszanyag. A Ni-Pd-Au azonban nem nedvesíthető ugyanúgy, mint az ón.

Fluxus ólommentes forraszanyagban

A fluxus a forrasztási folyamat során használt előkezelő anyag. A folyasztószer elősegíti a chipkomponensek közötti metallurgiai kötéseket, így a forrasztási kötések nem törnek meg, és nem ingadoznak a feszültség hatására. Emellett eltávolítja az oxidációt a felületekről, ami megkönnyíti a nedvesedést, vagyis a forraszanyag felületre történő ráfolyását.

A fluxusmaradványok korrózióhoz és dendritikus növekedéshez vezethetnek a PCB-szerelvényeken. A chipkomponensek forrasztása után a maradékokat egy jó fluxuseltávolítóval kell letisztítani. A legjobb eredmény elérése érdekében a tisztítás során dőljön a lapra, hogy a felesleges oldószer lefolyjon a lapról. Egy szöszmentes törlőkendővel vagy lószőrkefével óvatosan súrolhatja a lapot.

A folyasztószer az ólommentes forraszanyag fontos összetevője. Tisztítja a fémfelületet a jó metallurgiai kötés biztosítása érdekében. A rossz forrasztási kötések költséges alkatrészhibákhoz vezethetnek. Szerencsére a fluxus egy kémiai tisztítószer, amelyet a forrasztás előtt és maga a folyamat során is alkalmazhatunk.

A felesleges forraszanyag tisztítása

Chipkomponensek forrasztásakor gyakran szükséges a felesleges forraszanyagot eltávolítani róluk. A már felvitt forraszanyagot azonban nehéz lehet eltávolítani. Ha egyszer már rátapadt az alkatrészre, a forraszanyagot már kétszer vagy háromszor felmelegítették. Minden egyes újramelegítés megváltoztatja a fém fizikai összetételét. Ennek eredményeképpen a forraszanyag egyre törékenyebbé válik. Ennek elkerülése érdekében a legjobb, ha eltávolítja a régi forrasztást, és újjal helyettesíti.

Egy másik lehetőség, hogy egy forrasztófonat segítségével eltávolítja a felesleges forraszanyagot a chipkomponensről. Ehhez helyezzen egy forraszanyagból készült fonatot az alkatrész fölé, tartsa a forrasztópákát a fonathoz, és várjon néhány másodpercet. Ezután távolítsa el a forraszanyag-fonatot.

SMD Vs THT Vs SMT

SMD Vs THT Vs SMT

Amikor eldönti, hogy melyik NYÁK-típust használja, fontos, hogy megértse az SMD és a THT közötti különbségeket. Mindegyik típusnak vannak előnyei és hátrányai. Az SMT fejlett berendezéseket és egyedi sablont igényel, míg a THT kézi forrasztással rögzíti az alkatrészeket. E különbségek miatt az SMT általában jobb választás a nagyüzemi gyártáshoz és a nagy sebességű alkalmazásokhoz. Ezzel szemben a THT alkalmasabb kisebb projektekhez és prototípusokhoz.

smd vs tht vs smt

Az elektronikában a felületszerelési technológia az elektronikus alkatrészek közvetlenül a nyomtatott áramköri lapra történő felszerelését jelenti. Előnyei közé tartozik, hogy kisebb NYÁK-ok gyártására alkalmas. A hagyományos átmenőfuratos technológiát váltja fel.

Az SM-alkatrészek általában kisebbek, mint átmenő furatú társaik, és az alkatrész testének végén érintkezőkapcsokkal rendelkeznek. Számos alkatrész SMD-csomagolásban kapható, például kondenzátorok, induktivitások és ellenállások.

A felületre szerelt eszközök általában olcsóbbak, mint átmenő furatú társaik, de kifinomultabb gyártási technológiát és tervezést igényelnek. A megnövekedett tőkebefektetést ellensúlyozza a teljesen automatizált berendezéssel elérhető nagyobb teljesítmény. A gyorsabb gyártási idő miatt sok gyártó számára jobb választásnak bizonyulnak.

Az SMT és a TH alkatrészek közötti fő különbségek a mechanikai stabilitásban és a finom osztású követelményekben rejlenek. Amellett, hogy olcsóbbak, az SMT-alkatrészek könnyebben összeszerelhetők nagy mennyiségben, különösen a kisebb alkatrészek esetében. Az SMT-alkatrészek nagy sebességgel szerelhetők össze a Pick and Place gépek és a Reflow-kemencék segítségével. Az SMT-alkatrészek megfelelő forrasztásához azonban több képzésre és drága berendezésre van szükség.

A THT több fúrást igényel, mint az SMT, de erősebb mechanikai kötéseket biztosít. Alkalmas nagy megbízhatóságú alkalmazásokhoz, ahol az alkatrészek nagyobb igénybevételnek vannak kitéve. A többletfúrás azonban hátrányt jelent, és növeli az áramköri lap költségét.

Míg az SMT kevesebb fúrást igényel a nyomtatott áramköri lapon, az átmenő lyukú szerelés sokkal drágább lehet. Ugyanakkor hatékonyabb is lehet. Ezenkívül az SMT-vel kisebb méretű, kevesebb fúrással rendelkező nyomtatott áramköri lapok készíthetők, ami költségmegtakarítást eredményez. Ezenkívül az SMT automatizált gépeket használ az alkatrészek elhelyezéséhez, ami olcsóbbá teszi, mint a THT.

A felületszerelési technológia költségkímélő alternatívája az átmenő lyukas technológiának, amely magasan képzett kezelőket és drága berendezéseket igényel. A költségmegtakarítás mellett a felületszerelt alkatrészek megbízhatóbbak, mint az átmenőfuratos alkatrészek. A felületszerelési technológia emellett nagyobb egységnyi területre vetített alkatrészsűrűséget tesz lehetővé.

Az SMT alkatrészek azonban gyakran kisebbek, mint az átmenő furatú alkatrészek. Méretük miatt gyakran nagyításra van szükség a jelölések leolvasásához. Ez kevésbé kívánatossá teszi őket prototípusok készítéséhez, átdolgozáshoz és javításhoz, de ezeket az alkatrészeket forrasztópáccsal is lehet javítani. Ez azonban jelentős szakértelmet igényel, és nem mindig kivitelezhető.

A felületre szerelhető eszközök számos formában és anyagból készülnek. Különböző kategóriákba sorolhatók. Egyesek passzívak, mint például a kondenzátorok és az ellenállások. Mások aktívak, mint például a diódák. Egy vegyes eszköz mindkét eszköztípust kombinálhatja, mint például egy integrált áramkör.

A felületszerelési technológia egyre inkább a NYÁK-ipar fő támaszává válik, de fontos szem előtt tartani, hogy bizonyos alkalmazásokhoz az átmenő furatos technológia jobb lehet. Megbízhatóbb, mint a felületszerelési technológia, és a hadseregben számos alkalmazásban használják. Emellett könnyebb tesztelni, prototípust készíteni és kicserélni az alkatrészeket. Az átmenő furatú alkatrészekkel ellátott kenyértábla ideális prototípusok készítéséhez.

A PCB elrendezés 6 alapvető szabálya

A PCB elrendezés 6 alapvető szabálya

A NYÁK elrendezés magában foglalja a többrétegű áramkör tervezését. A NYÁK-tervezés néhány alapvető szabálya a következő: Kerülje a többszörös alaplapokat. Az analóg áramköri jelek legyenek közvetlenek és rövidek. Kerülje a három különböző kondenzátor használatát egyetlen NYÁK-on. Olvassa el a többrétegű NYÁK tervezéséről és a többrétegű NYÁK tervezéséről szóló cikkeinket is.

Többrétegű PCB tervezése

Amikor többrétegű nyomtatott áramköri lapot tervez, van néhány fontos dolog, amit figyelembe kell vennie. Ezek egyike, hogy a réz nyomvonalaknak meg kell őrizniük a jel- és teljesítményintegritást. Ha nem így van, akkor befolyásolhatják az áram minőségét. Ezért van szükség szabályozott impedanciájú nyomvonalak használatára. Ezeknek a nyomvonalaknak a szokásosnál vastagabbnak kell lenniük, hogy megakadályozzák a túlmelegedést.

Ha már tisztában van azzal, hogy mit szeretne, elkezdheti a nyomtatott áramkör tervezését. A többrétegű NYÁK tervezésének első lépése a kapcsolási rajz elkészítése. Ez szolgál majd az egész tervezés alapjául. Kezdje egy kapcsolási rajzszerkesztő ablak megnyitásával. Ezután szükség szerint hozzáadhat és elforgathat részleteket. Győződjön meg arról, hogy a kapcsolási rajz pontos.

Egyetlen alaplap létrehozása

Egyetlen földsík létrehozása a NYÁK elrendezésen segít csökkenteni a nem egyenletes feszültségek mennyiségét az áramköri lapon. Ez úgy érhető el, hogy az alaplap és a lap más részei között átjárókat vagy átmenő lyukakat hozunk létre, amelyek összekötik az alaplapot. Segít továbbá csökkenteni a visszatérő áram ingadozásai által keltett zajt.

A nyomtatott áramköri lapon az alaplap meghatározásakor nagyon fontos, hogy az alaplapot ne borítsák vezető gyűrűk, mert ez elektromágneses interferenciához vagy akár földhurokhoz vezethet. Ideális esetben az alaplapnak az elektronikus alkatrészek alatt kell elhelyezkednie. Előfordulhat, hogy egyes nyomvonalak és alkatrészek elhelyezését át kell rendezni, hogy illeszkedjen az alapsíkhoz.

Az analóg áramköri jelek közvetlen és rövid tartása

Az analóg áramkörök nyomtatott áramköri elrendezésének megvalósításakor fontos, hogy az analóg jelek nyomvonalai rövidek és közvetlenek legyenek. Ezenkívül az analóg alkatrészeket egymáshoz közel kell elhelyezni, ami leegyszerűsíti a közvetlen útválasztást. A zajos analóg alkatrészek a lap közepéhez közel tartása szintén segít csökkenteni a zajt.

Amellett, hogy az analóg áramköri jelek közvetlenek és rövidek legyenek, a tervezőknek el kell kerülniük a visszatérési útvonalak elzárását is. A síkfelosztások, átvezetések, rések és kivágások zajt okozhatnak, mivel az analóg jel a legrövidebb utat keresi vissza az eredetéhez. Ennek eredményeként a jel az alaplap közelében vándorolhat, jelentős zajt generálva.

Három különböző kondenzátor elkerülése

A NYÁK elrendezés tervezésekor a legjobb, ha elkerüljük, hogy három különböző kondenzátort helyezzünk el a tápcsatlakozókon. Ez az elrendezés több problémához vezethet, mint amennyit megold. A három különálló kondenzátor elkerülésének egyik módja a nyomvonalak és a koffer kitöltés használata. Ezután helyezze őket a lehető legközelebb az eszköz tűjéhez.

Ez azonban nem mindig lehetséges, mivel a nyomvonalak közötti távolság nem mindig az, amit a tervezési fázisban kiszámítottak. Ez egy gyakori probléma, amely az összeszerelési folyamat során problémákhoz vezethet. Az elhelyezés mérlegelésekor ne feledje, hogy az egyes alkatrészek elhelyezése döntő fontosságú a funkcionalitás szempontjából.

A teljesítményréteg réz használata

A teljesítményréteg rézének használata a NYÁK elrendezésben megfelelő tervezést igényel. A lapnak ezen a részén ki kell jelölni egy meghatározott területet a lapon a táphálózat számára. Ennek a területnek a kiosztásához belső rétegfelosztást is használhat. Ennek a rétegnek a hozzáadásához a "PLACE-SPLIT PLANE" parancsot kell használnia, majd ki kell választania a felosztáshoz kiosztandó hálózatot. Ha már kiosztotta a teljesítményréteg területét, akkor a rézburkolási technikát használhatja a réz elhelyezéséhez a felosztott területen.

Az egyenletes rézborítás elérése mellett meg kell győződnie arról is, hogy a lap vastagsága kompatibilis a maggal. A teljesítménysík szimmetriájának használata önmagában nem garantálja a tökéletes rézfedettséget, mivel a kontúrvezetés során a réz ebben az alkatrészben elszakad. A lap széléig érő réz szintén nem lesz kompatibilis a pontozási (V-vágási) technikákkal. E probléma elkerülése érdekében ajánlott a rézzónát a mechanikai rétegen feltüntetni, és annak szélessége legalább 0,5 mm legyen.

Az alkatrészek NYÁK-on történő elhelyezése egy útmutató lista segítségével

Az alkatrészek NYÁK-on való elhelyezéséhez szükséges irányelvek listájának használata segíthet minimalizálni az új termék kifejlesztésének teljes költségét, miközben lerövidíti a termékfejlesztési ciklust. Ezek az iránymutatások segítenek továbbá biztosítani a zökkenőmentes átmenetet a prototípusról a gyártásba. Ezek az iránymutatások mind az analóg, mind a digitális áramkörökre alkalmazhatók.

A legtöbb laptervező egy sor irányelvet követ a NYÁK tervezésekor. Például egy tipikus laptervezési szabály a digitális órajel nyomvonalainak hosszának minimalizálása. Sok tervező azonban nem teljesen érti az ezen irányelvek mögött meghúzódó logikai alapokat. Többek között a nagy sebességű nyomvonalak nem keresztezhetik a jelvisszatérési sík réseit.

Hogyan lehet minimalizálni az RF hatást a PCB összeköttetések tervezésénél?

Hogyan lehet minimalizálni az RF hatást a PCB összeköttetések tervezésénél?

Számos különböző módja van az RF hatás minimalizálásának a NYÁK összeköttetések tervezésénél. Ezek közé tartozik annak biztosítása, hogy a nyomvonalak ne legyenek egymás közelében, földelőrács használata, valamint az RF átviteli vonalak és más nyomvonalak elkülönítése.

Többrétegű konfiguráció

Az RF hatás a PCB összeköttetések tervezésénél gyakori probléma. Ez a hatás elsősorban a nem ideális áramköri tulajdonságok miatt jelentkezik. Ha például egy IC-t két különböző áramköri lapra helyezünk, akkor működési tartománya, harmonikus kibocsátása és interferenciaérzékenysége drasztikusan eltérő lesz.

E hatás minimalizálása érdekében többrétegű konfigurációra van szükség. Egy ilyen lapnak ésszerű elrendezéssel, nagyfrekvenciás impedanciával és egyszerű alacsony frekvenciás kábelezéssel kell rendelkeznie. A megfelelő hordozóanyag használata minimalizálja a jelveszteséget, és segít fenntartani az áramkörökben az egyenletes impedanciát. Ez azért kulcsfontosságú, mert a jelek az áramkörből az átviteli vonalakra lépnek át, és ezeknek állandó impedanciával kell rendelkezniük.

Az impedancia egy másik kérdés a NYÁK-összeköttetések tervezésénél. Ez két átviteli vonal relatív impedanciája, amely a PCB felületén kezdődik és a csatlakozóig vagy a koaxiális kábelig tart. Minél magasabb a frekvencia, annál nehezebb az impedancia kezelése. Ezért a magasabb frekvenciák alkalmazása jelentős tervezési kihívásnak tűnik.

Földi rács létrehozása

Az rf-hatás csökkentésének egyik módja, ha a NYÁK-on egy földelőrácsot hoz létre. A földrács egy sor dobozszelvény, amely nyomvonalakkal van összekötve a földdel. Célja a jelvisszatérési útvonal minimalizálása, miközben alacsony impedanciát tart fenn. Az alaprács lehet egyetlen nyomvonal vagy egymást átfedő nyomvonalak hálózata.

Az alaplap referenciaként szolgál a jelnyomvonalak impedanciájának kiszámításához. Egy ideális rendszerben a visszatérő áram ugyanazon a síkon marad, mint a jelnyomok. A valós rendszerekben azonban a visszatérő áram eltérhet az ideális útvonaltól különböző tényezők miatt, beleértve a NYÁK rézbevonatának és a felhasznált laminált anyagnak az eltéréseit.

RF átviteli vonalak elválasztása más nyomvonalaktól

Több nyomvonallal rendelkező áramkörök tervezésekor fontos, hogy az RF átviteli vonalakat elkülönítsük az áramkör többi részétől. Ezeknek a nyomvonalaknak az elválasztása fontos az áthallás megelőzése érdekében. Ennek elérése érdekében a legjobb, ha az RF átviteli vonalak legalább két nyomvonalszélességnyi távolságra vannak egymástól. Ez a távolság csökkenti a kisugárzott emisszió mennyiségét és minimalizálja a kapacitív csatolás kockázatát.

Az RF átviteli vonalakat jellemzően csíkvezetékekkel választják el más nyomvonalaktól. A többrétegű nyomtatott áramköri lapokon a csíkvezetékek legkönnyebben a belső rétegeken építhetők ki. A mikrocsíkokhoz hasonlóan a csíkvezetékek is rendelkeznek az RF átviteli vonal feletti és alatti alapsíkokkal. Bár a csíkvezetékek jobb szigetelést biztosítanak, mint a mikrocsíkvezetékek, általában nagyobb RF-veszteséggel rendelkeznek. Emiatt a csíkvezetékeket jellemzően magas szintű RF-jelekhez használják.

PTFE-kerámia használata

Az RF-hatás nagyon is valós probléma a NYÁK-összeköttetések tervezésénél. A magas frekvenciák miatt a nyomvonalon haladó jelek eltolódhatnak. Ez a dielektromos állandó változását okozza a jel sebességétől és a nyomvonalgeometriától függően. A PCB szubsztrát anyagának dielektromos állandója szintén befolyásolja a jel sebességét.

A kerámia és a forraszanyag összehasonlításakor a PTFE-kerámia előnyben van a FEP-kerámiával szemben. Míg az előbbi olcsóbb és könnyebben gyártható, csökkenti a jel megbízhatóságát. Emellett a PTFE-kerámia kevésbé szívja magába a nedvességet. Ha azonban a PTFE-kerámiát szénhidrogének borítják, a nedvességfelvétel megnő.

Szimmetrikus szalagvezetékes útválasztás használata

A szalagvezetékes útválasztás gyakori megközelítés a digitális áramkörök tervezésében. Két alaplap közé szendvicsszerűen beágyazott dielektromos réteget használ, amelynek közepén jelvezető vezetékek vannak. Ezt a módszert szimmetrikus szalagvezetéknek nevezik. A tipikus csíkvezeték méretek s=2,0, w=3,0, t=1,0 és b=5,0.

Ennek a módszernek két nagy előnye van a mikroszalaggal szemben. Lehetővé teszi a kisebb nyomvonalakat, amelyek nagyobb védelmet nyújtanak az agresszor jelekkel szemben. Ezenkívül a szalagvezetékes útválasztás segíthet minimalizálni az összeköttetés tervezésére gyakorolt RF-hatást. Azonban alapos megfontolást igényel a laprétegek egymásra helyezésével és az alaplapok közötti dielektromos anyagokkal kapcsolatban.

Ami a nyomtatott áramköri sáv szélességét illeti, az nem haladhatja meg a két hüvelyket. Ez fontos a nagysebességű logika esetében, amelynek emelkedési/esési ideje öt nanoszekundum. Célszerű a nagysebességű logikai NYÁK-sávokat karakterisztikus impedanciával lezárni, és kerülni az üregeket a referenciasíkon.

EMI degradáció egy öntözőszivattyú feltöltése után

EMI degradáció egy öntözőszivattyú feltöltése után

Kétféle módon lehet elemezni az EMI romlását egy öntözőszivattyú feltöltése után: sugárzás és vezetés. Az EMI degradáció a feltöltés után a ragasztóanyag típusától és a bemeneti földelési folyamat végrehajtásának módjától függ. Az EMI degradációt rontja az etanol és a víz.

EMI-romlás a töltés után

A tápegységek feltöltése utáni EMI-romlást gyakran nevezik "töltési hatásnak", amely az EMI-érzékenység csökkenését írja le a tápegység feltöltése után. A romlás a sugárzás és a vezetés kombinációja. A "töltési hatás" azért következik be, mert a tápegységet alkotó anyagok egy sor változáson mennek keresztül. E változások némelyike lehet nemkívánatos, míg mások előnyösek lehetnek.

A nem kívánt elektromágneses energia (EMI) olyan sugárzás, amely induktív és kapacitív csatolással terjed a térben. Ez a nem kívánt energia káros az elektronikus eszközökre, és befolyásolja azok működését. Ez a sugárzás nem vezető, ami azt jelenti, hogy a jel nem vezet át a fémen vagy más anyagon. Amikor a jel nagy távolságot tesz meg, terjedése hullám formájában történik. A hullámot messzebbre a sugárzási mező uralja, míg a felszínközeli távolságokban az indukciós mező dominál. A nem ionizáló sugárzás viszont nem ionizálja a gázokat, és nem befolyásolja az elektronikus eszközöket. A nem ionizáló sugárzásra példák a rádiófrekvenciás sugárzás, a mikrohullámú sütők, az infravörös és a látható fény.

A statikus elektromosság egy másik EMI-forrás. Bár nehéz azonosítani ennek a zajnak a forrását, természetes forrásokból, például villámlásból származhat. Az elektronikus eszközök teljesítményének befolyásolása mellett az EMI számos rendszerben biztonsági problémákat is okozhat. Az EMI leggyakoribb oka az elektrosztatikus kisülés. A nem műszaki szakemberek ezt a fajta zajt a rádiós statikus zörejek, a torz televíziós vétel és az audiorendszerek kattogása formájában ismerik fel.

EMI-romlás vízzel való feltöltés után

Az EMI-romlás a tápegység átkapcsolása utáni vízzel való feltöltés után két típusba sorolható: sugárzás és vezetés. A vízzel való feltöltés utáni EMI-romlást általában a bemeneti föld és a vízzel töltött kondenzátor előállításához használt vezető anyag hőmérsékletének változása idézi elő. A vezető anyag magában foglalja az alumínium- és rézszálakat, amelyeknek a legnagyobb a saját elektromos vezetőképessége. E szálak felülete azonban hajlamos az oxidációra, ami befolyásolhatja az alkatrészek vezetőképességét. Ráadásul egyes gátlástalan kereskedők nem biztos, hogy konzisztens termékeket biztosítanak.

Az EMI befolyásolhatja az elektromos készülékek biztonságát és teljesítményét. Ezek a nem kívánt jelek zavarhatják a rádiós kommunikációt, és hibás működést okozhatnak a közelben lévő berendezésekben. Ezért az EMI-árnyékolás alapvető követelmény az elektronikus eszközök esetében. Az EMI árnyékolásához különböző módszereket és anyagokat használnak. Az alábbiakban felsorolunk néhányat ezek közül:

A folytonos szénszálas kompozitok jobb EMI SE-t mutatnak, és jobban vezetnek, mint diszkontinuus társaik. A folyamatos szénszálas kompozit szénmátrixszal 124 dB-es EMI SE-t mutat. Másrészt a diszkontinuus szénszálak jelentősen csökkentik a kompozitok SE-jét.

A kapcsolóüzemű tápegységek a lineáris szabályozókhoz képest javultak a hatékonyság tekintetében, de még mindig bevezetik a nem folytonos áramokat, amelyek negatívan befolyásolhatják a rendszer megbízhatóságát. Az EMI-elemzés könnyebben elvégezhető a vezetőképes zajra, mint a sugárzott zajra. A vezetőképes zaj a szokásos áramköri elemzési technikákkal értékelhető.

EMI-romlás etanollal való feltöltés után

Az elektromágneses interferencia (EMI) számos módon befolyásolhatja az elektronikus alkatrészeket és eszközöket. Például, ha egy kondenzátort a névleges feszültségénél nagyobb feszültségcsúcsnak tesznek ki, akkor az dioelektromos degradációt szenvedhet. Ez a degeneráció az alkatrész jellemzőitől függően meghibásodást vagy égést eredményezhet.

Az elektromágneses interferencia gyakori probléma a modern technológiában. Meghibásodásokat okoz az elektronikus eszközökben, és a kommunikációs rendszerek károsodásához vezethet. Ezt az interferenciát számos forrás okozza, többek között a motorkefékből származó szikrák, a tápáramkörök kapcsolói, az induktív és rezisztív terhelések, a relék és az áramköri megszakítások. A legkisebb mértékű EMI is ronthatja egy elektronikus eszköz teljesítményét és károsíthatja annak biztonságát. Az EMI leggyakoribb forrása az elektrosztatikus kisülés (ESD), amelyet sokan a rádióállomások statikus zajaként, a torz televíziós vétel torzításaként és a hangrendszerek kattogásaként ismernek.

EMI-t a kapcsolóüzemű tápegységek is generálhatnak. Ezek a tápegységek erős EMI-források, és gondos ellenőrzést igényelnek. Az EMI kockázatának csökkentése érdekében elengedhetetlen e tápegységek kimeneti zajának számszerűsítése. Ez egy időigényes és költséges folyamat.

Hogyan kell elegánsan elrendezni a PCB selyemképet?

Hogyan kell elegánsan elrendezni a PCB selyemképet?

Van néhány dolog, amit figyelembe kell vennie, amikor PCB szitanyomatot használ. Először is el kell döntenie, hogy hogyan rendezze el a szitanyomás karaktereket. Ez nagyon fontos, mert meg kell győződnie arról, hogy nem kerülnek egy alkatrész alá vagy egy via pad fölé. Az is fontos, hogy a karakterek ne legyenek túl nagyok.

Rézbetétek használata

A nyomtatott áramköri lapok elrendezése nagy kihívást jelentő folyamat, amely gondos tervezést igényel. A kívánt eredmény eléréséhez fontos a megfelelő eszközök és technikák használata. Ennek egyik módja a PROTEL AUTOTRAX használata DOS alatt, amely lehetővé teszi a karakterláncok és a layoutok szerkesztését. Fontos azonban tisztában lenni azzal, hogy a kétlábú chipkomponensek és a négysoros patch IC-k esetében előfordulhat, hogy manuálisan kell beállítani a padméreteket.

Mielőtt hozzákezdene a szitanyomat elkészítéséhez, mindenképpen nézzen utána a CM-nek az ajánlott elrendezéssel kapcsolatban. Gyakran előfordul, hogy a CM azt fogja mondani, hogy a selyemnyomást csak a NYÁK egyik oldalára kell korlátozni.

Hivatkozási jelölők használata

A nyomtatott áramköri lap tervezésekor a referenciajelölők használata hasznos módja a lapon lévő alkatrészek egyértelmű azonosításának. Ezek általában egy betűvel kezdődnek, amelyet egy numerikus érték követ. Minden egyes referenciajelölő egy adott osztályú alkatrészt jelöl. A referenciajelölőket az alkatrész fölött kell elhelyezni, hogy a NYÁK-ra történő felszerelés után jól láthatóak legyenek. A referenciajelölőket általában sárga vagy fehér epoxi tintával vagy szitanyomattal festik.

A referenciakijelzők elhelyezése döntő fontosságú. Amikor egy alkatrészt elhelyez a NYÁK-on, ügyeljen arra, hogy az a lehető legközelebb kerüljön a hozzá tartozó alkatrészhez. Hasonlóképpen, ha egy alkatrész függőlegesen kerül elhelyezésre, akkor a referenciajelölőjének a lap bal alsó szélén kell lennie. A referenciajelölők elhelyezése csökkentheti az összeszerelési hibákat. Ha azonban az alkatrészszimbólumok alá helyezi őket, akkor a szerelés után nehezen olvashatóvá válhatnak. Ezenkívül ajánlatos, hogy ne helyezzük őket nagy sebességű jelnyomokra.

Automatikus igazítás használata

A PCBA-k különféle szitanyomatos jelöléseket és információkat tartalmaznak. Ezek közé tartoznak az olyan szabályozási jelölések, mint a RoHS, FCC és CE, valamint az elektromos hulladék ártalmatlanítására vonatkozó jelölések. Emellett vannak UL jelöléssel ellátott PCB-k, ami azt jelenti, hogy a lapot UL tanúsítvánnyal rendelkező gyártó gyártotta.

Ezeket a rétegeket ezután egy rétegfelhordás és ragasztás néven ismert eljárással olvasztják össze. A külső réteg anyaga epoxigyantával előimpregnált üvegszálból vagy más anyagból, azaz prepregből áll. Ez fedi az eredeti szubsztrátot és a réz nyommaratásokat is. A rétegeket ezután egy nehéz acélasztalon szerelik össze. A csapok szorosan illeszkednek egymáshoz, hogy megakadályozzák a rétegek elmozdulását.

A referenciakijelölők elhelyezése nagyon fontos. A jelöléseknek közel kell lenniük ahhoz az alkatrészhez, amelyet azonosítaniuk kell, és megfelelően el kell őket forgatni, hogy olvashatóak legyenek. Az is fontos, hogy az elhelyezendő alkatrészt vagy alkatrészt ne takarja el a selyemkép. Ez megnehezítheti az olvasást.

Vonalszélesség manuális megadása

Több oka is van annak, hogy manuálisan adja meg a vonalszélességet a PCB szitanyomású alkatrészek elrendezésekor. Az első ok az, hogy a vonalszélesség hatással van arra, hogy a NYÁK szitanyomás hogyan néz ki. Ha a vonalszélességek túl nagyok vagy kicsik, akkor gondot okozhat az olvasásuk. Ezenkívül a túl kevés vonal kihagyásokat vagy elmosódott szöveget eredményezhet. Ezért fontos, hogy a minimális vonalszélesség 0,15 mm (hat mil) legyen. Általában jobb, ha 0,18 mm és 20 mm közötti vonalszélességet ad meg.

Vannak más szempontok is, például a szitanyomás betűtípusok mérete. Ha egy nyomtatott áramköri lapra készít szitanyomatot, az optimális olvashatóság érdekében legalább 0,05 hüvelykes betűméretet kell választania. A referenciajelölők elhelyezésekor az egyes sorok között körülbelül 5 milliméternyi helyet kell hagynia. Arra is ügyelnie kell, hogy balról jobbra és alulról felfelé igazodjanak, hogy elkerülje az egyenetlen szitanyomatot.

Szerkesztési funkciók használata

A nyomtatott áramköri lap szitanyomás a kész áramköri lap fontos része, és gondosan kell elkészíteni. Annak érdekében, hogy a szitanyomat a lehető legjobban nézzen ki, használja a megfelelő betűméretet és vonalszélességet. Ellenkező esetben tintafoltok és rossz szitanyomás elrendezés alakulhat ki.

Az egyik leggyakoribb szitanyomási hiba, hogy a polarizált alkatrészeket nem jelölik egyértelműen. Ha például elektrolitkondenzátorokkal ellátott nyomtatott áramköri lapot rajzol, mindig ügyeljen arra, hogy a pozitív csapot jelölje meg. Diódák esetében mindig "A" vagy "C" szimbólumot kell használnia az anód és a katód megkülönböztetésére.

Hogyan használjunk néhány ellenállást a multiméter pontosságának javítására?

Hogyan használjunk néhány ellenállást a multiméter pontosságának javítására?

A multiméter pontosságának javítása érdekében használhat néhány ellenállást és alkatrészt. Ezeket úgy kell tartani, hogy érintkezésben maradjanak a multiméter szondáival. Ne érintse meg az ellenállásokat vagy alkatrészeket a kezével, mert ez pontatlan leolvasásokat eredményez. Ennek a problémának az elkerülése érdekében rögzítse az alkatrészeket egy kenyérvágólapra, vagy használjon aligátorcsipeszt, hogy a helyén tartsa őket.

Sunt ellenállások használata

A mellékellenállás ellenállásának értékét mikroOhm-ban fejezik ki. A shunt ellenállás ellenállása általában nagyon kicsi. Az ilyen típusú ellenállás használata javítja a multiméter pontosságát, mivel nem vezet be nemkívánatos hatásokat a vezetékellenállásból. Fontos azonban, hogy Kelvin-csatlakozással használjuk, mert a söntellenállások ellenállása hajlamos a környezeti hőmérséklettel együtt eltolódni.

A multiméterek érzékenyek a terhelési feszültségre, ezért a kezelőknek ügyelniük kell a terhelési feszültségre és a felbontásra. A ritkán végzett tesztelés váratlan termékhibákat eredményezhet. A söntellenállások további felbontás biztosításával javítják a multiméter pontosságát. Ez különösen hasznos a pad-multimétereknél, amelyek teljes skálájú mérésekre képesek.

A megfelelő tartomány beállítása analóg multiméteren

Az analóg multiméteren a megfelelő tartomány beállításához először állítsa az ohm egységet a legalacsonyabb értékre. Általában az ellenállás értékének 860 és 880 ohm között kell lennie. Alternatív megoldásként használhatja a 200 ohmos alacsonyabb ellenállás-tartományt is a tanuláshoz és gyakorláshoz.

A kézi beosztású multiméter egy sok választási lehetőséget tartalmazó gombbal rendelkezik. Ezeket általában metrikus előtaggal jelölik. Az automatikus beosztású multiméterek ezzel szemben automatikusan beállítják a megfelelő tartományt. Ezenkívül rendelkeznek egy speciális "Logic" tesztfunkcióval a digitális áramkörök mérésére. Ehhez a funkcióhoz a piros (+) vezetéket az anódhoz, a fekete (-) vezetéket pedig a katódhoz kell csatlakoztatni.

Az analóg multiméter tartományának beállítása ijesztőnek tűnhet, különösen, ha még soha nem használt ilyet. Ez a feladat azonban meglepően egyszerű, és néhány ellenállással elvégezhető. Amíg tisztában van a különböző tartományokkal, addig sikeresebb lesz ezzel a feladattal.

Precíziós áramérzékelő ellenállások használata

A multiméter pontossága javítható precíziós áramérzékelő ellenállások használatával. Ezek az alkatrészek különböző stílusokban vásárolhatók meg. Hasznosak olyan alkalmazásokban, ahol az akkumulátorba belépő és onnan kilépő áram megfelelő mennyiségére van szükség. Olyan alkalmazásoknál is hasznosak, ahol a hőmérséklet-érzékenység aggodalomra ad okot.

Az optimális lábnyom C, 1% várható mérési hibával. Az ajánlott alapterület méreteit a 6. ábra mutatja. A mérési pontosság meghatározásában az érzékelő nyomvonalának vezetése is fontos szerepet játszik. A legnagyobb pontosság akkor érhető el, ha az érzékelési feszültséget az ellenállás szélénél mérjük.

Az áramérzékelő ellenállás olyan kis értékű ellenállás, amely érzékeli az áram folyását, és feszültségkimenetté alakítja azt. Általában nagyon alacsony ellenállású, ezért minimalizálja az áramveszteséget és a feszültségesést. Ellenállási értéke általában a milliohm skálán van. Ez a típusú ellenállás hasonló a hagyományos elektromos ellenállásokhoz, de úgy tervezték, hogy valós időben mérje az áramot.

Az ellenállás vagy a szonda megérintése az ujjaival

A multiméterek rendelkeznek egy olyan speciális funkcióval is, amely érzékeli az akkumulátor vagy tápegység pozitív és negatív vezetékét. Ha a multiméter szondáját néhány másodpercig a vezetékhez tartja, megállapíthatja, hogy az azon átfolyó áram pozitív vagy negatív. A piros szonda az akkumulátor pozitív pólusához vagy vezetékéhez van csatlakoztatva.

Ha multimétert használ az ellenállás mérésére, győződjön meg róla, hogy az áramkör nincs bekapcsolva. Ellenkező esetben pontatlan leolvasást kaphat. Ne feledje, hogy az ellenállás nem annyira fontos, mint az, hogy tudja, hogyan kell mérni. Ráadásul az áramkörben folyó áram károsíthatja a multimétert.

Folytonossági vizsgálat a kenyérlapon lévő lyukak között

Mielőtt ellenállást mérne a kenyérvágólapon lévő lyukak között, először ellenőrizze a kenyérvágólap csatlakoztathatóságát. A vizsgálati módszer folytonossági ellenőrzés néven ismert, és egyszerű módja annak, hogy megállapítsa, hogy két csatlakozás kompatibilis-e egymással. A kenyértáblán lyukak vannak, amelyek alatt egy-egy fém rugós kapcs található. Csatlakoztassa a multiméter szondáit mindkét ponthoz. Ha gondot okoz, hogy ezek között a pontok között vezető utat találjon, csatlakoztasson néhány ellenállást a kenyértábla és a multiméter közé.

Ha programozható funkcióval rendelkező multimétert használ, pontosabbá teheti azt, ha egyszerre néhány lyuk közötti folytonossági vizsgálatot végez. Ehhez helyezze a szondákat a kenyérvágólap "+" és "-" oszlopaiba, majd mérje meg az ellenállást rajtuk. Ha az ellenállás végtelen, akkor a két sor nincs összekötve.

Hogyan ellenőrizze a PCB Board forrasztási hibákat

Hogyan ellenőrizze a PCB Board forrasztási hibákat

A NYÁK forrasztási hibáknak számos gyakori típusa van. Ezek a hibák közé tartoznak a pin lyukak és a fúvólyukak. A tűlyukak kis lyukak a forrasztási kötésben, míg a lyukak nagyobb lyukak. Mindkét hibát a helytelen kézi forrasztás okozza. A forrasztási folyamat során a lapban lévő nedvesség felmelegszik és gázzá alakul, amely az olvadt forraszanyagon keresztül távozik. Amikor ez megtörténik, a lap üres lesz, és tűlyukak és lyukak keletkeznek.

A PCB forrasztási hibák gyakori típusai

A NYÁK forrasztási hibák számos gyakori típusa a helytelen forrasztási technikákra vezethető vissza. Ezek a problémák közé tartozik az egyenetlen melegítés és a hő egyenetlen eloszlása. Ez azt eredményezheti, hogy a forraszanyag egyenetlenül olvad meg, és az alkatrészek tombstoninget okozhat. Ez a probléma elkerülhető a megfelelő forraszpaszta használatával és a lap megfelelő hőmérséklet-tartományban történő újraforrasztásával.

A forrasztási folyamat hibái tönkretehetik a gyönyörű nyomtatott áramköri terveket. Ezek a hibák ritkán a tervező hibája, és sokkal valószínűbb, hogy gyártási hiba eredménye. A gyártóknak tudniuk kell, hogyan lehet ezeket a problémákat az ellenőrzési fázisban kiszűrni. Sok esetben a probléma a hullámforrasztási folyamatban rejlik.

Egy másik gyakori hiba a forraszgömbösödés, amely azt eredményezi, hogy apró forraszgömbök tapadnak a laminátumhoz vagy a vezető felületéhez. A NYÁK forrasztási technikáknak el kell kerülniük ezt a fajta problémát. A forraszgömbökkel rendelkező NYÁK-ok darabosnak és tompának tűnnek.

Gyakori okok

A forrasztási hibák gyakori problémák, amelyek a nyomtatott áramköri lapok gyártási folyamata során merülnek fel. Ezek a hibák rövidzárlatokat, nyitott kötéseket vagy keresztezett jelvezetékeket eredményezhetnek. A forrasztási hibákat a forrasztási hőmérséklet és a páratartalom változása is okozhatja. Ezenkívül a helytelenül felhordott forraszanyag ferde felületet és egyenetlen forrasztást okozhat.

A nyomtatott áramköri lapok meghibásodásának egyik leggyakoribb oka a hő és a páratartalom. A különböző anyagok különböző sebességgel tágulnak és húzódnak össze, így az állandó hőterhelés meggyengítheti a forrasztási kötéseket és károsíthatja az alkatrészeket. Ezért a nagy teljesítményű NYÁK-oknak képesnek kell lenniük a hő elvezetésére.

Az elégtelen nedvesítés szintén gyenge forrasztási kötésekhez vezethet. A forrasztást tiszta felületen kell végezni, és a forrasztópáka hőfokának megfelelőnek kell lennie. Ennek elmulasztása hideg kötést eredményezhet, amely darabos és nem rendelkezik megfelelő kötőképességgel.

Gyakori vizsgálati módszerek

Különböző NYÁK-ellenőrzési módszerek léteznek, amelyeket a hibák azonosítására és az elektronikai termékek minőségének biztosítására használnak. Ezek a módszerek közé tartozik a vizuális ellenőrzés és az automatizált tesztelés. Ezeket a vizsgálatokat a NYÁK-összeszerelési folyamat több szakaszában végzik. Számos hibát képesek felismerni, beleértve a nyitott forrasztási kötéseket, a hiányzó vagy hibás alkatrészeket és a forrasztóhidakat.

A NYÁK-lap forrasztási hibáinak azonosításának első lépése az alkatrészek azonosítása. Ehhez ki kell rendelnie egy referenciajelölőt, amely egy betű, amelyet egy szám követ. A nyomtatott áramköri lapon minden egyes alkatrésznek egyedi referenciajelölője van. Például egy ellenállás jelölése R, míg egy kondenzátoré C. Ezek a betűk eltérhetnek a szabványos betűktől, de megbízható módot jelentenek az alkatrészek azonosítására. A következő lépés az ellenőrző vizsgálat típusának kiválasztása. Ez történhet AOI, ICT vagy funkcionális vizsgálat alkalmazásával.

Egy másik gyakori PCB lap ellenőrzési módszer a röntgensugaras vizsgálat. Ez a technika olyan gépet használ, amely lehetővé teszi a NYÁK bármilyen szögből történő vizsgálatát. Jelenleg a PCBA123 egy 2D röntgenellenőrző rendszert használ, de a közeljövőben tervezi a 3D AXI-ra való átállást.

Megelőző intézkedések

A nyomtatott áramköri lap forrasztási hibáit számos különböző probléma okozhatja. Egyes problémák könnyen azonosíthatók, míg mások nem feltétlenül láthatóak. A nyomtatott áramköri lapok ellenőrzésének legjobb módja ezeknek a hibáknak a megállapítására egy automatikus vizuális ellenőrző rendszer használata. Az automatikus ellenőrző rendszerek képesek felismerni például a forrasztási kötések és a kondenzátorok polaritásának hibáit.

A lapforrasztási hibák egyik leggyakoribb oka, hogy a forraszanyag nincs teljesen nedvesítve. Ez akkor fordulhat elő, ha a forraszanyagot túl kevés hővel adagolják, vagy túl sokáig hagyják a lapon. A nem megfelelően nedvesített lap szerkezeti problémákhoz vezethet, és ez befolyásolja a NYÁK általános teljesítményét. A lap nedvesítésének javítása érdekében azonban számos megelőző intézkedés hozható.

A PCB lap forrasztási hibáinak másik oka a nem megfelelő stenciltervezés. Ha a sablont nem megfelelően tervezték meg, az okozhatja, hogy a forraszgolyók nem alakulnak ki teljesen. A megfelelő sablon használatával megelőzhetők a forraszgömbhibák és biztosítható az áramkör teljesítménye.