Dip forrasztás és SMD forrasztott eszközök

Dip forrasztás és SMD forrasztott eszközök

A merülőforrasztás és az smd forrasztott eszközök két különböző feldolgozási módszer, amelyeket az elektronikus eszközök összeszerelésére használnak. Mindkét módszer egy újraforrasztási folyamatot alkalmaz, amely a forraszpaszta fokozatos felmelegítésével jár. Ha az újraolvasztási folyamat sikeres, az olvadt forraszpaszta hatékonyan összeköti a szerelt alkatrészeket a NYÁK-kal, stabil elektromos kapcsolatot hozva létre. A két módszer számos közös jellemzővel rendelkezik.

Aszimmetrikus hullámforrasztás

Az aszimmetrikus hullámforrasztás az alkatrészt körülvevő és a környező levegőtől elválasztani képes forraszanyaggyűrű kialakításának folyamata. Ez egyben egy gátat is létrehoz a forraszanyag és az oxigén között. Ez a forrasztási módszer egyszerű és sokoldalú, de jelentős kihívásokat jelenthet, különösen felületre szerelt eszközök használata esetén.

A hullámforrasztás az egyik leggyakrabban használt forrasztási módszer. Ez egy tömegforrasztási eljárás, amely lehetővé teszi a gyártók számára, hogy gyorsan és tömegesen sok áramköri lapot gyártsanak. Az áramköri lapokat átvezetik az olvadt forraszanyagon, amelyet egy serpenyőben lévő szivattyú hoz létre. A forraszanyag hulláma ezután rátapad a NYÁK alkatrészeire. A folyamat során az áramköri lapot hűteni és fújni kell, hogy a forraszanyag ne szennyezze a NYÁK-ot.

Fluxusgát

A fluxus olyan folyadék, amely lehetővé teszi az olvadt forraszanyag folyását, és eltávolítja az oxidokat a felületről. Háromféle fluxustípus létezik. Ezek közé tartozik a vízalapú, az alkoholalapú és az oldószeralapú. A forrasztási folyamat során a lapot elő kell melegíteni a fluxus aktiválásához. A forrasztási folyamat befejezése után a fluxust oldószer- vagy vízbázisú eltávolítókkal kell eltávolítani.

A jó minőségű folyasztószer kritikus fontosságú a kívánt eredmény eléréséhez a forrasztási folyamat során. A kiváló minőségű folyasztószer javítja a forraszanyag nedvesedési és kötési tulajdonságait. A magas aktiváltságú folyasztószer azonban növelheti az oxidáció kockázatát, ami nem mindig kívánatos.

Hideg ízületek

Hideg forrasztáskor az ötvözet nem olvad meg teljesen, illetve nem folyik vissza. Ez súlyos következményekkel járhat egy elektronikus eszközben. Ez befolyásolhatja a forraszanyag vezetőképességét, és meghibásodott áramkört eredményezhet. A hideg forrasztási kötések teszteléséhez csatlakoztasson egy multimétert a csatlakozókhoz. Ha a multiméter 1000 ohm feletti ellenállást jelez, a hidegforrasztás meghibásodott.

A NYÁK forrasztása jó forrasztási kötéseket igényel, amelyek biztosítják a termék működését. Általában a jó forrasztási kötés sima, fényes és tartalmazza a forrasztott vezeték körvonalát. A rossz forrasztási varrat a NYÁK rövidzárlatát és az eszköz károsodását okozza.

Fém hozzáadása a PCB-khez

A fém hozzáadása a PCB-khez dip vagy smd forrasztással magában foglalja a töltőfém hozzáadását a PCB-hez a forrasztás előtt. A lágyforrasztás a legelterjedtebb módszer a kis alkatrészek NYÁK-ra való felhelyezésére. A hagyományos forrasztással ellentétben a lágyforrasztás nem olvasztja meg az alkatrészt, mivel a forraszanyag nem tud megtapadni az oxidált felületen. Ehelyett egy töltőanyagot, általában ón-ólom ötvözetet adnak hozzá.

Az alkatrész forrasztása előtt fontos, hogy a forrasztópákát 400 fokos hőmérsékletre készítse elő. Ennek a hőnek elég magasnak kell lennie ahhoz, hogy a forraszanyag megolvadjon a hegyén. Hasznos, ha a forrasztás előtt ónozzuk a hegyet, hogy segítsük a hő átadását. Ezenkívül segít az alkatrészek rendezett tárolásában, hogy a forrasztás ne legyen stresszes.

Kézi vs. automatizált hullámforrasztás

A hullámforrasztó berendezések különböző formában léteznek, beleértve a robotizált, kézi és merülő szelektív rendszereket. Mindegyik típusnak számos előnye és hátránya van. Azt kell megvásárolnia, amelyik a legjobban megfelel a művelet igényeinek. Egy karcsú üzemnek például a legegyszerűbb modell megvásárlását kell fontolóra vennie. Figyelembe kell azonban vennie a berendezés költségeit is. A legtöbb esetben a kézi hullámforrasztó berendezés kevesebbe kerül, mint egy automatizált gép.

A kézi forrasztás lassabb, mint az automatizált hullámforrasztás, és hajlamos az emberi hibára. A szelektív forrasztás azonban kiküszöböli ezeket a problémákat, mivel lehetővé teszi a kezelő számára, hogy az egyes alkatrészek pontos helyeit beprogramozza. Továbbá a szelektív forrasztás nem igényel ragasztót. Ezenkívül nem igényel drága hullámforrasztási raklapokat, és költséghatékony.

Problémák az SMD forrasztással

A forrasztási problémák számos okból adódhatnak. Az egyik gyakori ok a forrasztófolyadék használatakor a rossz pasztasablon vagy a rossz összeszerelő adagoló beállítása. Más problémák közé tartozik az elégtelen forraszanyag és az alkatrészek vagy a pads rossz forraszthatósága. Ezek a hibák ahhoz vezethetnek, hogy a hegesztési pont nem várt alakzatokat alakít ki. A forraszgolyók, forraszgömbök és lyukak is keletkezhetnek a helytelen forrasztás következtében.

A nem nedvesedő forrasztási kötések másik gyakori oka a nem megfelelő tisztítás. Az elégtelen nedvesedés azt jelenti, hogy a forraszanyag nem tapadt szorosan az alkatrészhez. Ennek eredményeként az alkatrészek nem kapcsolódnak össze, és leeshetnek.

PCB Chip csomag és folyamatok forrasztási módszerei és folyamatai

PCB Chip csomag és folyamatok forrasztási módszerei és folyamatai

A forrasztás a PCB chipcsomag kritikus része. A forrasztási folyamatok különböző technikák kombinációját foglalják magukban, beleértve a fókuszált IR-t, a konvekciót és a nem fókuszált IR-t. Mindegyik módszer a csomag fokozatos felmelegítésével, majd az egész szerelvény lehűtésével jár.

Forrasztási folyamat

A forrasztás a forraszgolyók és más forraszanyagok PCB chipcsomagokhoz való csatlakoztatásának folyamata. Ez a folyamat kétféle módszerrel történik. A konvekciós módszer és az újraforrasztási eljárás. Az első típusnál egy folyadékot képező folyékony anyagot használó fűtési folyamatot alkalmaznak. Mindkét eljárásnál a csúcshőmérsékletet szabályozzák. Az újraolvasztási folyamatot azonban kellő óvatossággal kell végezni, hogy elkerülhető legyen a törékeny forrasztási kötések kialakulása.

A NYÁK-ban használt alkatrészektől függően a forrasztási folyamat lehet lágy vagy kemény. A használt forrasztópáka típusának alkalmasnak kell lennie az alkatrészek fajtájához. A folyamatot olyan NYÁK-összeszerelő és -gyártó szolgáltatónak kell elvégeznie, aki nagy tapasztalattal rendelkezik a NYÁK-ok terén, és pontosan ismeri az egyes folyamatok végrehajtásának módját.

A forrasztópadok méretei

A NYÁK chipcsomagon lévő forrasztópadok méretei kritikus fontosságúak az alkatrész optimális teljesítményének biztosítása érdekében. Ez különösen igaz a nagyfrekvenciás területen, ahol az alkatrészek elhelyezése és a forrasztási technikák nem feltétlenül olyan pontosak, mint amilyenre szükség van. Az IPC-SM-782 szabvány értékes referenciadokumentum az alkatrészek optimális elhelyezéséhez és forrasztásához. A dokumentum követelményeinek vakon történő követése azonban nem optimális nagyfrekvenciás teljesítményt vagy nagyfeszültségű problémákat eredményezhet. E problémák elkerülése érdekében a PCBA123 azt ajánlja, hogy a forrasztópadokat kicsire és egy sorban tartsák.

A betétméretek mellett más tényezők, például az alkatrészek elhelyezése és igazítása is fontos. A nem megfelelően méretezett pads használata elektromos problémákat okozhat, valamint korlátozhatja a kártya gyárthatóságát. Ezért fontos, hogy kövesse az iparág által ajánlott NYÁK-lapkaméreteket és -formákat.

Fluxing

A folyósítás a forrasztási folyamat fontos eleme. Eltávolítja a fémes szennyeződéseket és az oxidokat a forrasztási felületről, hogy tiszta felületet biztosítson a magas minőségű forrasztási kötésekhez. A fluxusmaradványokat egy utolsó tisztítási lépésben távolítják el, amely a felhasznált fluxus típusától függ.

A forrasztási folyamathoz számos különböző folyasztószer használható. Ezek a gyantától a gyantaalapúig terjednek. Mindegyik más-más célt szolgál, és aktivitási szint szerint kategorizálják őket. A folyasztóoldat aktivitási szintjét általában L (alacsony aktivitású vagy halogénmentes) vagy M (közepes aktivitású, 0-2% halogéntartalmú), illetve H (magas aktivitású, legfeljebb 3% halogéntartalmú) jelöléssel szokták feltüntetni.

Az egyik leggyakoribb hiba a chip közepén lévő forraszgömbök. Ennek a problémának a megoldása gyakran a stencil kialakításának módosítása. Más módszerek közé tartozik a nitrogén használata a forrasztási folyamat során. Ez megakadályozza a forraszanyag elpárolgását, így a paszta kiváló kötést képezhet. Végül egy mosási lépés segít eltávolítani a szemcséket és a vegyszermaradványokat a lapról.

Ellenőrzés

A PCB chipcsomagok vizsgálatához többféle vizsgálati eszköz használható. Ezek közül néhány közé tartozik az áramkörön belüli tesztelés, amely a NYÁK különböző vizsgálati pontjaihoz csatlakozó szondákat használ. Ezek a szondák képesek felismerni a rossz forrasztást vagy az alkatrészhibákat. Feszültségszinteket és ellenállást is mérhetnek.

A helytelen forrasztás problémákat okozhat a NYÁK áramköreiben. Nyitott áramkörök akkor keletkeznek, ha a forraszanyag nem éri el megfelelően a csatlakozóbetéteket, vagy ha a forraszanyag felmászik az alkatrész felületére. Ilyenkor a csatlakozások nem lesznek teljesek, és az alkatrészek nem fognak megfelelően működni. Gyakran ez elkerülhető a furatok gondos tisztításával és annak biztosításával, hogy az olvadt forraszanyag egyenletesen fedje a vezetékeket. Ellenkező esetben a felesleges vagy hiányos forraszanyag-borítás a kivezetések harmatosodását vagy nem nedvesedését okozhatja. A nedvesedés megelőzése érdekében használjon kiváló minőségű forraszanyagot és minőségi szerelőberendezést.

A nyomtatott áramköri lapok hibáinak felderítésére egy másik gyakori módszer az automatizált optikai ellenőrzés (AOI). Ez a technológia kamerákat használ a NYÁK-ról HD-felvételek készítésére. Ezután ezeket a képeket összehasonlítja előre beprogramozott paraméterekkel, hogy azonosítsa az alkatrészek hibás állapotát. Ha bármilyen hibát észlel, a gép ennek megfelelően megjelöli azt. Az AOI berendezések általában felhasználóbarátok, egyszerű műveletekkel és programozással. Az AOI azonban nem feltétlenül hasznos szerkezeti vizsgálatokhoz vagy nagyszámú alkatrészből álló NYÁK-ok esetében.

Helyreigazítás

Az elektronikai termékek gyártása során alkalmazott forrasztási eljárásoknak bizonyos szabványoknak és irányelveknek kell megfelelniük. Általában a forrasztási maszknak legalább 75% vastagnak kell lennie a megbízható forrasztási kötések garantálásához. A forraszpasztákat közvetlenül a nyomtatott áramköri lapokra kell felhordani, nem pedig szitanyomással. A legjobb, ha az adott csomagtípushoz megfelelő sablont és jig-et használunk. Ezek a sablonok egy fém lapátoló pengét használnak a forraszpaszta felviteléhez a csomag felületére.

A hullámforrasztási eljárás használata számos előnnyel jár a hagyományos fluxusszórásos módszer helyett. A hullámforrasztási eljárás mechanikus hullámforrasztási folyamatot alkalmaz az alkatrészek nagyfokú stabilitással történő PCB-hez való ragasztásához. Ez a módszer drágább, de biztonságos és megbízható módszert biztosít az elektronikus alkatrészek rögzítéséhez.

Bevezetés az egyoldalas és kétoldalas SMT-szerelésről

Bevezetés az egyoldalas és kétoldalas SMT-szerelésről

Az egyoldalas és a kétoldalas SMT-szerelvények az alkatrészsűrűség tekintetében különböznek egymástól. Az egyoldalas SMT-szerelvény nagyobb sűrűségű, mint a kétoldalas SMT-szerelvény, és a feldolgozáshoz nagyobb mennyiségű hőre van szükség. A legtöbb összeszerelő a nagyobb sűrűségű oldalt dolgozza fel először. Ez minimálisra csökkenti az alkatrészek kihullásának kockázatát a melegítési folyamat során. Az újraolvasztásos összeszerelési folyamat mindkét oldalán SMT-ragasztó hozzáadása szükséges, hogy az alkatrészeket a helyükön tartsa a fűtési művelet során.

FR4 PCB

Az egyoldalas NYÁK a legelterjedtebbek. Az egyoldalas lapon az összes alkatrész a lap egyik oldalán található, és az összeszerelés csak ezen az oldalon szükséges. A kétoldalas lapoknál a nyomvonalak a lap mindkét oldalán megtalálhatók, ami csökkenti a helyigényüket. A kétoldalas lapok jobb hőelvezetést is biztosítanak. A kétoldalas lapok gyártási folyamata eltér az egyoldalas NYÁK-okétól. A kétoldalas eljárás során a réz eltávolításra kerül a kétoldalas lapról, majd egy maratási folyamatot követően újra behelyezik.

Az egyoldalas nyomtatott áramköri lapok gyártása is egyszerűbb és olcsóbb. Az egyoldalas NYÁK gyártása több fázisból áll, beleértve a vágást, a lyukak fúrását, az áramkörök kezelését, a forrasztási ellenállást és a szövegnyomtatást. Az egyoldalas NYÁK-ok elektromos méréseken, felületkezelésen és AOI-n is átesnek.

PI rézbevonatú lap

A PI rézbevonatú egyoldalas és kétoldalas smt összeszerelési folyamat során a PCB egyik oldalán poliimid fedőfóliát használnak a réz laminálásához. A rézbevonatú lapot ezután egy ragasztó ragasztóval nyomják a helyére, amely egy meghatározott helyen nyílik. Ezt követően a rézzel burkolt lapot hegesztésgátlóval ellenálló mintázzák, és az alkatrészvezető lyukat stancolják.

Az egyoldalas hajlékony NYÁK egy PI rézborítású lapból áll, egy vezető réteggel, általában hengerelt rézfóliával. Ezt a rugalmas áramkört az áramkör elkészülte után védőfóliával borítják. Az egyoldalas hajlékony NYÁK gyártható fedőréteggel vagy anélkül, amely az áramkör védelmét szolgáló védőgátként működik. Az egyoldalas NYÁK-ok csak egy réteg vezetővel rendelkeznek, ezért gyakran hordozható termékekben használják őket.

FR4

Az FR4 egy olyan epoxigyantafajta, amelyet általában a nyomtatott áramköri lapok gyártásához használnak. Ez az anyag kiváló hő- és lángállóságot biztosít. Az FR4 anyag magas üvegesedési hőmérséklettel rendelkezik, ami a nagy sebességű alkalmazásoknál alapvető fontosságú. Mechanikai tulajdonságai közé tartozik a szakító- és nyírószilárdság. A méretstabilitást tesztelik, hogy az anyag különböző munkakörnyezetekben ne változtassa meg az alakját, és ne veszítse el az erejét.

Az FR4 egyoldalas és kétrétegű többrétegű lapok egy FR4 szigetelőmagból és egy vékony rézbevonatból állnak az alján. A gyártás során az átmenő furatú alkatrészeket a hordozó alkatrész felőli oldalára szerelik, a vezetékek pedig az alsó oldalon lévő rézsávokhoz vagy padokhoz futnak át. Ezzel szemben a felületre szerelt alkatrészek közvetlenül a forrasztási oldalra kerülnek. Bár szerkezetük és felépítésük nagyon hasonló, az elsődleges különbség a vezetékek elhelyezésében van.

FR6

Az SMT-szerelés (Surface Mount Technology) hatékony módja az elektronikus alkatrészek nyomtatott áramköri lapokra történő, furatok nélküli rögzítésének. Ez a fajta technológia ólmozott és ólommentes alkatrészekhez egyaránt alkalmas. A kétoldalas SMT-technikával a nyomtatott áramköri lap (PCB) két vezető réteggel rendelkezik - egy a tetején és egy az alján. A lap mindkét oldalán lévő rézborítás áramvezető anyagként működik, és segíti az alkatrészek rögzítését a NYÁK-hoz.

Az egyoldalas táblák esetében könnyű egyszerű tartóoszlopokat használni. Kétoldalas táblák esetén további támasztékra van szükség. A tábla körüli szabad területnek legalább 10 mm-nek kell lennie.

FR8

Az FR8 egyoldalas és dupla smt összeszerelés folyamata néhány eltéréssel hasonló az általános összeszerelési folyamathoz. Mindkét eljárás ragasztót és forraszpasztát használ. Ezeket tisztítás, ellenőrzés és tesztelés követi. A készterméknek meg kell felelnie a tervező által meghatározott specifikációknak.

Az egyoldalas lapok elterjedtebbek és kisebb alapterületűek. A kétoldalas lapok azonban csökkentik a helyigényt és maximalizálják a hőelvezetést. A maratási folyamat során a réz eltávolításra kerül a kétoldalas oldalról. A folyamat után újra visszahelyezik.

Hogyan készítsünk egy PCB impedancia számítási modellt?

Hogyan készítsünk egy PCB impedancia számítási modellt?

Smith-diagram használata

A Smith-diagram hasznos eszköz, ha egy áramkör impedanciáját szeretné meghatározni. Ez egy elektromos áramkör komplex ellenállásának vizuális ábrázolása a frekvencia függvényében. Megmutatja az impedancia helyét is a frekvencia függvényében, ami a stabilitáselemzéshez és a rezgéselkerüléshez szükséges. Sok számítógép képes az impedanciaértékek numerikus megjelenítésére, de a Smith-diagram segít a lehetőségek vizualizálásában.

A Smith-diagram használható a jel útvonalának értékelésére a PC-lap érintkezési felületei és egy elektronikus eszköz között. Ez az eszköz lehet IC, tranzisztor vagy passzív alkatrész. Tartalmazhat belső áramkört is. A táblázat segítségével meghatározhatja az áramköri lap impedanciáját, és felhasználhatja azt egy elektromos áramkör tervezéséhez.

A Smith-diagram használható a NYÁK-tervezés során előforduló különböző típusú impedanciamodellek azonosítására. Három formája van: kötött, nem kötött és fordított. A Smith-diagram közepén lévő pont egy korlátlan impedanciamodellt, míg a külső körön lévő pont egy invertált impedanciamodellt jelöl.

Az impedancia kiszámításához használt Smith-diagram segítségével könnyen össze lehet egyeztetni a forrás- és a célimpedanciát. Ezután kiszámíthatja az illesztőhálózat méretét. Az illesztőhálózat mérete a forrás és a célimpedancia között szükséges eltolás mértékétől függ. Ezenkívül a soros és párhuzamos L és C értékek eltolnak egy pontot az állandó ellenállás és reaktancia görbék mentén. Ha az ellenállás csökken, akkor több R értéket adhat a vezeték végéhez.

3D-s mezőmegoldó használata

A PCB impedancia számítása szükséges lépés a PCB tervezési folyamat során. Ez magában foglalja az átviteli vonal vagy a nyomvonal impedanciájának kiszámítását a PCB-n a tervezési konfiguráció alapján. Ha a NYÁK összetett vagy több réteget tartalmaz, a legpontosabb impedancia-számításhoz egy 3D-s mezőmegoldó használata vezethet.

Az impedancia számítási modellek általában azt feltételezik, hogy a keresztmetszet téglalap alakú, és hogy az áram tökéletesen visszatér. A valós keresztmetszetek azonban sokszögletűek lehetnek, és akár a referenciaréteg hézagain is áthaladhatnak. Ez jelentős torzulásokat okozhat a jeleken, különösen a nagysebességű hálókban.

A megoldó kétféle porttípust támogat: hullámportokat és lumped portokat. Mindkét esetben kifejezetten meg kell határoznia, hogy melyik porttípust kívánja használni. A hullámporthoz vagy a geometria segítségével adhat meg egy síkot, vagy manuálisan definiálhatja a Wave Custom Size típus használatával.

A legtöbb 3D-s térmegoldó S-paraméteres viselkedési modelleket generál. Ezek a modellek a tényleges eszköz egyszerűsített sematikus ábrázolása. Mint ilyenek, sok iterációt igényelnek. Létrehozhat például szimulációt számos áramköri modellel, és összehasonlíthatja az eredményeiket.

A PCB impedancia számítások elengedhetetlenek a PCB tervezéshez. Fontos, hogy modellezze a NYÁK szabályozott impedanciáját, így elkerülheti az impedancia-eltéréseket. Emellett fontos, hogy szorosan együttműködjön a NYÁK gyártójával. A NYÁK gyártójának lehet, hogy van egy külön CAM részlege, amely megfelelő jelzéseket tud adni az impedanciával kapcsolatos tervezési kérdések megoldásához. Fontos azonban, hogy az impedanciával kapcsolatos kérdések irányítását ne adja át teljesen egy külső félnek.

Hogyan válasszuk ki és használjuk a Roger PCB anyagát RF és mikrohullámú tervezésekben?

Hogyan válasszuk ki és használjuk a Roger PCB anyagát RF és mikrohullámú tervezésekben?

Amikor a következő RF vagy mikrohullámú tervezéshez nyomtatott áramköri lap anyagát választja, néhány fontos szempontot kell figyelembe vennie. Ezek közé tartozik a hordozóhőmérséklet, a maximális és minimális üzemi hőmérséklet, valamint az anyag reverzibilitása. Ha például a projektje magas csapágyhőmérsékletet igényel, akkor valószínűleg Rogers PCB-t szeretne használni.
RF

Ha az áramköri lap tervezése nagyfrekvenciás és alacsony dielektromos állandójú anyagot igényel, talán elgondolkodik azon, hogyan válassza ki és használja a Roger PCB anyagát. Szerencsére számos lehetőség áll rendelkezésére. Teflon alapú magok számos cégtől kaphatók. Ezek az anyagok nagyon rugalmasak lehetnek. Ez teszi őket nagyszerűvé az egyszeri hajlítású alkalmazásokhoz. Emellett a PTFE szubsztráthoz kapcsolódó nagy megbízhatóságot és elektromos teljesítményt is kínálják.

Mikrohullám

Amikor eldönti, hogy melyik NYÁK-anyag a legjobb az RF vagy mikrohullámú tervezéshez, vegye figyelembe, hogy milyen frekvenciákat kell lefednie. Általában alacsony dielektromos állandójú anyagot kell választania ezekhez az alkalmazásokhoz. Az alacsony dielektromos állandójú anyagok alacsony jelveszteséggel rendelkeznek, és ideálisak az RF mikrohullámú áramkörökhöz.

Nagy sebességű

A megfelelő NYÁK-anyag kiválasztása döntő fontosságú a rádiófrekvenciás és mikrohullámú tervezéseknél. A Rogers PCB-anyaga rendelkezik a magas hőmérsékletnek való ellenálláshoz és a megbízhatóság fenntartásához szükséges tulajdonságokkal. Magas, körülbelül 280 Celsius-fokos üvegesedési átmeneti hőmérséklettel és stabil tágulási jellemzőkkel rendelkezik a teljes áramköri feldolgozási hőmérséklettartományban.

Dielektromos réteg

RF vagy mikrohullámú NYÁK tervezésekor a dielektromos réteg fontos teljesítményparaméter. Az anyagnak alacsony dielektromos állandóval és legkisebb érintővel kell rendelkeznie, hogy ellenálljon a dielektromos veszteségeknek, valamint nagy termikus és mechanikai stabilitással kell rendelkeznie. A teflon kiváló anyag erre a célra. Teflon PCB-ként is ismert. A szűrő vagy oszcillátor stabilitásához alacsony hőtágulási együtthatóval rendelkező dielektromos anyagra van szükség. Az anyagnak megfelelő X- és Z-tengelyű hőtágulási együtthatóval is rendelkeznie kell.

Nyomvonal szélessége

A Rogers NYÁK-anyagok használata kiváló módja a tervek teljesítményének javításának. Ez a dielektromos anyag a dielektromos állandó értékek széles tartományával rendelkezik, ami kiváló választássá teszi nagy sebességű alkalmazásokhoz. Emellett kompatibilis az FR-4-gyel.

Jelveszteség-tűrés

Ahogy a NYÁK-tervek egyre összetettebbé, kisebbé és gyorsabbá válnak, az impedancia ellenőrzésének szükségessége egyre fontosabbá válik. A szubsztrát impedanciájának szabályozása elengedhetetlen ahhoz, hogy a jelek hatékonyan haladhassanak át a nyomvonalon vagy a referenciasíkon. A nem megfelelő szubsztrát impedancia miatt a jelek a megadott tartományon kívülre eshetnek. A Rogers 4000-es sorozatú laminátumok beépítésével a tervezők úgy biztosíthatják az impedancia-szabályozást, hogy közben az általános tervezést is javítják. Ez különösen fontos a nagy sebességű digitális alkalmazásokban.

PTFE

RF vagy mikrohullámú nyomtatott áramköri lapok megvalósításakor az áramköri lap anyagának dielektromos állandója (Dk) kritikus fontosságú. Minél nagyobb a dielektromos állandó, annál rövidebb az áramkör hullámhossza. A magas Dk értékkel rendelkező PTFE Rogers PCB anyag kiváló választás mikrohullámú PCB-khez.

Rogers RT/Duroid 5880

Az RT/Duroid 5880 egy üvegmikroszállal erősített, alacsony dielektromos állandóval és alacsony veszteséggel rendelkező NYÁK-anyag. Ez az anyag jó választás mikrohullámú vagy rádiófrekvenciás mintákhoz. Alacsony sűrűségű és kompatibilis a magas hőmérsékletű forrasztással.

Hogyan szerelik össze a kétoldalas SMD lapokat? Teljes folyamat és összehasonlítás

Hogyan szerelik össze a kétoldalas SMD lapokat? Teljes folyamat és összehasonlítás

This article will compare the cost and assembly process of double-sided vs single-sided SMD boards. It will also cover the benefits and disadvantages of both types of boards. In addition, it will help you understand the differences between soldering and Solder paste printing.

Single-sided vs double-sided smd boards

Single-sided and double-sided SMD boards are different in many ways. Double-sided boards have more space and are capable of carrying more components and connections. They are a great choice for complicated electronics. Double-sided PCBs are generally more expensive and complex to assemble. Nevertheless, they have a few benefits.

Single-sided PCBs have a simpler process of manufacture. They do not require the use of a soldering iron and do not require a lot of complicated tools. Single-sided PCBs are available in a wide variety of materials and are less expensive in most cases. These boards can also be more flexible, resulting in lower production costs.

Double-sided boards have more surface area and are often preferred in complex circuits. Single-sided boards can be made with both through-hole and surface-mount components. However, in double-sided boards, the components are mounted on either the top or bottom side.

Double-sided boards offer better flexibility for complex circuits, but single-sided boards are a good option when space is an issue. Single-sided boards can accommodate larger circuits than double-sided PCBs, but a single-sided board can be too large. If you need to make an intricate circuit with many connections, you may have to install wire jumpers between components.

The benefits of double-sided boards include greater complexity in circuit layout and cost effectiveness. Double-sided PCBs are also more expensive because they require more stencils and additional equipment. Furthermore, double-sided PCBs may have higher overhead costs. Depending on the board’s design, double-sided PCBs may require more complex circuit design and more holes.

Solder paste printing vs soldering

Solder paste printing is a process that applies solder paste to bare boards and areas where components are mounted. The process can be complex and requires a detailed process. To ensure accuracy, solder paste is measured in 3D, allowing for a smaller margin of error. After the solder paste is applied to the bare board, the next step is to place the surface mount components. Machines are ideal for this, as they offer a precise and error-free process.

Solder paste comes in different types and qualities, and can be purchased in industrial quantities from large PCB assembly plants. It can also be purchased in smaller quantities from stencil vendors and solder paste suppliers. Both types of solder paste require proper storage, and must be kept in air-tight containers. Because solder paste has a large surface area, oxidation can be a serious problem.

Due to the complexity of electronic products, PCBA boards are becoming smaller. In addition, many PCBAs contain more than one type of component. Most PCBAs are packed with a combination of SMD and thru-hole components.

Too many different components can affect the soldering process.

Solder paste printing requires a precise printing process. The squeegee used for solder paste printing should be made of stainless steel and be at 45-60 degrees. The angle of the squeegee determines the amount of solder paste that is applied to the surface. Besides that, the pressure of the squeegee also determines the shape of the paste deposit. The speed of the stencil strip also affects the volume of solder paste that is printed. Too high a speed could result in high edges around the deposits.

Cost of assembling a double-sided smd board

Assembling a double-sided SMD board is more expensive and complicated than standard single-sided boards. The exact cost will depend on the specific setup. The two major differences are the number of through-holes and conductor placement. By comparing the two options, you can get a better idea of what the costs will be.

The process of double-sided SMD board assembly begins with the first side of the board being processed. Then the second side is soldered. During the reflow soldering process, the weight of the components will need to be considered. If the components are heavy, they can be secured with adhesive before soldering.

The average cost of PCB assembly ranges from three to four dollars to hundreds of dollars. However, the price depends on the design complexity and overhead expenses. Also, if the PCB requires drilling, the cost of manufacturing and assembly will be higher than the average.

The overall cost of assembling a double-sided SMD board depends on the design complexity and the performance requirements of the product. PCB assembly is a highly complex process that involves skilled human labor as well as automated machinery. Because the process involves many layers, the total cost increases with the number of components.

A PCB forrasztási folyamatok különböző típusai

A PCB forrasztási folyamatok különböző típusai

When it comes to PCB soldering, you have a few options. There is reflow, surface mount technology, and wave soldering. Learn more about them. Each one has its benefits and drawbacks. Which one is best for your PCB?

Wave soldering

Wave soldering processes are used to solder electronic components on printed circuit boards. The process passes the PCB through a pot of molten solder, generating standing waves of solder that are used to form joints that are electrically and mechanically reliable. This process is most commonly used for through-hole component assembly, but it can also be used for surface-mounting.

Initially, wave soldering was used to solder through-holes. This process allowed for the development of double-sided and multi-layer PCBs. It eventually led to hybrid PCB assemblies using both through-hole and SMD components. Some circuit “boards” today consist of flexible ribbons.

In the early days, the wave soldering process used fluxes with a high rosin concentration. Usually, these liquid fluxes were only used for wave-soldering assemblies without SMDs. This method required expensive post-soldering cleaning.

Surface mount technology

Surface mount technology is a popular way to manufacture PCBs. It allows for miniaturization of components, which can then be mounted closer together on a printed circuit board. This enables integrated circuits to be smaller and provide more functionality. However, it does require more capital investment.

Surface mount technology involves soldering components on the surface of the PCB. It has advantages over other PCB soldering processes, such as through-hole mounting and wave-soldering. Compared to through-hole mount, surface mount PCBs can achieve higher packaging density and reliability. They can also be more resistant to vibration and impact. They are commonly used in consumer electronics.

Surface mount technology was first introduced in the 1960s and has become very popular in electronics. Today, there are a wide range of components made using surface-mount technology. This includes a large variety of transistors and analogue and logic ICs.

Szelektív forrasztás

Selective soldering for PCBs is a cost-effective process that enables manufacturers to sell their products more quickly and easily. Its advantages include the ability to protect sensitive components from heat and to reduce the amount of soldering time. Additionally, this process can be used to repair or rework boards once they have been soldered.

There are two main methods used for selective soldering. These include drag soldering and dip soldering. Each of these processes has its own advantages and disadvantages. As a result, it’s important to understand each of them before deciding which one is best for you.

Selective soldering has many benefits and is the preferred method for many PCB assemblies. It eliminates the need to manually solder all of the components of a circuit board, resulting in faster assembly. Furthermore, it reduces thermal abuse of the board.

PCB típusok és funkciók

PCB típusok és funkciók

PCB az orvosi iparban

Az orvosi ágazat nagymértékben támaszkodik a NYÁK-okra számos termék esetében, beleértve a vérnyomásmérőket, infúziós pumpákat és szívritmus-monitorokat. Ezek az eszközök apró elektronikus alkatrészeken keresztül pontos folyadékmennyiséget juttatnak a betegekhez. A technológia fejlődésével az orvosi ipar továbbra is új felhasználási lehetőségeket talál a NYÁK-ok számára.

Nyomtatott áramköri lapok

A nyomtatott áramköri lapok számos iparág létfontosságú részét képezik. Számos termékben használják őket, a hatalmas gépektől a fogyasztói eszközökig. Íme néhány gyakori felhasználási módja ezeknek a lapoknak. Az ipari alkalmazásokban nagy teljesítményt és szélsőséges hőmérsékleteket kell elviselniük. Kemény vegyi anyagoknak és vibráló gépeknek is ki lehetnek téve. Ezért sok ipari NYÁK vastagabb és hőálló fémekből készül.

A nyomtatott áramköri lapok felhasználási területei változatosak, a hűtőszekrény táplálásától a tárgyak internetének lehetővé tételéig. Ma már olyan eszközök is használnak elektronikus alkatrészeket, amelyek korábban nem voltak elektronikusak. A nyomtatott áramköri lapokat széles körben használják ipari környezetben is, ahol az elosztóközpontok és a gyártóüzemek berendezéseinek nagy részét ezek táplálják.

Környezeti hatás

A PCB-k olyan műanyag vegyi anyagok, amelyeket széles körben használnak számos termék gyártása során. Először 1929-ben állították elő őket, és széles körben használták tömítőanyagokban, tintákban és vágóolajokban. 1966-ban a Nagy-tavakban mutatták ki őket, és ez a gyártásuk és importjuk betiltását eredményezte Észak-Amerikában. A PCB-szint az 1980-as évek végéig csökkent, majd ismét emelkedni kezdett.

A kémiai vegyületek mellett a PCB-k olyan analógokat is tartalmaznak, amelyek az emberben endokrin zavarokat és neurotoxicitást okoznak. Ezek az analógok a polibrómozott bifenilek, és számos környezeti problémával azonosak. Hasonló kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek, és ellenállnak a hidrolízisnek, a savaknak és a hőmérsékletváltozásnak. Ezenkívül magas hőmérsékletnek és vegyi anyagoknak való kitettség esetén dibenzodioxinokat hozhatnak létre.

Többrétegű PCB-k

A többrétegű nyomtatott áramköri lapok a nyomtatott áramköri lapok népszerű típusa, és számos alkalmazásban használják őket. A többrétegű kialakítás ideális a rugalmasságot, kis súlyt és tartósságot igénylő elektronikához. Ezek a lapok mind a rugalmas, mind a merev NYÁK funkcióit képesek ellátni, és szinte minden modern, összetett elektronikus eszközben használják őket.

A PCB-ket gyakran használják az orvosi iparban is. Röntgen- és CAT-berendezésekben, valamint vérnyomás- és cukormérő készülékekben használják őket. A többrétegű NYÁK különösen hasznosak ezekben az alkalmazásokban, mivel rendkívül kis méretűek lehetnek, miközben nagy teljesítményt nyújtanak.

Egészségügyi hatások

Az alacsony szintű PCB-expozíciónak valószínűleg nincsenek negatív egészségügyi hatásai. A nagymértékű expozíció azonban a káros egészségügyi hatások nagyobb kockázatát eredményezheti. Az őslakosok, a vadászok és horgászok, valamint a családok különösen veszélyeztetettek. Szerencsére számos módja van a PCB-expozíció csökkentésének. Ezek közé tartozik a PCB-mentes élelmiszerek fogyasztása, a gyakori kézmosás, valamint a szennyezett víz és halak kerülése.

Tanulmányok kimutatták, hogy a PCB-k káros egészségügyi hatásokat okozhatnak emberekben és állatokban. Valószínűleg rákkeltőnek minősülnek, és befolyásolhatják az agy fejlődését és az idegrendszeri funkciókat. A PCB-knek való kitettség rossz rövid távú memóriához és csökkent IQ-hoz is vezethet.

Hogyan kezeljük a földelést a nagyfrekvenciás tervezés során?

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

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.