Mi a különbség az SMD és az NSMD között?

Mi a különbség az SMD és az NSMD között?

Az SMD és az NSMD a félvezetők két típusa. Bár a lapkáik mérete hasonló, az NSMD alkatrészek kisebb méretekkel rendelkeznek. Ezzel szemben az SMD-ket a forrasztópáka mozgathatja, míg egy átmenő furatú alkatrészt mechanikusan rögzíteni lehet a forrasztás előtt.

Az NSMD párnák kisebbek

Számos különbség van az NSMD és az SMD pads között. Először is, az NSMD lapkák forrasztási maszkja sokkal kisebb. Ez lehetővé teszi, hogy a pad széle egy kis rést hagyjon, ami az SMD padoknál nincs jelen. A következő ábra egy NSMD típusú pad felső és keresztmetszeti nézetét mutatja.

Az NSMD pads kisebbek, mint az SMD pads, és ezért alkalmasabbak a nagy sűrűségű lapkiosztásokhoz. Emellett nagyobb helyet biztosítanak a szomszédos pads között, és könnyebb nyomvonalvezetést tesznek lehetővé. Ennek eredményeképpen az NSMD-lapkákat nagy sűrűségű BGA-chipekben használják. Az NSMD lapkák azonban hajlamosabbak a leválásra, de a szabványos gyártási gyakorlatnak meg kell előznie ezt a problémát.

Amellett, hogy kisebbek, az NSMD betétek előállítása olcsóbb. Ez annak köszönhető, hogy olcsóbb anyagokból készülnek. Ez azonban nem jelenti azt, hogy rosszabb minőségűek. Az, hogy az NSMD vagy az SMD választja-e, az Ön alkalmazásától függ. Például egy nagyméretű párnákkal ellátott lapnak nagyobb forrasztásmaszk nyílású forrasztásmaszkra lesz szüksége, mint egy kis párnákkal ellátott lapnak.

A BGA-elemek gyártásakor a megfelelő lapkakialakítás kulcsfontosságú. Az NSMD lapkák kisebbek, mivel a rézlapkák átmérőjénél kisebb a forrasztási maszk nyílásuk. Az NSMD-lapoknál fennáll az aszimmetrikus forrasztási dudor veszélye is, ami megdönti az eszközt a NYÁK-on.

NSMD párnák diódákhoz használatosak

Az NSMD pads egyfajta diódacsomagoló pads, amelyek egy fontos dologban különböznek az SMD pads-tól: a pad széle és a forrasztási maszk között rés marad. Az NSMD stílusú padok használatával jobb forrasztási kapcsolatok és szélesebb nyomvonalszélességű csomagolási padok hozhatók létre.

A NYÁK-on a forrasztási felületeket vagy forrasztási maszkkal vagy nem forrasztási maszkkal határozzák meg. A nem forrasztási maszkkal definiált felületet a forrasztási maszk és a kör alakú érintkezőfelület közötti rés jellemzi. A forraszanyag átfolyik az érintkezőfelület tetején és oldalán, hogy jó minőségű forrasztási kötést hozzon létre.

Az NSMD pad átmérője gyakran kisebb, mint a BGA pad átmérője. Ez a kisebb méret megkönnyíti a nyomvonalvezetést. Az NSMD-lapkák azonban hajlamosabbak lehetnek a delaminálódásra, mint az SMD-lapkák. Ennek eredményeképpen be kell tartani a szabványos gyártási gyakorlatokat, hogy minimalizáljuk a padok leválásának lehetőségét.

A BGA alkatrészek forrasztásakor a padok kialakítása döntő szerepet játszik. Egy rossz pad rossz gyárthatóságot és költséges órákig tartó hibaelemzést eredményezhet. Szerencsére vannak egyszerű irányelvek a padok kialakítására. Egy kis gyakorlással helyes NSMD-lapkákat készíthet a BGA-alkatrészekhez.

Az NSMD betéteket tranzisztorokhoz használják

Ha NSMD padokat használ a tranzisztorokhoz, ne feledje, hogy az NSMD pad kisebb, mint a megfelelő SMD pad. Ez a különbség abból adódik, hogy az NSMD pads nagyobb nyílással rendelkezik a forrasztási maszk elhelyezéséhez. Ez nagyobb felületet tesz lehetővé a forrasztási kötésekhez, szélesebb nyomvonalszélességet és nagyobb rugalmasságot az átmenő furatokban. Ez a különbség azonban azt is jelenti, hogy egy NSMD pad nagyobb valószínűséggel esik le a forrasztási folyamat során.

A rézbetét átmérője kulcsfontosságú tényező az NSMD betét méretének meghatározásában. Az NSMD padok körülbelül 20% kisebbek, mint a forraszgömbök, ami jobb nyomvonalvezetést tesz lehetővé. Erre a csökkentésre a nagy sűrűségű BGA chipek esetében van szükség. Az NSMD pad azonban hajlamosabb a delaminálódásra, de a szabványos gyártási gyakorlatok minimalizálják ezt a problémát.

Az NSMD párnák jó választás a tranzisztorok forrasztásakor. Az ilyen típusú párnákat gyakran használják olyan alkalmazásokban, ahol a tranzisztorokat egy fémszubsztráton lévő lyukon keresztül kell forrasztani. Ez megkönnyíti és kevésbé időigényessé teszi a forrasztási folyamatot. Az NSMD padok használatának hátránya azonban az, hogy a forrasztási folyamatot nem lehet ugyanolyan mértékben ellenőrizni, mint az SMD padok esetében.

Az SMD-lapkák használatának másik nagy előnye, hogy könnyen gyárthatók. Ez a módszer nagyon népszerű az elektronikus alkatrészek gyártásánál, mivel ez a legköltséghatékonyabb módja a kiváló minőségű lapok előállításának. Ezenkívül az SMD-megközelítés jó módja annak is, hogy minimalizáljuk a tervezésben részt vevő változók számát.

A leggyakoribb PCB hibák és megoldások

A leggyakoribb PCB hibák és megoldások

There are many problems with PCBs, but some of them are less obvious than others. These problems are called implementation failures and require specialized knowledge to diagnose. For example, Electrostatic discharge, Chemical leakage, Lifted pads, and component shifting are all possible causes of failure. To identify the failure modes, a PCB must be stress tested until it fails.

Elektrosztatikus kisülés

Electrostatic discharge (ESD) is a common problem in electronic circuits. It results from the wrong handling of electronic components or an excessive voltage level. In many cases, the resulting damage is latent or catastrophic. This problem can cause a PCB to malfunction partially or completely.

There are several ways to detect and repair electrostatic discharge. While some of these are visible and will affect the performance of the product, others will not. The first method is to inspect the device to determine if any component is affected. In some cases, a minuscule hole will appear on the circuit board.

Chemical leakage

Chemical leakage in PCBs can be a problem for many industries. Although the United States banned the production of PCBs in 1977, they are still found in the environment at very low levels. Environmental cycling is the primary source of ambient PCBs, and they are transported throughout ecosystems. Although these contaminants have low levels, they can have serious effects on humans and the environment.

In addition to their use in electronics, PCBs were also used in the construction of school buildings during the 1950s to 1970s. Many schools had PCB-containing caulk and fluorescent light fixtures. The problem with these products was that they leaked, causing contamination in other building materials and the soil. This caused widespread contamination, which is why they were banned.

Lifted pads

Lifted pads are caused by a number of causes, including excess heat and force during soldering. The result can be an unsatisfactory solder joint. These defects require re-soldering, and can lead to short circuit hazards. Other causes of lifted pads include pollutant contamination, poor cleaning, or insufficient flux. Lifted pads can affect the functioning of circuits and the appearance of the board.

Lifted pads occur most frequently on thin copper layers and boards that lack through-plating. Identifying the root cause of a lift is crucial for preventing further damage. In the case of single-sided circuit boards, the problem is often the result of improper wave soldering. The lift can be prevented by using extreme caution while handling PCBs and avoiding excessive force when handling components.

Component shifting

Component shifting is one of the most common defects encountered in PCB assembly. It can be caused by a number of factors, including the placement of components incorrectly. For example, a component placed in a way that is not oriented correctly may float, resulting in a realignment of the component.

In some cases, the cause of component shifting is due to mismatching of the parts to the pad geometry. This causes the component to move towards the thermal mass closest to it. Other causes include bent leads, improperly placed components, or oxidation. Fortunately, there are a number of solutions to component shifting. For instance, adhering to the correct reflow profile, reducing movement during the unreflowed assembly process, and using an aggressive flux can all help minimize component movement.

Soldering ball defects

Soldering ball defects are common in the SMT assembly process. They are essentially balls of solder that separate from the main body of the solder. To prevent them, you should adjust the mounting pressure on the chip mounter to a precise setting. This will prevent the solder paste from being squeezed out of the pad and increase the chance that the solder paste will be generated properly.

A good solder joint will be clean, symmetrical, and have a concave shape. On the other hand, a bad solder joint may be large and have a long stem. Another common defect is disturbed joints, which will have a flaky, distorted, or uneven appearance.

Thermal imaging

Thermal imaging is a powerful tool for quality control, speeding up PCB and component repairs. By identifying hot spots, thermal images can point out faulty components or areas that are using too much power. This information can help designers reduce power consumption and prolong battery life. Thermal imaging can also detect areas that have poor thermal management, requiring more cooling, larger heat sinks, or even redesign.

Thermal imaging for PCB defects can also help designers and engineers determine the cause of defects. When a test board fails to pass quality control tests, a thermal imager can reveal the problems. It can also show the differences in temperature between two different areas of a board, revealing how the two differ.

Az SMT forrasztás minőségét befolyásoló 5 tényező

Az SMT forrasztás minőségét befolyásoló 5 tényező

Several factors impact the quality of SMT soldering. These include equipment state, Solder paste quality and Stability. Understanding these factors will help you improve your SMT soldering processes. The best way to improve the quality of SMT soldering is to implement improvements in every area.

Stability

In a manufacturing process where components are placed on a PCB, the stability of the solder joints is important to the performance of the circuit. However, in certain conditions, the soldering process can be unstable. In these conditions, lead-free SnAgCu soldering paste is used to reduce thermal stress on the substrate. This type of solder paste has an advantage over other materials: it can be used on various substrates and can be applied by dispensing the paste onto the device surface.

A good solder paste will be stable to a specified temperature. The best way to check the stability of your solder paste is to use a viscometer to measure its viscosity. A good paste should be between 160 Pa*S and 200 Pa*S.

Repeatability

During the soldering process, the flux is a key ingredient for the successful soldering process. If the flux is insufficient or there are too many impurities, the soldering process can fail. The best way to ensure the repeatability of SMTS soldering is to carefully prepare components and PCB pads before soldering. It is also important to properly maintain the temperature of the reflow and to avoid any movement of the assembly during reflow. Lastly, the alloy must be analysed for any contaminants.

While lead-free solders are recommended, leaded solder can be used in certain cases. However, it is important to note that leaded solder does not have the flux needed to make reliable joints. As a result, the soldering process is not repeatable.

Equipment state

Many factors affect the quality of SMT soldering. These factors include the design of PCB pads, the quality of the solder paste, and the state of equipment used for manufacturing. Each of these factors is fundamental for reflow soldering quality insurance. Moreover, they can also influence soldering defects. To improve soldering quality, it is essential to use excellent PCB pad designs.

In addition to the selection of components, the mounting precision is another factor affecting the quality of the solder joint. The equipment used for mounting must have high precision so that the components remain stable. In addition, the mounting angle should be correct to ensure that the polar device is correctly oriented. Also, the thickness of the component after mounting must be appropriate.

Solder paste quality

Soldering defects can be the result of a variety of factors. Often, these problems are caused by improper PCB design. Incorrect pad design can result in components that shift or tombstone-shape, as well as soldering defects. For this reason, the design of PCB pads should be carefully scrutinized to avoid these problems.

Temperature and humidity play a significant role in the quality of solder paste. An ideal temperature for application is around 20 degrees Celsius and the right humidity is between thirty to fifty percent. High moisture levels can cause balls to form, which affects the soldering process. Scraping blade speed and quality are also important factors that affect soldering. For optimal results, solder paste should be applied starting from the core and move towards the edges of the board.

Speed, scraper pressure, stencil descending speed, and stencil cleaning mode should all be optimized for maximum solder paste printing. Improper speed can result in uneven solder paste printing and may reduce production efficiency. Another critical parameter is stencil cleaning frequency. Too high or too low stencil cleaning speed can cause a buildup of tin, which can affect production efficiency.

PCB design

PCB design is a critical aspect of manufacturing quality. It involves the proper positioning of components on the board to ensure that they are mounted correctly. It should include enough clearance for mechanical fixing holes. Otherwise, the delicate components can be damaged. In addition, solder joints near the footprints of surface mount components may result in shorts. Hence, it is essential that the PCB design allows for the proper placement of both conventional and surface mount components.

In addition to the correct placement of components, the proper PCB design can also contribute to SMT soldering. According to HP statistics, about 70 to 80 percent of manufacturing faults are caused by defects in the PCB design. The factors that affect the design of the PCB include component layout, thermal pad design, component package types, and assembly method. The PCB design must also consider electromagnetic compatibility (EMC) points and via positions.

Hogyan oldja meg a magas hővezető PCB anyag a hőelvezetési problémát?

Hogyan oldja meg a magas hővezető PCB anyag a hőelvezetési problémát?

A nyomtatott áramköri lapok, más néven nyomtatott áramköri lapok, üveg-epoxi rétegek közé szorított rézfóliákból álló réteges szerkezetek. Ezek a rétegek az alkatrészek mechanikai és elektromos hordozójaként szolgálnak. A nagy vezetőképességű rézfóliák szolgálnak a NYÁK vezető áramköreként, míg az üveg-epoxiréteg a nem vezető szubsztrátként szolgál.

Nagy hővezető képességű NYÁK anyag

A hővezető képesség az anyag azon képessége, hogy a hőt elvezeti az eszközből. Minél kisebb a hővezető képesség, annál kevésbé hatékony az eszköz. A nagy hővezető képességű anyagok kiküszöbölhetik az átvezetések szükségességét, és egyenletesebb hőmérséklet-eloszlást eredményezhetnek. Ez csökkenti a lokális térfogattágulás kockázatát is, ami forró pontokhoz vezethet a nagy áramú alkatrészek közelében.

Egy tipikus személyi számítógép nyomtatott áramköri lapja két rézsíkból és két külső nyomvonalas rétegből állhat. Vastagsága körülbelül 70 um, hővezető képessége pedig 17,4 W/mK. Ebből következik, hogy a tipikus NYÁK nem hatékony hővezető.

Réz érmék

A rézérmék a NYÁK-ba ágyazott apró rézdarabok. A legtöbb hőt termelő alkatrész alá kerülnek. Nagy hővezető képességük lehetővé teszi, hogy a hőt a forró alkatrésztől a hűtőbordába vezessék. Különböző formákban és méretekben készülhetnek, hogy illeszkedjenek a kívánt területekre, és fémbevonatúak lehetnek a szoros csatlakozás biztosítása érdekében.

Üveg-epoxi

A hőelvezetés problémája egyre fontosabbá válik az elektronikában. A túlzott hőmennyiség alulteljesítményhez és korai meghibásodáshoz vezethet. Jelenleg a hőelvezetési lehetőségek korlátozottak, különösen a szélsőséges környezetben. A probléma egyik megoldása a magas hőmérsékletű üveg epoxi PCB anyag, vagy HDI-PCB használata. Ez az anyag képes megoldani ezt a problémát, mivel hővezető képessége több mint kétszázszor jobb, mint az FR4 kompozité.

Az üveg epoxigyanta kiváló hő- és lángállósággal rendelkezik. Magas üvegesedési hőmérséklettel és magas hővezető képességgel rendelkezik. Szigetelő rétegként és hőelvezető rétegként is szolgálhat. Készülhet impregnálással vagy bevonással. Az üveg epoxi PCB hővezető képessége javítja az elektronikus alkatrészek teljesítményét és stabilitását.

Fém magos PCB-k

A fémmagos nyomtatott áramköri lapok gyártói új, magas hőmérsékletnek ellenálló lapszubsztrátokat vezettek be. Ez lehetővé teszi számukra, hogy szelektíven vastagabb, nagyobb hővezető képességű rézrétegeket alkalmazzanak. Ez a típusú NYÁK jobb hőelvezetést tesz lehetővé, és finom áramköri mintákhoz és nagy sűrűségű chipcsomagoláshoz használható.

A nagyobb hővezető képesség mellett a fém NYÁK-ok méretstabilak is. Az alumíniumból készült fémmagos NYÁK-ok melegítéskor 2,5-3% méretváltozással rendelkeznek, így ideálisak a nagy teljesítményű alkalmazásokhoz. Alacsony hőtágulási tulajdonságaik szintén alkalmassá teszik őket a nagy kapcsolási teljesítményre. A fémmag PCB-khez leggyakrabban használt fém az alumínium, amely olcsó és újrahasznosítható. Nagy hővezető képessége gyors hűtést tesz lehetővé.

A hőelvezetéssel kapcsolatos másik probléma a túlzott hőtermelés veszélye. A hőtermelő alkatrészek által termelt hőt el kell távolítani a lapról, különben a NYÁK nem fogja a legjobb teljesítményét nyújtani. Szerencsére ma már új lehetőségek állnak rendelkezésre ennek a problémának a megoldására. A nagy hővezető képességű fémmagos nyomtatott áramköri lapok egy újfajta hővezetési megoldást jelentenek, amelyekkel leküzdhetők ezek a problémák.

FR4 szubsztrátumok

A PCB-k rézfóliákból és üveggel erősített polimerekből készült réteges szerkezetek. Elektronikus alkatrészeket hordoznak és kapcsolnak össze. A réz vezető áramkört hoz létre a NYÁK-on belül, míg az üveg-epoxi réteg nem vezető szubsztrátként működik.

A nagy teljesítményű alkatrészeket a legjobb a NYÁK közepéhez közel, nem pedig a széleken elhelyezni. Ennek oka, hogy a hő a szélek közelében felgyülemlik és szétszóródik. A nagy teljesítményű alkatrészek hőjét is távol kell elhelyezni az érzékeny eszközöktől, és a hőt el kell vezetni a NYÁK-on keresztül.

A nagy hővezető képességű NYÁK-anyag a legjobb megoldás a hőelvezetésre, lehetővé teszi a gyors hőátadást és megakadályozza a hő felhalmozódását. A csúcstechnológiás NYÁK-ok réz alapanyagot, alumíniumot vagy kerámiát használnak hordozóanyagként. Ez megoldja a hőelvezetési problémákat és tartósabbá teszi a NYÁK-okat.

2 Megjegyzések a PCB Reverse Engineeringről

2 Megjegyzések a PCB Reverse Engineeringről

Számítógépes tomográfia

A számítógépes tomográfia hatékony eszköz a nyomtatott áramköri lapok visszafejtéséhez. Ez a technika röntgensugarakkal készít képeket az áramköri lap belsejéről. A kapott kép segítségével rekonstruálható a lap szerkezete. A számítógépes tomográfiának azonban számos korlátja van. A látómezeje kicsi, ami kevésbé hatékony a nagy felületű rézfóliával ellátott nyomtatott áramköri lapok esetében.

A számítógépes tomográfia nem minden reverzális mérnöki projekthez jó választás. A CT-vizsgálatok pontatlan eredményeket eredményezhetnek. A legjobb, ha roncsolásmentes módszert használ, amely nagyobb hibalehetőséget biztosít. A CT-vizsgálatokat gyakran használják ebben a folyamatban, de használhat röntgentomográfiát is egy anyag belsejének megörökítésére. Ezzel geometriai információkat is ki lehet nyerni, ami rendkívül hasznos lehet az áramköri lapok újratervezéséhez az eszköz elpusztítása nélkül.

A CT fő hátránya, hogy a röntgensugarak torzíthatják a képet, és sok műhibát okozhatnak. Ezenkívül az erős röntgensugarak károsíthatják az IC chipeket. Ezenkívül a lapot ki kell üríteni, mielőtt a folyamat megkezdődne.

Ezzel ellentétben, a reverz mérnöki NYÁK-ok egy dekonstruáló módszert használnak az összetett dolgok megértéséhez. Ez a módszer nem korlátozódik a hardvertervezésre; használják a szoftverfejlesztésben és az emberi DNS feltérképezésében is. Ez a folyamat a NYÁK-ból indul ki, és onnan visszafelé haladva a kapcsolási rajzokig elemzi a működést.

A PCB reverse engineering másik előnye, hogy néhány óra alatt nagy felbontású optikai képeket készíthetünk egy akár hat rétegből álló lapról. Emellett alacsony költséggel is jár. Az eredmények közvetlenül elküldhetők egy NYÁK-gyártónak a NYÁK másolatokhoz.

A számítógépes tomográfia a többrétegű NYÁK elemzésére is használható. Az eredmények anyagjegyzék készítéséhez is felhasználhatók. Javasoljuk, hogy egy mintalemezzel lássanak el, ha PCB reverse engineeringre van szükség. A mintalapnak legalább 10 mm szélesnek kell lennie.

A számítógépes tomográfia használatának másik előnye, hogy lehetővé teszi a felhasználó számára az egyes alkatrészek megjelenítését. Ezenkívül a GD&T vezérléseket is meg tudja határozni. A PC-DMIS képes a jellemzőket polivonalakba és lépésfájlokba exportálni. Ez lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy vizualizálja a nyomtatott áramköri lapon készített csatlakozásokat.

Röntgenfelvétel

A röntgensugárzás a nyomtatott áramköri lapok visszafejtéséhez egy viszonylag új technika a nyomtatott áramköri lapon lévő alkatrészek azonosítására. A hagyományos módszerek a NYÁK rétegtelenítésére épülnek, ami időigényes, hibakockázatos és káros folyamat. A röntgensugaras NYÁK visszafejtés ezzel szemben nem igényli a NYÁK fizikai károsodását, és sokkal kevesebb időt vesz igénybe a kiértékelés. Ez a módszer azt is lehetővé teszi, hogy a kutató adatokat nyerjen ki az áramköri lapról.

A röntgensugaras PCB reverse engineeringet gyakran használják reverse engineeringre, de egy ilyen ellenőrző gép megvásárlásának költsége sokak számára megfizethetetlen lehet. Egy hardveres hacker, John McMaster úgy döntött, hogy saját röntgensugarat épít, hogy saját laboratóriumában használhassa, és így pénzt takarítson meg.

Egy másik fontos szempont a röntgenfelbontás. Az alacsony felbontású felmérő szkennelések felfedhetik a lap fő komponenseit, de a nyomvonalak és az összeköttetések láthatóvá tételéhez szubmikronos felbontásra van szükség. A jelenlegi mikro-CT szkennerek és XRM-ek nem rendelkeznek az ehhez szükséges felbontással. Ráadásul egy nagyméretű nyomtatott áramköri lap durva felbontással történő leképezése órákat vehet igénybe. A röntgensugár ráadásul megkeményedhet, és csíkokat és sávokat hozhat létre.

A PCB reverse engineering a meglévő elektronikus termékek elemzése és újjáépítése kiváló tulajdonságokkal és alacsonyabb költségekkel. A folyamat során dokumentumokat generálnak, és elküldik egy NYÁK-gyártónak a NYÁK másolatának gyártására. Ez a módszer a javítások és az új áramköri lapok elkészítéséhez szükséges idő csökkentésére is használható. Ezen túlmenően kiderülhet, hogy egy adott gyártó megfelelő-e vagy sem.

A folyamat a NYÁK felületének tisztításával kezdődik. Ezt követően a röntgensugárral feltárhatók az alkatrészben rejlő rejtett információk. Ezenkívül a minőségi és meghibásodási problémák megoldására is használható. A belső felületek és a nyomvonalcsatlakozások számítógépes tervezési modelljeinek elkészítéséhez is használható.

Tudnivalók a PCB projekt megrendelése előtt

Tudnivalók a PCB projekt megrendelése előtt

Ha NYÁK-projektet szeretne rendelni, van néhány dolog, amivel tisztában kell lennie. Például a megrendelés előtt kétszer is ellenőrizni kell a nyomvonalakat. Ezenkívül meg kell győződnie arról, hogy a BOM és a fúrási fájl egyezik. Ezenkívül ki kell választania a megfelelő anyagot.

Nyomok kétszeres ellenőrzése

Amikor nyomtatott áramköri lapokat rendel egy nyomtatott áramköri lap gyártójától, nagyon fontos, hogy kétszeresen ellenőrizze a nyomvonalakat és a távolságot a lapon. A projektjén lévő nyomvonalak vastagsága és szélessége határozza meg az áramkörön átfolyó áram mennyiségét. Az ideális nyomvonalszélesség meghatározásához használhat egy online nyomvonalszélesség-kalkulátort. Ez csökkenti a kapcsolatok megszakadásának esélyét.

A BOM ellenőrzése

A NYÁK-alkatrészek megrendelésének első lépése a BOM ellenőrzése. Ez segít elkerülni a hiányzó vagy helytelen alkatrészszámokat. A BOM használata az alkatrészek beszerzésénél is előnyös. Az alkatrész leírása segít a vevőnek és az összeszerelő háznak megtalálni a megfelelő cserealkatrészt. Ez segít nekik abban is, hogy megerősítsék, hogy az alkatrészek a megfelelő MPN-t tartalmazzák.

Fontos, hogy ellenőrizze a BOM-ot, mielőtt elküldi a NYÁK-projektet a gyártónak. Ennek oka, hogy akár egy apró hiba is problémákat okozhat a NYÁK összeszerelési folyamat során. A BOM-on végrehajtott változtatásokat is nyomon kell követnie, és azokat egyértelműen fel kell címkéznie. A BOM legfrissebb verzióját kell használnia.

Ha megvan a darabjegyzék, meg kell tudnia, mennyibe kerül a megrendelni kívánt alkatrész. Fontos, hogy pontosan tudja, mennyit fog fizetni. Az alkatrészek árának meg kell egyeznie a NYÁK-projekt BOM-jával. Ha nem, akkor előfordulhat, hogy ki kell cserélnie az alkatrészeket, vagy akár meg kell változtatnia a tervezést.

A fúrófájl ellenőrzése

Könnyen ellenőrizheti a fúrófájlját, mielőtt megrendeli a PCB projektet egy PCB gyártó cégtől. Van azonban néhány fontos dolog, amit a megrendelés leadása előtt nem szabad elfelejtenie. Az első lépés az, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a fájl a megfelelő formátumban van. A fájl kétszeres ellenőrzéséhez használhatja a gerber fájlnézegetőt.

A fúrófájl egy másodlagos fájl, amely megmagyarázza, hogy hol kell lyukakat fúrni a NYÁK-on. Ezt a fájlt a Gerber fájlokkal együtt kell elküldeni. Ha a fúrófájl nem határozza meg a furatok helyét vagy méretét, a NYÁK-megrendelés elbukik az ellenőrzésen.

A fúrófájlnak tartalmaznia kell egy szerszámlistát is. Ez felsorolja, hogy az egyes alkatrészfuratokhoz milyen szerszámokra van szükség. A szerszámlistát vagy a fúrási fájlba kell beágyazni, vagy külön szöveges fájlként kell elküldeni. Ha ezt a szerszámlistát nem adják meg a gyártási rajzon, akkor megszűnik az automatikus ellenőrzés, és az adatbevitel során több hiba keletkezik.

A megfelelő anyagok kiválasztása

A megfelelő anyagok kiválasztása a NYÁK-projekthez elengedhetetlen. A NYÁK anyagok fizikai tulajdonságai jelentősen befolyásolhatják a lap teljesítményét. Például az alacsonyabb dielektromos állandó vékonyabb dielektrikumot és kisebb lapvastagságot jelent, míg a magasabb dielektromos állandó nagyobb veszteségeket eredményez. Ez az információ segít leszűkíteni a NYÁK-anyagok kiválasztását, és megtalálni azokat, amelyek a kívánt teljesítményt nyújtják.

Ezután meg kell határoznia a nyomtatott áramköri lapon lévő routing rétegek számát. Egy egyszerű NYÁK-kialakításnál lehet, hogy csak egy vagy két rétegre van szükség, míg egy közepesen összetett kialakításnál négy-hat rétegre is szükség lehet. A bonyolultabb tervekhez nyolc vagy több rétegre lehet szükség. A rétegek száma közvetlenül befolyásolja a NYÁK-projekt költségeit.

Hogyan ismerjük meg a felületet a PCB színéről

Hogyan ismerjük meg a felületet a PCB színéről

Ha azon tűnődik, hogyan ismerheti meg egy nyomtatott áramköri lap felületét, nincs egyedül. A NYÁK színe elárulhatja a felületkezelését. Előfordulhat, hogy ENIG vagy Kemény arany, ezüst vagy világospiros színmegjelölést is lát. Függetlenül attól, hogy mit lát, meg kell győződnie arról, hogy a NYÁK felületének védelme érdekében bevonattal van ellátva.

ENIG

Az ENIG felületkezelés a nyomtatott áramköri lapok egyik legnépszerűbb felületkezelése. Arany és nikkel kombinálásával készül. Az arany segít megvédeni a nikkelréteget az oxidációtól, a nikkel pedig diffúziós gátként működik. Az aranyrétegnek alacsony az érintkezési ellenállása, és általában vékony rétegből áll. Az aranyréteg vastagságának összhangban kell lennie az áramköri lap követelményeivel. Ez a felületkezelés segít meghosszabbítani az áramköri lap élettartamát. Emellett kiváló elektromos teljesítményt nyújt, és javítja az elektromos vezetést a NYÁK alkatrészei között.

Az ENIG felületkezelés magasabb költséggel, de magas sikerességi aránnyal jár. Ellenáll a többszörös hőciklusoknak, és jó forraszthatóságot és drótkötést mutat. Két fémrétegből áll: egy nikkelréteg védi az alap rézréteget a korróziótól, egy aranyréteg pedig a nikkel korróziógátló rétegeként működik. Az ENIG alkalmas olyan eszközökhöz, amelyek nagyfokú forraszthatóságot és szoros tűréseket igényelnek. Az ENIG ólommentes is.

Kemény arany

A kemény arany egy költséges PCB felületkezelés. Ez egy kiváló minőségű, tartós felületkezelés, amelyet gyakran olyan alkatrészek számára tartanak fenn, amelyek nagymértékű kopást és igénybevételt szenvednek. A kemény aranyat általában a peremcsatlakozókra alkalmazzák. Fő felhasználása, hogy tartós felületet biztosítson a gyakori működtetésnek kitett alkatrészek számára, mint például az akkumulátor érintkezők vagy a billentyűzet érintkezői.

A kemény elektrolitikus arany egy nikkel gátlóréteg fölé helyezett aranyozott réteg. Ez a kettő közül a legtartósabb, és jellemzően olyan területekre alkalmazzák, amelyek hajlamosak a kopásra. Ez a felületkezelés azonban nagyon drága és alacsony forraszthatósági tényezővel rendelkezik.

Ezüst

A nyomtatott áramköri lap összetételétől függően különböző színekkel és kivitelben készülhet. A három leggyakoribb szín a nyomtatott áramköri lapok felületén az ezüst, az arany és a világosvörös. Az arany felületkezelésű NYÁK általában a legdrágábbak, míg az ezüst felületkezelésűek olcsóbbak. A NYÁK-on lévő áramkör elsősorban tiszta rézből készül. Mivel a réz könnyen oxidálódik, ha levegőnek van kitéve, nagyon fontos, hogy a NYÁK külső rétegét védőbevonattal védjük.

Az ezüst felületkezelés két különböző technikával alkalmazható. Az első technika a merítés, amelynek során a táblát aranyionokat tartalmazó oldatba merítik. A táblán lévő aranyionok reakcióba lépnek a nikkellel, és filmréteget képeznek, amely befedi a felületet. Az aranyréteg vastagságát úgy kell szabályozni, hogy a réz és a nikkel forrasztható maradjon, a réz pedig védve legyen az oxigénmolekuláktól.

Világos piros

A NYÁK felülete lehet fényes, nem fényes vagy világos vörös. A nem fényes felület általában porózusabb megjelenésű, a fényes felület pedig általában fényvisszaverő és kemény héjszerű. A zöld a legnépszerűbb NYÁK-szín, és egyben az egyik legolcsóbb is. Fontos, hogy a NYÁK-okat használat előtt megtisztítsa, hogy elkerülje az oxidációt.

Bár a forrasztási maszk színe nem tükrözi közvetlenül a NYÁK teljesítményét, néhány gyártó tervezési eszközként használja. A szín ideális olyan NYÁK-ok esetében, amelyeknél ragyogó láthatóságra és éles kontrasztokra van szükség. A piros NYÁK-ok selyemfestékkel kombinálva is vonzóak.

Elektrolízis nélküli palládium

Az elektródamentes palládium felületkezelés használata a NYÁK-okon megakadályozza a fekete betétek kialakulását a lapon, és számos előnnyel jár, beleértve a kiváló forraszthatóságot és az alumínium- és ezüsthuzalok kötését. Ez a fajta felületkezelés rendkívül hosszú eltarthatósági idővel is rendelkezik. Ugyanakkor drágább is, mint a többi felületkezelés, és hosszabb átfutási időt igényel.

Az ENEPIG NYÁK felületkezelési folyamata több lépést foglal magában, amelyek mindegyike gondos ellenőrzést igényel. Az első lépésben a réz aktiválásra kerül, majd ezt követi az elektrolízis nélküli nikkel és palládium lerakása. Ezt követően az áramköri lap egy tisztítási eljáráson megy keresztül, hogy az oxidációs maradványokat és a port eltávolítsák a felületről.

Ólommentes HASL

Ha új nyomtatott áramkört keres, talán elgondolkodik azon, hogyan különböztesse meg az ólommentes HASL felületi felületeket az ólomalapú nyomtatott áramkörtől. Bár az HASL vonzó megjelenésű, nem ideális felületszerelt alkatrészekhez. Ez a fajta felület nem sík, és a nagyobb alkatrészek, például az ellenállások nem tudnak megfelelően igazodni. Az ólommentes HASL ezzel szemben sík, és nem használ ólomalapú forrasztóanyagot. Ehelyett rézalapú forrasztóanyagot használ, amely megfelel a RoHS-szabványnak.

A HASL kiváló minőségű forraszthatóságot biztosít, és többszörös hőciklusoknak is ellenáll. Egykor ez volt az ipari szabvány, de a RoHS-szabványok bevezetése miatt nem felelt meg a követelményeknek. Napjainkban az ólommentes HASL elfogadhatóbb a környezeti hatások, valamint a biztonság szempontjából, és hatékonyabb választás az elektronikus alkatrészekhez. Emellett jobban megfelel a RoHS-irányelvnek is.

Tippek a félig rugalmas FR4 nyomtatott áramköri lapokról

Tippek a félig rugalmas FR4 nyomtatott áramköri lapokról

Az FR4 lángálló anyag

Az FR4-ből készült nyomtatott áramköri lapok rendkívül tartósak. Azonban ezeknek a lapoknak az ára magasabb, mint a más anyagokból készülteké. Ezenkívül ezek a lapok könnyen leválnak, és forrasztáskor rossz szagot árasztanak. Ez teszi őket alkalmatlanná a csúcskategóriás fogyasztói elektronikához.

Az FR4 egy olyan kompozit anyag, amely kiváló mechanikai, elektromos és lángmentesítő tulajdonságokkal rendelkezik. A sárgától a világoszöldig terjedő színű anyag, amely ellenáll a magas hőmérsékletnek. Üvegszálas rétegből készül, amely az anyag szerkezeti stabilitását adja. Az anyag egy epoxigyanta-réteggel is rendelkezik, amely biztosítja tűzgátló tulajdonságait.

Az FR4 PCB-k különböző vastagsággal gyárthatók. Az anyag vastagsága befolyásolja a lap súlyát és az alkatrészek kompatibilitását. A vékony FR4 anyag segíthet abban, hogy a lap könnyebb legyen, ami vonzóbbá teszi azt a fogyasztók számára. Ez az anyag emellett könnyen szállítható és kiváló hőmérséklet-ellenállással rendelkezik. Nem ajánlott azonban magas hőmérsékletű környezetben, például a repülőgépiparban használni.

Kiváló termikus, mechanikai és elektromos tulajdonságokkal rendelkezik.

Az FR-4 egy gyakori nyomtatott áramköri lap szubsztrát, amely epoxi- vagy hibridgyantával impregnált üvegszövetből készül. Széles körben használják számítógépekben és szerverekben, és jól ismert kiváló termikus, mechanikai és elektromos tulajdonságairól. Ellenáll a magas hőmérsékleteknek, ami ideális választássá teszi az érzékeny elektronikához.

Az FR4 félrugalmas nyomtatott áramköri lapok azonban kihívást jelentenek a mélységszabályozó marás során. Ahhoz, hogy jó eredményeket érjünk el ezzel az anyagtípussal, a lap maradék vastagságának egyenletesnek kell lennie. A felhasznált gyanta és prepreg mennyiségét is figyelembe kell venni. A marási tűrést megfelelően kell beállítani.

A kiváló termikus, mechanikai és elektromos tulajdonságok mellett az FR4 könnyű és olcsó. Vékonysága jelentős előny az FR1 nyomtatott áramköri lapokkal szemben. Meg kell azonban jegyezni, hogy ennek az anyagnak alacsonyabb az üvegesedési átmeneti hőmérséklete, mint az FR1-nek vagy az XPC-nek. Az FR4 nyomtatott áramköri lapok nyolc réteg üvegszálas anyagból készülnek. Ezek a lapok 120 C és 130 C közötti hőmérsékletet bírnak el.

Nagy jelveszteséggel rendelkezik a nagyfrekvenciás laminátumhoz képest.

Bár az FR4 alacsony ára és viszonylagos mechanikai és elektromos stabilitása miatt számos elektronikai alkalmazáshoz vonzó választás, nem minden alkalmazáshoz alkalmas. Azokban az esetekben, ahol nagyfrekvenciás jelekre van szükség, egy nagyfrekvenciás laminátum a jobb választás.

A laminált anyag dielektromos állandója kritikus szerepet játszik a legjobb NYÁK meghatározásában. Minél nagyobb a dielektromos állandó, annál kisebb a jelveszteség a lapon. Ez a dielektromos állandó a lap elektromos energiát tároló képességének mérőszáma.

Ha összehasonlítjuk egy nyomtatott áramköri lap és egy nagyfrekvenciás laminátum jelveszteségét, láthatjuk, hogy az előbbinek nagyobb a dielektromos állandója. Más szóval a Semi-Flex FR4 anyagnak nagyobb a dielektromos állandója, mint az utóbbinak. A nagy dielektromos állandó kívánatos a nagy sebességű alkalmazásoknál, mert megakadályozza a jelveszteséget.

Nem az FR-4 volt az első NYÁK-anyag, amelyet az elektronikában használtak. Ezt megelőzte az FR-2 lap, amely préselt fenol-pamutpapírból készült. Ez az anyag hídként szolgált a diszkrét vezetékes, kézzel forrasztott áramkörök és az FR-4 között. Néhány Magnavox-reklám azt hirdette, hogy a televíziókészülékek "kézzel forrasztottak". Az FR-2 lapok gyakran féloldalasak voltak, de a tervezők a problémát a felső oldalra helyezett jumperek és nulla ohmos ellenállások használatával tudták megoldani.

Alacsony költséggel gyártható

A félig hajlékony NYÁK rugalmasak, és ideálisak olyan alkalmazásokhoz, ahol a helyigényt figyelembe kell venni. Bár ezek a NYÁK drágábbak, mint a hagyományos FR4 lapok, az általuk biztosított rugalmasság miatt ideálisak számos orvosi alkalmazáshoz. Emellett az általuk biztosított rugalmasság jobban alkalmas a hajlított áramköri lapokból eredő dinamikus igénybevétel kezelésére.

A félig rugalmas NYÁK-ok olyan anyagokból készülnek, amelyeket jellemzően tekercsben gyártanak. Ezeket az anyagokat aztán a termék végső méretének megfelelően vágják le. Például egy tekercs rézfóliát a kívánt alakra vágnak, amelyhez mechanikus fúrásra van szükség az átmenő furatok kialakításához. Különböző lyukátmérőket használnak, amelyek az ügyfél igényei szerint változnak.

Ennek az anyagnak a hajlítási tulajdonságai azonban problémákat okozhatnak. Az FR4 például nem alkalmas nagyon magas hőmérsékleten történő hajlításra, mivel hajlamos a vetemedésre. Az ilyen problémák elkerülése érdekében biztosítani kell, hogy az anyagok maratás vagy öntés előtt rugalmas anyagból készüljenek.

Hogyan kell csinálni a PCB Board Array Panelize folyamatot

Hogyan kell csinálni a PCB Board Array Panelize folyamatot

A gyártási költségek csökkentése érdekében a beágyazott laptáblák panelizálhatók. Ez a cikk a különböző lehetőségeket tárgyalja, beleértve a lézervágó, a fűrész vagy a router használatát. Az első lépés a tábla önálló megtervezése. A tervezésnek tartalmaznia kell a táblát és a teljes panel méreteit.

A beágyazott laptáblák panelizálhatók a gyártási költségek csökkentése érdekében

A beágyazott lapok panelizálása lehetővé teszi az egyes alkatrészek számának és a teljes gyártási költségnek a csökkentését. A táblákat egymás mellé helyezheti négy hüvelyk és 7,5 hüvelyk szélességű táblákig. A panelizálással helyet takaríthat meg a gyártóhelyiségben, és elkerülheti a költséges és időigényes összeszerelési műveleteket.

A panelezés segít megvédeni a NYÁK integritását, miközben lehetővé teszi a kínai NYÁK-gyártók számára, hogy egyszerre több lapot gyártsanak. A NYÁK-ok panelezését azonban körültekintően kell végezni. A folyamat nagy mennyiségű port okozhat, és az összeszerelt lapok további tisztítást igényelhetnek szállítás előtt. Emellett a kiálló alkatrészek a szomszédos alkatrészekbe eshetnek. Ha a kiálló részegységek elég kicsik, akkor ennek elkerülése érdekében minden egyes lapon "letörő lyukakat" lehet használni.

Ahhoz, hogy egy panelt több nyomtatott áramköri lap felhasználásával építsen, először egy olyan panelt kell építenie, amely kompatibilis nyomtatott áramköri lap réteghalmazokkal rendelkezik. Ezt úgy teheti meg, hogy kiválasztja azokat a NYÁK-okat, amelyek ugyanazt a NYÁK tervezési fájlt használják, és létrehoz egy panelt több NYÁK-ból. Ezután a panelizációs parancsokkal létrehozhat egy vagy több NYÁK-ból álló panelt.

Lézervágó használata

A lézervágógép használata a NYÁK-lemezek eltávolításához kiküszöböli a NYÁK-router szükségességét. Más vágási módszerekkel ellentétben a lézerfúrás nem igényel mechanikus szerszámot, és alkalmas a szűk tűréshatárokkal rendelkező NYÁK-ok esetében. Flex áramköri szubsztrátokon és üvegszálakon is képes átvágni.

A fűrésszel ellentétben a lézervágó hatékonyan és gyorsan képes panelizálni a nyomtatott áramköri lapokat. A lézer a legjobban a vékony táblákhoz alkalmas, és az optimális vastagság egy NYÁK-tábla tömb esetében egy mm. Ha azonban a lapon túlnyúló alkatrészek vannak, a lézer károsíthatja azokat. Emellett a lézervágó használata a NYÁK-táblák panelizálására durva éleket hagyhat maga után, ami további munkát igényelhet.

A panel mérete egy másik figyelembe veendő tényező. Ha a NYÁK szélesebb, mint a tömb hossza, akkor hatékonyabb a táblák egymásra helyezése. Ennek a stratégiának azonban van egy hátránya: az átmenő lyukak gépi forrasztása során túlzott lecsüngést eredményez.

Fűrész használata

A panelizálás során az egyes NYÁK-okat eltávolítják egy NYÁK-lap panelből. Ez történhet kézzel vagy fűrészlap segítségével. Mindkét esetben eltávolítják a NYÁK tetején és alján lévő laminált anyagot. A nyomtatott áramköri lap közepét érintetlenül hagyják, hogy megmaradjon a laptábla tömb formátuma.

A nyomtatott áramköri lapok panelizálásának leggyakoribb és legolcsóbb módja a fűrész használata. A fűrész lehetővé teszi, hogy az egyes lapokat V-hornyok segítségével szétválassza. Ez a módszer lehetővé teszi a táblák egyszerű és gyors szétválasztását. Ez egy viszonylag egyszerű módszer, és a fűrész segít a táblák pontos vágásában.

Egy másik technika a NYÁK-lapok panelizálására a lapkaképzés. Ez az eljárás kontúrok mentén marja az áramköri lapot. Ez a technika megőrzi azokat az anyaghidakat, amelyek a gyártási folyamat során a lapot a helyén tartják. Ez azonban nem alkalmas nagyméretű transzformátorok vagy más nehéz alkatrészek esetén. Csökkenti azonban a nyomtatott áramköri lapra nehezedő terhelést, és csökkentheti a forgácsolódás kockázatát.

Router használata

Ha routerrel végzi el a NYÁK-tábla tömb panelizálási folyamatát, legyen tisztában a kockázatokkal. Az első dolog, amit tudnia kell, hogy a routerek port és rezgést generálnak. Ha a panelek nagyon vastagok, akkor lézeres szeletelőgépet kell használnia. Alternatív megoldásként használhat horogpengés szerszámot is. Ez a módszer kevésbé hatékony, de sokkal olcsóbb.

Egy másik panelizálási módszer a V-hornyos routing, amely perforált fülekkel tartja a NYÁK-okat a helyükön. Ezek a fülek háromtól öt lyukig terjedő lyukakkal rendelkezhetnek. Ennek a módszernek az előnyei közé tartozik a rugalmasság és a könnyű panelizálás. Ez a módszer azonban nem ajánlott szabálytalan alakú vagy kis lyukakkal rendelkező nyomtatott áramköri lapok esetében.

Kampó alakú penge szerszám használata

A nyomtatott áramköri lapok panelizálása során fontos, hogy a helyes eljárást kövesse. A rossz szerszám használata törött lapot eredményezhet. Ennek elkerülése érdekében fontos, hogy gondosan mérje meg a NYÁK-táblát, és minden egyes panelt a megfelelő mélységben vágjon le. Ezenkívül győződjön meg róla, hogy minden panel szélén legalább 0,05 hüvelyknyi helyet hagy.

A panelizálásnak számos különböző módszere létezik. Egyes módszerek hatékonyabbak, mint mások. Egyes módszerek horog alakú pengés szerszámot igényelnek, amely drága és hatástalan, ha vastagabb deszkákkal dolgozik. Más módszerekhez depanelező router használata szükséges, ami port és egyéb problémákat okozhat.