5 cause principali della formazione di schiuma sulla placcatura di rame di una scheda PCB

5 cause principali della formazione di schiuma sulla placcatura di rame di una scheda PCB

Le cause della formazione di schiuma sulla placcatura in rame di una scheda PCB sono molteplici. Alcune sono causate dall'inquinamento da olio o polvere, mentre altre sono dovute al processo di affondamento del rame. La formazione di schiuma è un problema in qualsiasi processo di ramatura, poiché richiede soluzioni chimiche che possono contaminare altre aree. Può anche verificarsi a causa di un trattamento locale improprio della superficie della scheda.

Micro-incisione

Nella micro-incisione, l'attività del precipitato di rame è troppo forte e causa la fuoriuscita dei pori e la formazione di bolle. Può anche causare una scarsa adesione e deteriorare la qualità del rivestimento. Pertanto, la rimozione di queste impurità è fondamentale per prevenire questo problema.

Prima di procedere alla ramatura, il substrato di rame viene sottoposto a una sequenza di pulizia. Questa fase di pulizia è essenziale per rimuovere le impurità superficiali e fornire una bagnatura generale della superficie. Successivamente, il substrato viene trattato con una soluzione acida per condizionare la superficie del rame. Segue la fase di ramatura.

Un'altra causa della formazione di schiuma è la pulizia impropria dopo lo sgrassaggio con acido. Ciò può essere causato da una pulizia impropria dopo lo sgrassaggio acido, da un'errata regolazione dell'agente sbiancante o da una temperatura insufficiente del cilindro di rame. Inoltre, una pulizia inadeguata può portare a una leggera ossidazione della superficie della scheda.

Ossidazione

L'ossidazione provoca la formazione di schiuma sulla placcatura di rame della scheda PCB quando il foglio di rame sulla scheda non è sufficientemente protetto dagli effetti dell'ossidazione. Il problema può verificarsi a causa della scarsa adesione o della rugosità della superficie. Può anche verificarsi quando la lamina di rame sulla scheda è sottile e non aderisce bene al substrato della scheda.

La micro-incisione è un processo utilizzato per l'affondamento del rame e la galvanotecnica. La micro-incisione deve essere eseguita con attenzione per evitare un'ossidazione eccessiva. Un'ossidazione eccessiva potrebbe portare alla formazione di bolle intorno all'orifizio. Un'ossidazione insufficiente può portare a una scarsa adesione, alla formazione di schiuma e alla mancanza di forza legante. La micro-incisione deve essere eseguita a una profondità di 1,5-2 micron prima della deposizione del rame e di 0,3-1 micron prima del processo di placcatura. L'analisi chimica può essere utilizzata per verificare che sia stata raggiunta la profondità richiesta.

Lavorazione del substrato

La formazione di schiuma sulla placcatura in rame della scheda PCB è un importante difetto di qualità che può essere causato da una cattiva lavorazione del substrato. Questo problema si verifica quando la lamina di rame sulla superficie della scheda non è in grado di aderire al rame chimico a causa di un legame insufficiente. Ciò provoca la formazione di bolle sulla superficie della scheda. Il risultato è un colore non uniforme e un'ossidazione nera e marrone.

Il processo di ramatura richiede l'uso di pesanti agenti di regolazione del rame. Questi farmaci chimici liquidi possono causare una contaminazione incrociata della scheda e dare luogo a scarsi effetti di trattamento. Inoltre, possono causare superfici non uniformi della scheda e una scarsa forza di adesione tra la scheda e il gruppo PCBA.

Microerosione

La formazione di schiuma sulla placcatura in rame della scheda PCB può essere causata da due fattori principali. Il primo è un processo di ramatura non corretto. Il processo di ramatura utilizza molte sostanze chimiche e solventi organici. Il processo di trattamento della placcatura del rame è complicato e le sostanze chimiche e gli oli presenti nell'acqua utilizzata per la placcatura possono essere dannosi. Possono causare contaminazioni incrociate, difetti non uniformi e problemi di legame. L'acqua utilizzata per il processo di ramatura deve essere controllata e di buona qualità. Un'altra cosa importante da considerare è la temperatura della ramatura. Questa influisce notevolmente sull'effetto di lavaggio.

La microerosione si verifica quando l'acqua e l'ossigeno si dissolvono sulla lastra di rame. L'acqua e l'ossigeno disciolti dall'acqua provocano una reazione di ossidazione e formano un composto chimico chiamato idrossido ferroso. Il processo di ossidazione provoca il rilascio di elettroni dalla placcatura di rame della scheda.

Mancanza di polarità catodica

La formazione di schiuma sulla placcatura in rame di una scheda PCB è un difetto di qualità comune. Il processo di produzione delle schede PCB è complesso e richiede un'attenta manutenzione del processo. Il processo prevede il trattamento chimico a umido e la placcatura e richiede un'attenta analisi delle cause e degli effetti della formazione di schiuma. Questo articolo descrive le cause della formazione di schiuma sulla lastra di rame e cosa si può fare per prevenirla.

Anche il livello di pH della soluzione di placcatura è fondamentale, in quanto determina la densità di corrente catodica. Questo fattore influisce sulla velocità di deposizione e sulla qualità del rivestimento. Una soluzione di placcatura a pH più basso avrà un'efficienza maggiore, mentre un pH più alto ne avrà una minore.

4 processi principali per la produzione di fori di alta qualità per PCB placcati

4 processi principali per la produzione di fori di alta qualità per PCB placcati

I circuiti stampati (PCB) sono il cuore di qualsiasi dispositivo elettrico e la qualità dei loro fori passanti ha un impatto diretto sul prodotto finale. Senza un adeguato controllo di qualità, una scheda potrebbe non soddisfare gli standard previsti e potrebbe addirittura dover essere rottamata, con un costo elevato. Pertanto, è essenziale disporre di apparecchiature per la lavorazione dei PCB di alta qualità.

Resistenza a saldare

I fori passanti placcati per PCB sono utilizzati in diverse applicazioni. Sono conduttivi e presentano una resistenza inferiore rispetto ai fori passanti non placcati. Inoltre, sono più stabili dal punto di vista meccanico. I circuiti stampati sono tipicamente a doppia faccia e presentano più strati e i fori passanti placcati sono essenziali per collegare i componenti agli strati corrispondenti della scheda.

I fori passanti placcati consentono una rapida prototipazione e facilitano la saldatura dei componenti. Consentono inoltre di effettuare il breadboarding dei circuiti. Forniscono inoltre connessioni di qualità superiore e tolleranze di potenza elevate. Queste caratteristiche rendono i fori passanti placcati un componente importante per qualsiasi azienda.

Il primo processo per la produzione di PCB placcati a fori passanti di alta qualità è l'assemblaggio delle schede. Quindi, i componenti placcati a foro passante vengono aggiunti al PCB e incorniciati. Ciò richiede ingegneri altamente qualificati. Durante questa fase, devono seguire standard rigorosi. In seguito, vengono controllati per verificarne l'accuratezza con un'ispezione manuale o a raggi X.

Placcatura

I fori passanti possono essere un grande successo per la vostra attività, ma possono anche ostacolare il vostro design. Fortunatamente, esistono soluzioni per questi problemi. Un problema è l'incapacità della scheda di collegarsi correttamente con altri componenti. Inoltre, può capitare che il foro sia difficile da rimuovere a causa della contaminazione da olio o adesivo, o addirittura che si formino delle bolle. Fortunatamente, è possibile evitare questi problemi seguendo le corrette tecniche di foratura e pressatura.

Esistono diversi tipi di fori passanti su un PCB. I fori passanti non placcati non hanno rame sulla parete del foro, quindi non hanno le stesse proprietà elettriche. I fori passanti non placcati erano popolari quando i circuiti stampati avevano un solo strato di tracce di rame, ma il loro uso è diminuito con l'aumentare degli strati della scheda. Oggi i fori passanti non placcati sono spesso utilizzati come fori per gli utensili o per il montaggio dei componenti.

Instradamento

Con la costante crescita dei PCB e dei prodotti elettronici, è cresciuta anche l'esigenza di fori passanti placcati per PCB. Questa tecnologia è una soluzione molto pratica per il montaggio dei componenti. Rende la produzione di schede di alta qualità facile e veloce.

A differenza dei fori passanti non placcati, che sono realizzati in rame, i fori passanti placcati non hanno pareti o barilotti placcati in rame. Di conseguenza, le loro proprietà elettriche non sono influenzate. Erano molto diffusi quando i circuiti stampati avevano un solo strato di rame, ma la loro popolarità è diminuita con l'aumentare degli strati del PCB. Tuttavia, sono ancora utili per il montaggio di componenti e strumenti in alcuni PCB.

Il processo di realizzazione di PCB placcati con fori passanti inizia con la foratura. Per realizzare i PCB con fori passanti, si utilizza una scatola di punte da trapano. Le punte sono in carburo di tungsteno e sono molto dure. Una scatola di punte contiene una serie di punte.

Utilizzo di una stampante plotter

I PCB sono solitamente multistrato e a doppia faccia e i fori passanti placcati sono un modo comune per crearli. I fori passanti placcati garantiscono la conduttività elettrica e la stabilità meccanica. Questo tipo di foro è spesso utilizzato per i fori di attrezzaggio o come foro di montaggio per i componenti.

Quando si realizza un foro passante placcato, il processo prevede la realizzazione di un foro e l'assemblaggio di lamine di rame. Questa operazione è nota anche come "layup". Il layup è una fase critica del processo di produzione e richiede uno strumento di precisione.

Come osservare i PCB dall'esterno

Come osservare i PCB dall'esterno

Osservando il circuito stampato dall'esterno è facile identificare i difetti negli strati esterni. È anche facile individuare gli effetti di uno spazio insufficiente tra i componenti quando si osserva la scheda dall'esterno.

Osservando un circuito stampato dall'esterno è possibile identificare facilmente i difetti negli strati esterni.

Osservare un circuito stampato dall'esterno può aiutare a individuare i difetti negli strati esterni del circuito. È più facile identificare questi difetti che quelli interni. I PCB sono tipicamente di colore verde e presentano tracce di rame e soldermask che li rendono facilmente riconoscibili. A seconda delle dimensioni del PCB, gli strati esterni possono presentare diversi gradi di difetti.

L'utilizzo di un'apparecchiatura di ispezione a raggi-X può superare questi problemi. Poiché i materiali assorbono i raggi X in base al loro peso atomico, è possibile distinguerli. Gli elementi più pesanti, come le saldature, assorbono più raggi X di quelli più leggeri. In questo modo è facile identificare i difetti negli strati esterni, mentre quelli costituiti da elementi leggeri non sono visibili a occhio nudo.

Osservare un PCB dall'esterno può aiutare a identificare difetti che altrimenti non si vedrebbero. Uno di questi è il rame mancante o le interconnessioni. Un altro difetto è un cortocircuito. Questo è il risultato di un'elevata complessità del progetto. Se questi difetti non vengono corretti prima dell'assemblaggio del PCB, possono causare errori significativi. Un modo per correggere questi errori è aumentare lo spazio tra le connessioni in rame e le relative piazzole.

Anche la larghezza delle tracce dei conduttori svolge un ruolo fondamentale per la funzionalità di un PCB. Con l'aumento del flusso di segnale, il PCB genera un'immensa quantità di calore, per cui è importante monitorare la larghezza delle tracce. Mantenendo una larghezza adeguata dei conduttori si evita il surriscaldamento e il danneggiamento della scheda.

Che cos'è la maschera di saldatura?

Che cos'è la maschera di saldatura?

Nel settore della produzione elettronica, le maschere di saldatura sono utilizzate per garantire il successo del processo di saldatura. Queste maschere sono comunemente di colore verde e le loro formulazioni, tutte molto precise, consentono ai produttori di massimizzarne le prestazioni. Per ottenere prestazioni ottimali, le maschere devono aderire al laminato del PCB. Una buona aderenza consente alle maschere di stampare dighe strette tra pad SMD stretti. Le maschere di saldatura verdi rispondono bene anche all'esposizione ai raggi UV, che le aiuta a polimerizzare per ottenere prestazioni ottimali.

Processo di applicazione della maschera di saldatura a un circuito stampato

Il processo di applicazione della maschera di saldatura a un circuito stampato prevede numerose fasi, tra cui pretrattamento, rivestimento, essiccazione, precottura, registrazione, esposizione, sviluppo, polimerizzazione finale e ispezione. Inoltre, può comportare anche la stampa serigrafica. A seconda del processo, lo spessore della maschera di saldatura può variare.

La maschera di saldatura è uno strato di saldatura che viene applicato a una scheda di circuito prima della saldatura. Questo strato protegge le tracce di rame dall'ossidazione, dalla corrosione e dallo sporco. La maschera di saldatura è spesso di colore verde, ma può essere applicata anche in altri colori. La maschera di saldatura rossa è solitamente riservata alle schede di prototipazione.

La dimensione della maschera di saldatura è definita dalla tolleranza tra essa e le piazzole. Di norma, è pari alla metà della distanza tra le piazzole. Tuttavia, può essere anche di 50um. Questa distanza deve essere accurata, altrimenti la maschera di saldatura si contaminerà con lo stagno.

I colori della maschera di saldatura variano da un produttore all'altro. I colori più comuni sono rosso, blu, bianco e nero. Una maschera di saldatura colorata può facilitare l'identificazione di un PCB. Le maschere di saldatura trasparenti possono anche essere utilizzate per aggiungere un po' di personalità a una scheda.

Tipi di maschere di saldatura

Le maschere di saldatura possono essere realizzate in diversi tipi. Il tipo più comune è realizzato in epossidico liquido, un polimero termoindurente. L'epossidico si indurisce quando viene esposto al calore e la contrazione successiva all'indurimento è molto bassa. Questo tipo di maschera di saldatura è adatto a una varietà di applicazioni. Un altro tipo è la maschera di saldatura liquida fotoimmaginabile, che consiste in una miscela di polimeri e solventi che vengono miscelati solo prima dell'applicazione. Ciò consente una durata di conservazione più lunga e una maggiore scelta di colori per le schede dei circuiti.

Le maschere di saldatura vengono posizionate sullo strato di rame per proteggerlo dall'ossidazione. Inoltre, proteggono le tracce di rame sul circuito stampato dalla formazione di un'impalcatura legata. Queste maschere sono essenziali per prevenire i ponti di saldatura, che sono relazioni elettriche indesiderate tra i trasmettitori. Sono tipicamente utilizzate con i sistemi di lavaggio e riflusso delle cravatte e quando si collegano i pezzi.

I tipi più comuni di maschere di saldatura sono quelle fotoimmaginabili e quelle liquide. Le prime due sono più costose. Le maschere di saldatura fotoimmaginabili vengono stampate sul PCB utilizzando una speciale formulazione di inchiostro. Vengono poi esposte alla luce UV per asciugarsi. La fase successiva del processo di saldatura prevede la rimozione della maschera con gli sviluppatori, che sono spruzzi d'acqua diretti ad alta pressione.

Le maschere di saldatura sono utilizzate nelle apparecchiature di comunicazione broadcast, nei gadget di trasmissione multimediale e nei PC. Questi dispositivi richiedono un alto livello di affidabilità e di fiducia. I PCB flessibili sono utilizzati anche negli apparecchi radiotelevisivi.

Colori della maschera di saldatura

Le maschere di saldatura sono disponibili in vari colori, che ne facilitano l'identificazione. Il colore originale di una maschera di saldatura era il verde, ma oggi sono disponibili molti colori diversi. Questi colori possono essere lucidi o opachi. Se il verde rimane il colore più comune, anche altri sono molto richiesti.

Le maschere di saldatura sono disponibili in diversi colori, dal verde al rosso. Sebbene molte persone preferiscano il rosso perché più professionale e luminoso, entrambe le opzioni presentano vantaggi e svantaggi. Il verde è meno irritante per gli occhi ed è il colore più utilizzato dai produttori di PCB. È anche meno costoso di altri colori. Tuttavia, il rosso non ha lo stesso contrasto del verde ed è meno ideale per l'ispezione delle tracce della scheda.

Le maschere di saldatura sono disponibili in diversi colori per soddisfare i requisiti di un'ampia gamma di prodotti. Le maschere di saldatura viola sono particolarmente utili per i PCB sottomarini, in quanto forniscono un eccellente contrasto tra i due piani. Tuttavia, questo colore non è ideale per la visualizzazione di superfici bianche per la stampa su seta o per l'immersione in oro. Le maschere viola sono più costose rispetto ad altri colori di PCB e sono tipicamente utilizzate per un'applicazione specifica.

I colori delle maschere di saldatura possono essere bianco, rosso o nero. Tuttavia, le maschere di saldatura nere tendono a essere più costose e richiedono più tempo per essere prodotte. Inoltre, le maschere di saldatura nere assorbono il calore e hanno il contrasto più basso, il che aumenta le probabilità di fallimento. Inoltre, le maschere di saldatura nere possono scolorire la serigrafia, quindi gli assemblatori dovrebbero utilizzare sensori di accoppiamento termico o di temperatura per monitorare la temperatura della maschera di saldatura.

PCB ceramico vs PCB a nucleo metallico

PCB ceramico vs PCB a nucleo metallico

I PCB in ceramica sono più efficienti dal punto di vista termico rispetto alle loro controparti metalliche. Ciò significa che la temperatura di esercizio di un PCB sarà più bassa. I PCB in alluminio, invece, sono soggetti a uno strato dielettrico, mentre quelli in ceramica non lo sono. Inoltre, i PCB ceramici sono più durevoli delle loro controparti metalliche.

FR4 vs pcb in ceramica

La differenza principale tra i PCB FR4 e i PCB ceramici è la loro conducibilità termica. Il PCB FR4 è soggetto ad alta conducibilità termica, mentre il PCB ceramico è soggetto a bassa conducibilità termica. I PCB ceramici sono migliori per le applicazioni che richiedono un'elevata conduttività termica. Tuttavia, sono più costosi.

Il PCB FR4 presenta alcuni vantaggi rispetto al PCB ceramico, ma non è un forte concorrente del PCB ceramico. I PCB ceramici hanno una maggiore conducibilità termica, che consente al calore di raggiungere più facilmente gli altri componenti. Sono inoltre disponibili in una varietà di forme e dimensioni.

Il vantaggio principale dei PCB ceramici è la loro bassa conducibilità elettrica e l'elevata conducibilità termica. Inoltre, sono migliori isolanti, il che facilita i circuiti ad alta frequenza. Inoltre, i PCB ceramici sono più resistenti alla corrosione e alla normale usura. Possono anche essere combinati con un plastificante o un lubrificante per creare una cortina flessibile e riutilizzabile. Un altro vantaggio fondamentale dei PCB ceramici è la loro elevata capacità di trasmissione del calore. Ciò consente di disperdere il calore su tutto il PCB. Al contrario, le schede FR4 dipendono in larga misura da dispositivi di raffreddamento e strutture metalliche per ottenere la conduttività termica desiderata.

Inoltre, l'FR4 ha una conducibilità termica relativamente bassa. Rispetto ai materiali ceramici, l'FR4 è solo poche volte più conduttivo. Ad esempio, l'ossido di alluminio e il carburo di silicio sono 100 volte più conduttivi termicamente dell'FR4, mentre l'ossido di berillio e il nitruro di boro hanno la più alta conduttività termica.

LTTC vs pcb con anima in metallo

Il PCB ceramico, noto anche come PCB ceramico a bassa temperatura (LTTC), è un tipo di PCB realizzato appositamente per le basse temperature. Il suo processo di produzione è diverso da quello di un PCB con nucleo metallico. Nel caso dell'LTTC, il PCB è composto da una sostanza adesiva, vetro cristallino e pasta d'oro e viene cotto a una temperatura inferiore a 900 gradi Celsius in un forno gassoso.

I circuiti stampati con anima in metallo sono anche più efficienti nel dissipare il calore, consentendo di utilizzarli per applicazioni ad alta temperatura. A tal fine, utilizzano materiali dielettrici termoconduttivi, che fungono da ponte termoconduttivo per trasferire il calore dal nucleo alla piastra. Tuttavia, se si utilizza una scheda FR4, è necessario utilizzare un dissipatore di calore topico.

Oltre alla dissipazione del calore e all'espansione termica superiori, i PCB con anima in metallo presentano anche una maggiore densità di potenza, una migliore schermatura elettromagnetica e un migliore accoppiamento capacitivo. Questi vantaggi li rendono una scelta migliore per i circuiti elettronici che devono essere raffreddati.

FR4

Le prestazioni di conducibilità termica dei PCB ceramici sono molto più elevate di quelle dei PCB con anima in metallo, il che può essere una ragione per il loro prezzo più elevato. A differenza delle schede con anima metallica, i PCB ceramici non richiedono la foratura e la deposizione per dissipare il calore. La differenza tra questi due tipi di schede risiede nel tipo di maschera di saldatura utilizzata. I PCB ceramici hanno generalmente colori scuri, mentre le schede con anima in metallo hanno una maschera di saldatura quasi bianca.

I PCB in ceramica hanno una conducibilità termica superiore a quella dell'FR4, il materiale più comunemente utilizzato per la produzione di massa di PCB. Tuttavia, i materiali FR4 hanno una conducibilità termica relativamente bassa, che li rende meno adatti alle applicazioni che richiedono cicli di temperatura o temperature elevate. Inoltre, le schede in ceramica tendono a espandersi più rapidamente una volta che la temperatura del substrato raggiunge la temperatura di transizione vetrosa. I materiali Rogers, invece, hanno elevate temperature di transizione vetrosa e un'espansione volumetrica stabile in un ampio intervallo di temperature.

I circuiti stampati con anima in metallo sono realizzati in alluminio o rame. Hanno un'anima in metallo anziché in FR4 e un sottile rivestimento in rame. Questo tipo di PCB può essere utilizzato per raffreddare più LED e sta diventando sempre più comune nelle applicazioni di illuminazione. I circuiti stampati con anima in metallo presentano alcune limitazioni di progettazione, ma sono più facili da produrre.

I circuiti stampati con anima in metallo hanno caratteristiche superiori di dissipazione del calore, stabilità dimensionale e conduttività elettrica. Possono inoltre offrire una migliore densità di potenza, schermatura elettromagnetica e accoppiamento capacitivo. Rispetto ai PCB in ceramica, i PCB con anima in metallo costano meno. Sono spesso utilizzati nelle apparecchiature elettriche di comunicazione e nell'illuminazione a LED.

Come determinare il numero di strati nei PCB

Come determinare il numero di strati nei PCB

Prima di decidere il numero di strati per un PCB, è essenziale identificare lo scopo per cui il PCB sarà utilizzato. Questo influenzerà il numero di strati necessari, così come la complessità del circuito elettronico e la quantità di energia che consumerà. In generale, le applicazioni ad alta tecnologia richiedono un numero elevato di strati.

Utilizzo dello stimatore del livello del segnale

La stima del numero di strati del PCB è una fase cruciale della produzione di schede. Maggiore è il numero di strati di un circuito stampato, maggiore sarà il suo costo. Un numero maggiore di strati richiede anche più fasi di produzione, materiali e tempo. L'uso dello stimatore di strati del segnale vi aiuterà a determinare il numero giusto di strati da utilizzare per il vostro PCB. Quindi, è possibile regolare la scheda di conseguenza per ottenere un progetto efficiente.

Lo strato di segnale è il primo strato di un PCB a due strati. Il materiale di rame utilizzato per il primo strato ha uno spessore di 0,0014 pollici. Pesa circa un grammo. L'effetto di questo strato varia a seconda delle dimensioni delle schede.
Utilizzo dello stimatore del piano di terra

Il numero di strati necessari per un determinato progetto dipende dai livelli di potenza e dalla complessità dei circuiti. Un numero maggiore di strati aumenta il costo di produzione, ma consente anche di utilizzare un maggior numero di tracce e componenti. Pertanto, la stima del numero di strati è una fase importante del processo di progettazione. Sierra Circuits ha creato uno strumento chiamato Signal Layer Estimator, che può aiutarvi a determinare il numero di strati necessari per i vostri PCB.

La progettazione della PCB è fondamentale per le prestazioni del dispositivo. Il processo di progettazione deve specificare il numero di strati per l'alimentazione, la messa a terra, il routing e le considerazioni speciali. I circuiti stampati possono avere fino a quattro strati e gli strati di segnale devono essere vicini tra loro. Questa disposizione riduce i segnali indesiderati e mantiene l'opposizione tra correnti e circuiti entro limiti accettabili. L'intervallo ideale per questa opposizione è compreso tra 50 e 60 ohm. Se l'impedenza è troppo bassa, si possono verificare picchi nella corrente assorbita. D'altra parte, un'impedenza troppo alta genera maggiori interferenze elettromagnetiche ed espone la scheda a interferenze estranee.

Gestione di un buon stackup

La gestione di un buon stackup nella progettazione di PCBA richiede la comprensione dei vari requisiti dello stackup. I tre requisiti principali sono l'impedenza controllata, il controllo della diafonia e la capacità interpiano. I produttori non possono tenere conto delle prime due richieste, perché solo il progettista sa di cosa hanno bisogno.

Gli strati di un circuito stampato devono essere impilati in modo tale da essere compatibili e da poter trasmettere i segnali. Inoltre, gli strati devono essere accoppiati tra loro. Lo strato di segnale deve essere adiacente al piano di alimentazione, al piano di massa e al piano di terra. Per raggiungere questi obiettivi, la modalità migliore è uno stackup a 8 strati, ma è possibile personalizzarlo in base ai requisiti del progetto.

Un buon impilamento può ridurre la diafonia, ovvero l'energia che si sposta da una traccia del PCB all'altra. Esistono due tipi di diafonia: induttiva e capacitiva. La diafonia induttiva è dominata dalle correnti di ritorno, che generano campi magnetici nelle altre tracce.

Considerare le limitazioni di tenuta dei componenti o di spazio per la testa

Quando si determina il numero di strati sul PCB, si devono tenere presenti le eventuali limitazioni di head-room o di mantenimento dei componenti. Le restrizioni di head-room si riferiscono alle aree della scheda in cui la forma fisica dei componenti è troppo vicina alla scheda o in cui la scheda non è abbastanza grande per ospitare un particolare componente. Di solito queste aree sono annotate sullo schema. Il numero di strati dipende dal tipo di componenti presenti sulla scheda e dal layout generale.

Calcolo dell'impedenza di microstrisce e stripline per segnali ad alta velocità

Utilizzando la stessa formula matematica, possiamo calcolare l'impedenza sia delle stripline che delle microstrisce per i segnali ad alta velocità. A differenza di una stripline, l'impedenza caratteristica di una microstriscia dipende dalla larghezza della sua traccia, non dalla sua altezza. Di conseguenza, più alta è la frequenza, più alta è l'impedenza caratteristica della microstriscia.

Nella progettazione dei circuiti, le linee a impedenza controllata sono spesso realizzate in una configurazione a microstriscia. La configurazione a microstriscia accoppiata utilizza una coppia differenziale su uno strato esterno del circuito con un piano di riferimento adiacente. La microstriscia incorporata, invece, utilizza materiali dielettrici aggiuntivi come il Soldermask. Inoltre, l'instradamento delle stripline è generalmente simmetrico.

I valori di impedenza non sono sempre accurati perché i circuiti sono influenzati da una serie di fattori e parametri. Valori calcolati in modo errato possono portare a errori di progettazione del PCB e possono interferire con il funzionamento del circuito. Per evitare questa situazione, è bene utilizzare un calcolatore di impedenza. Si tratta di uno strumento potente per affrontare i problemi di impedenza e ottenere risultati accurati.

La differenza tra FPGA e CPLD

La differenza tra FPGA e CPLD

I due tipi di chip logici programmabili sono il Field Programmable Gate Array (FPGA) e il Complex Programmable Logic Device (CPLD). Il primo è un dispositivo "a grana fine", mentre il secondo si basa su blocchi più grandi. I due tipi hanno punti di forza e di debolezza diversi. Mentre gli FPGA sono migliori per applicazioni semplici, i CPLD sono ideali per algoritmi complessi.

Il CPLD è un dispositivo ASIC programmabile

Un CPLD è un dispositivo IC programmabile composto da una macrocella. La macrocella contiene array AND e flip-flop che completano la funzione logica combinatoria. L'array AND genera un termine di prodotto, che è l'uscita del CPLD. Il numero del termine prodotto è anche un'indicazione della capacità del CPLD. Allo stesso modo, un array AND-OR ha un fusibile programmabile ad ogni intersezione.

I CPLD possono essere programmati utilizzando un linguaggio di descrizione hardware. Questi linguaggi possono essere utilizzati per scrivere e testare il software. Ad esempio, un ingegnere può scrivere un linguaggio di descrizione hardware (HDL) per un CPLD, che può essere letto da un CPLD. Il codice viene quindi scaricato nel chip. Il chip CPLD viene quindi testato per verificarne la funzionalità e gli eventuali bug possono essere corretti rivedendo lo schema o il linguaggio di descrizione hardware. Alla fine, il prototipo può essere inviato alla produzione.

Il CPLD è più adatto agli algoritmi

I CPLD sono circuiti integrati su larga scala che possono essere progettati per implementare un gran numero di algoritmi complessi. Utilizzano una combinazione di tecnologie di programmazione CMOS EPROM ed EEPROM e si caratterizzano per l'alta densità e il basso consumo energetico. La loro architettura ad alta densità consente di raggiungere velocità estremamente elevate e di operare ad alta densità. I CPLD sono anche estremamente complessi, con un gran numero di componenti interni.

I CPLD sono anche più veloci e prevedibili degli FPGA. Essendo configurati con una memoria di sola lettura programmabile e cancellabile elettricamente (EEPROM), possono essere configurati on-chip all'avvio del sistema, a differenza delle FPGA, che richiedono una memoria non volatile esterna per alimentare il flusso di bit. Questo rende i CPLD più adatti agli algoritmi rispetto alle FPGA per molte applicazioni.

Il CPLD è più sicuro

Esistono alcune differenze fondamentali tra FPGA e CPLD. Le FPGA sono composte da logica programmabile, mentre i CPLD utilizzano una struttura più flessibile. I CPLD hanno meno funzioni programmabili, ma sono comunque più facili da programmare. I CPLD sono spesso costruiti come un singolo chip con un certo numero di macrocelle. Ogni macrocella ha un pin di uscita corrispondente.

La prima differenza significativa tra i due tipi di chip è il modo in cui vengono generati i clock. I CPLD possono utilizzare una singola sorgente di clock esterna o una serie di chip generatori di clock unici. Questi clock hanno relazioni di fase definite e possono essere utilizzati per migliorare le prestazioni di programmazione del chip. Un CPLD può essere programmato in diversi modi e, se necessario, il progetto può essere modificato più volte.

I CPLD hanno anche un costo complessivo di proprietà inferiore. Questo fattore li rende meno costosi da produrre. I CPLD possono essere utilizzati per molte applicazioni diverse. Ad esempio, un CPLD può contenere molti componenti discreti, ma anche più elementi logici programmabili. Questo aumenta la flessibilità.

Il CPLD è più economico

Un CPLD è più economico di un FPGA, anche se gli FPGA hanno alcune limitazioni. A causa delle dimensioni ridotte delle CPLD, i circuiti non sono altrettanto deterministici, il che può complicare gli scenari di temporizzazione. Ciononostante, gli FPGA offrono numerosi vantaggi, tra cui una maggiore flessibilità e sicurezza.

I CPLD possono essere programmati utilizzando una memoria di sola lettura programmabile e cancellabile elettricamente, a differenza delle FPGA, che si basano su una memoria statica ad accesso casuale. Di conseguenza, i CPLD possono configurarsi durante l'avvio del sistema, mentre le FPGA devono essere riconfigurate da una memoria non volatile esterna. I CPLD sono anche più efficienti dal punto di vista energetico e termico rispetto agli FPGA.

Un CPLD è costituito da macro-celle logiche programmabili complesse collegate tra loro da una matrice di interconnessione. Questa matrice è riconfigurabile e può supportare progetti logici su larga scala e ad alta velocità. Un uso tipico di un CPLD è quello di memoria di configurazione per le FPGA, come ad esempio un bootloader di sistema. Un CPLD dispone di una memoria non volatile, mentre le FPGA utilizzano una memoria esterna per caricare la configurazione.

Il CPLD è più adatto per la logica di temporizzazione

Il CPLD è un circuito integrato in grado di svolgere molteplici funzioni. La sua flessibilità e la sua programmabilità sono potenziate dall'architettura Logic Doubling, che consente funzioni di doppio latch per microcella. Questa tecnologia consente di realizzare un dispositivo più piccolo con ampio spazio per le revisioni. I CPLD sono in grado di eseguire più funzioni rispetto a un CMOS tradizionale, tra cui feedback multipli indipendenti, risorse di routing multiple e abilitazioni di uscita individuali.

I CPLD sono più flessibili della logica convenzionale, in quanto non necessitano di una memoria di configurazione esterna. A differenza delle FPGA, i CPLD utilizzano EEPROM, una memoria non volatile che mantiene la configurazione anche quando il sistema è spento.

Vantaggi e svantaggi delle finiture superficiali dei PCB

Vantaggi e svantaggi delle finiture superficiali dei PCB

Le finiture superficiali possono essere classificate in molti modi diversi. Questo articolo illustra i principali attributi delle finiture superficiali dei PCB e i requisiti dei vari tipi di prodotti PCB. Vengono discussi i vantaggi e gli svantaggi di ciascun tipo. Per determinare la giusta finitura superficiale per il vostro progetto PCB, potete fare riferimento alla seguente tabella.

ENTEC 106(r)

Tra le finiture superficiali più utilizzate nell'industria dei PCB c'è l'ENEPIG. Si tratta di un rivestimento metallico a due strati composto da 2-8 min di Au su 120-240 min di Ni. Il nichel funge da barriera per il rame sulla superficie del PCB. L'oro protegge il nichel dalla corrosione durante lo stoccaggio e fornisce una bassa resistenza di contatto. L'ENIG è spesso una scelta conveniente per i PCB, ma è importante utilizzare procedure di applicazione corrette.

I vantaggi e gli svantaggi dell'oro galvanico rispetto al nichel elettrolitico (ESN) sono principalmente l'economicità e la facilità di placcatura. L'oro galvanico rispetto al nichel elettrolitico è molto resistente e ha una lunga durata. Tuttavia, l'oro galvanico su nichel ha un prezzo più elevato rispetto ad altre finiture. Inoltre, l'oro galvanico su nichel interferisce con l'incisione e deve essere maneggiato con cura per evitare danni.

ENEPIG

Le finiture superficiali dei PCB si dividono in due categorie principali: Questo articolo esplora le differenze tra le due finiture e fornisce un confronto dei loro vantaggi e svantaggi. Inoltre, si discute su quando utilizzare ciascuna di esse.

La finitura superficiale ENIG è una finitura metallica incollata a tre strati. In passato, questo materiale veniva utilizzato principalmente su schede PCB con connessioni superficiali funzionali e requisiti di durata elevati. Tuttavia, il costo elevato del palladio e la necessità di una linea di produzione separata hanno portato al fallimento del materiale. Negli ultimi anni, tuttavia, questo materiale è tornato in auge. Le sue proprietà ad alta frequenza lo rendono una scelta eccellente per le applicazioni ad alta frequenza.

Rispetto a ENIG, ENEPIG utilizza uno strato aggiuntivo di palladio tra gli strati di oro e nichel. Questo protegge lo strato di nichel dall'ossidazione e aiuta a prevenire il problema del black pad. Poiché i prezzi del palladio sono scesi di recente, ENEPIG è ora ampiamente disponibile. Offre gli stessi vantaggi dell'ENIG, ma è più compatibile con il wire bonding. Tuttavia, il processo è più complesso, richiede manodopera aggiuntiva e può essere costoso.

HASL

La classificazione HASL della finitura superficiale dei PCB offre un'eccellente saldabilità ed è in grado di sopportare molteplici cicli termici. In passato questa finitura superficiale era lo standard del settore, ma l'introduzione degli standard RoHS ne ha reso impossibile la conformità. L'alternativa all'HASL è l'HASL senza piombo, più ecologico, più sicuro e più conforme alla direttiva.

La finitura superficiale dei PCB è fondamentale per l'affidabilità e la compatibilità. Un'adeguata finitura superficiale può evitare che lo strato di rame si ossidi, riducendo la saldabilità del PCB. Tuttavia, la qualità della finitura superficiale è solo una parte del quadro. È necessario considerare altri aspetti, come il costo di fabbricazione della scheda.

Oro duro

Esistono diverse classificazioni delle finiture superficiali dei PCB, tra cui le finiture in oro duro e in oro morbido. L'oro duro è una lega d'oro che include complessi di nichel e cobalto. Questo tipo è utilizzato per i connettori perimetrali e per i contatti dei circuiti stampati e ha in genere una purezza maggiore rispetto all'oro morbido. L'oro morbido, invece, è tipicamente utilizzato per applicazioni di wire bonding. È anche adatto alla saldatura senza piombo.

L'oro duro è generalmente utilizzato per i componenti che presentano un'elevata resistenza all'usura. È il tipo di placcatura utilizzato per i chip RAM. L'oro duro viene utilizzato anche per i connettori, ma le dita d'oro devono essere distanziate di 150 mm. Inoltre, non è consigliabile posizionare i fori placcati troppo vicini alle dita dorate.

Stagno ad immersione

Le finiture superficiali dei PCB sono un processo critico tra la produzione delle schede e l'assemblaggio dei circuiti. Svolgono un ruolo importante nel mantenere il circuito di rame esposto e nel fornire una superficie liscia per la saldatura. Di solito, la finitura superficiale del PCB si trova nello strato più esterno del PCB, sopra il rame. Questo strato funge da "rivestimento" per il rame, assicurando la corretta saldabilità. Esistono due tipi di finitura superficiale per PCB: metallica e organica.

Lo stagno per immersione è una finitura metallica che ricopre il rame del PCB. Ha il vantaggio di poter essere rilavorata facilmente in caso di errori di saldatura. Tuttavia, presenta alcuni svantaggi. Ad esempio, può appannarsi facilmente e ha una durata di conservazione breve. Di conseguenza, si consiglia di utilizzare finiture superficiali a stagno per PCB a immersione solo se si è sicuri che i processi di saldatura siano accurati.

Perché i PCB flessibili hanno bisogno di irrigidimenti

Perché i PCB flessibili hanno bisogno di irrigidimenti

Per conferire rigidità al PCB è necessario un irrigiditore. Esistono diversi materiali per irrigidire i PCB. Alcuni sono più costosi di altri, come l'FR4 o l'acciaio inossidabile. È necessario decidere quale sia il tipo migliore per le proprie esigenze specifiche.

Acciaio inox

Le schede a circuito stampato (PCB) flessibili sono tra i tipi di PCB più diffusi oggi sul mercato. La loro flessibilità consente ai progettisti di progettare circuiti che non sono possibili con i circuiti rigidi. Tuttavia, la mancanza di rigidità di un PCB flessibile può portare a problemi di prestazioni e durata. Per questo motivo, i PCB flessibili spesso includono rinforzi in acciaio inossidabile.

Un irrigiditore può essere di spessore o di massa e può essere attaccato a un PCB flessibile sullo stesso lato dei componenti. Se il PCB flessibile è assemblato con connessioni a fori passanti placcati, gli irrigidimenti possono essere attaccati al lato opposto del connettore. I rinforzi vengono poi sigillati in posizione con adesivi sensibili alla pressione o con un incollaggio termico.

L'uso di irrigidimenti per i PCB flessibili è più comune per i circuiti flessibili. Essi contribuiscono a mantenere uno spessore adeguato del circuito flessibile e a prevenire le sollecitazioni sui componenti e sui giunti di saldatura. Questo tipo di irrigidimento può essere applicato con adesivi acrilici a legame termico o PSA.

Alluminio

Gli irrigidimenti sono spesso necessari per i PCB flessibili. Riducono la flessibilità della scheda e forniscono un supporto meccanico ai componenti durante l'assemblaggio. Hanno anche un ruolo nella dissipazione del calore. Esistono diversi tipi di irrigidimenti, ognuno dei quali offre vantaggi diversi. Ad esempio, i rinforzi possono migliorare la resistenza alla saldatura, aumentare la forza di adesione e limitare la capacità di flessione della scheda.

In genere, i rigidizzatori vengono attaccati a un PCB utilizzando un nastro adesivo sensibile alla pressione. Il PSA è un materiale adesivo molto diffuso a questo scopo, progettato per resistere a cicli di rifusione ad alta temperatura. Il tipo di adesivo utilizzato dipende dalla lunghezza e dalla posizione dei rinforzi. Se i rinforzi si estendono oltre il lato del circuito flessibile, è importante utilizzare il PSA per fissarli alla scheda. Inoltre, il PSA potrebbe non essere adatto a irrigidimenti troppo corti o troppo lunghi.

L'alluminio è un materiale alternativo per i rinforzi. Questo materiale ha una migliore capacità di dissipazione del calore e una maggiore rigidità rispetto ad altri materiali. L'alluminio è più costoso, ma può essere più resistente di altri materiali.

Kapton

Quando si lavora con PCB flessibili, è necessario considerare gli irrigidimenti nel progetto. L'aggiunta di un rinforzo può aumentare la resistenza della saldatura e rafforzare le connessioni tra i componenti. Può anche contribuire allo scarico delle tensioni e alla dissipazione del calore. Nella maggior parte dei casi, gli irrigidimenti vengono incollati sullo stesso lato del PCB flessibile in cui si trovano i componenti.

FR4 e poliimmide sono due materiali comunemente utilizzati per gli irrigidimenti. Questi materiali sono economici e possono fornire una superficie piatta al PCB flessibile. Offrono inoltre un'eccellente resistenza alla saldatura e possono fornire il supporto necessario durante i processi di pick-and-place.

Il posizionamento degli irrigidimenti è importante perché devono essere installati sullo stesso lato dei componenti da montare. Ciò consente anche un facile accesso alle piazzole di saldatura. Sebbene gli irrigidimenti siano importanti, alcuni clienti possono scegliere di ignorare del tutto gli irrigidimenti e di utilizzare un telaio FR-4 invece di un supporto SMT.

FR4

I rinforzi FR4 per PCB flessibili sono un modo eccellente per mantenere e instradare i PCB flessibili. Funzionano estendendo una striscia di materiale di irrigidimento FR-4 all'interno di un array di PCB flessibili. Questo aiuta il PCB flessibile a mantenere la sua forma corretta e ad evitare crepe negli strati di conduttori. Oltre a fornire supporto durante l'assemblaggio, questi dispositivi possono anche agire come dispositivi di dissipazione del calore.

Gli irrigidimenti FR4 possono essere realizzati in diversi materiali, tra cui l'acciaio inox e l'alluminio. Gli irrigidimenti in acciaio inox sono più resistenti alla corrosione, più adattabili e più resistenti a un'ampia gamma di condizioni di temperatura. Gli irrigidimenti in acciaio inox sono generalmente sottili, da 0,1 a 0,45 mm.

Gli irrigidimenti FR4 vengono aggiunti a un circuito flessibile come fase finale di fabbricazione. Possono essere applicati con un adesivo sensibile alla pressione o con un adesivo a presa termica. La scelta può dipendere dall'uso finale, ma gli irrigidimenti sensibili alla pressione sono di solito meno costosi dell'adesivo termofissato. Inoltre, l'adesivo a presa termica richiede l'inserimento del materiale flessibile in una pressa di laminazione, che applica il calore per polimerizzare l'adesivo.

Considerazioni importanti per l'assunzione di aziende di produzione elettronica

Considerazioni importanti per l'assunzione di aziende di produzione elettronica

La qualità dei prodotti realizzati da un'azienda di produzione elettronica è un fattore determinante per il suo successo sul mercato. Le aziende in possesso di certificazioni di qualità sono un ulteriore vantaggio. Inoltre, è importante che un'azienda si rivolga a un mercato specifico per il suo prodotto. Inoltre, l'azienda deve avere la giusta strategia di targeting del mercato e deve disporre di certificazioni di qualità a sostegno di questa affermazione.

Lo sviluppo e la produzione del prodotto sono considerazioni importanti quando si assumono aziende di produzione elettronica.

Il processo di sviluppo e produzione di prodotti elettronici è una parte importante del processo di fabbricazione dell'elettronica. I due componenti lavorano insieme per creare prodotti che soddisfino le specifiche dei clienti. In questo settore si producono molti tipi di prodotti. I prodotti di consumo comprendono gli oggetti che usiamo tutti i giorni, mentre i prodotti industriali sono utilizzati da industrie come quella aerospaziale e automobilistica. I prodotti militari sono utilizzati dalle forze armate delle nazioni.

Quando si assume un'azienda di produzione elettronica, ci sono diversi fattori da tenere in considerazione. In primo luogo, è necessario sviluppare il team. Il team deve comprendere dipendenti, partner, fornitori e venditori. I dipendenti sono responsabili della produzione dei prodotti, mentre i partner e i fornitori forniscono attrezzature e materie prime. Infine, i venditori sono incaricati di vendere i prodotti agli utenti finali. Un'altra considerazione riguarda le finanze. È necessario tenere traccia delle spese utilizzando un software di contabilità, oppure assumere un contabile che si occupi della contabilità.

Il controllo della qualità è un'altra considerazione importante. Un sistema di controllo della qualità aiuta a ridurre le perdite e gli insuccessi e a mantenere bassi i costi. Allo stesso modo, il controllo della qualità aiuta a garantire la conformità alle normative governative. In alcuni settori, come quello automobilistico, la produzione di un prodotto può influire direttamente sulla vita dei consumatori. Pertanto, un'azienda non dovrebbe mai lesinare sul controllo qualità solo per risparmiare.

Le certificazioni di qualità sono un bonus aggiuntivo a qualsiasi garanzia di qualità nella produzione elettronica.

Sebbene gli standard di qualità nel settore dell'elettronica siano diventati una delle principali preoccupazioni, le certificazioni di qualità non sono obbligatorie. Ciò significa che i produttori di elettronica a contratto, le piccole e medie imprese e persino alcune agenzie governative non hanno bisogno di ricevere certificazioni di qualità per poter fornire servizi. Tuttavia, le certificazioni di qualità sono spesso richieste dagli appaltatori della difesa, dalle agenzie governative e dal settore dei trasporti.

Scegliere un'azienda di produzione elettronica con certificazione ISO vi aiuterà a risparmiare tempo e denaro e ad aumentare la soddisfazione dei vostri clienti. Inoltre, la scelta di un'azienda certificata vi darà la tranquillità di sapere che i suoi processi sono di alto livello e che sono in continuo miglioramento.

Oltre a migliorare il processo di produzione, le certificazioni di qualità vi aiuteranno a migliorare i vostri prodotti e a comunicare con i fornitori. La costanza nella qualità è un fattore vitale per il successo e la redditività della produzione. Nell'elettronica, la coerenza è fondamentale. La conformità agli standard e alle specifiche aumenterà la soddisfazione dei clienti e la reputazione del marchio.

L'individuazione dei mercati è fondamentale per il successo nel settore della produzione elettronica

Se avete un'idea per un'attività di produzione di elettronica, dovete individuare i mercati di riferimento per i vostri prodotti. Questo obiettivo può essere raggiunto in due modi: lo sviluppo del prodotto e la produzione. Lo sviluppo del prodotto implica la progettazione e la creazione di nuovi prodotti, mentre la produzione prevede la realizzazione di prodotti che soddisfino le specifiche del cliente. Esistono due tipi principali di prodotti a cui rivolgersi: i prodotti di consumo, ovvero gli oggetti che utilizziamo quotidianamente, e i prodotti industriali, ovvero i prodotti utilizzati dalle forze industriali o militari di tutto il mondo.

Indipendentemente dal tipo di azienda produttrice di elettronica, è importante comprendere i dati demografici dei mercati di riferimento. La segmentazione del mercato può essere effettuata su diverse basi, tra cui il sesso, l'età e il livello di reddito. La segmentazione demografica può fornire un elenco di gruppi che hanno maggiori probabilità di acquistare i vostri prodotti. La segmentazione psicografica, invece, può aiutarvi a individuare i segmenti di mercato più redditizi.

Oltre a individuare i mercati più redditizi, bisogna anche capire come i mercati globali siano influenzati da eventi come l'ebola. L'epidemia di Ebola avrà un impatto sui Paesi al di fuori della Germania, tra cui Stati Uniti, Cina e India. Ciò avrà ripercussioni sui settori automobilistico, informatico e delle comunicazioni. Potrebbe anche aumentare la necessità di dispositivi di monitoraggio remoto che consentano alle aziende di continuare a lavorare anche durante una situazione di blocco.

Problemi di assunzione nel settore della produzione elettronica

Con l'acuirsi del divario di competenze nel settore dell'elettronica, le aziende devono adattarsi per trattenere i dipendenti validi e attrarne di nuovi. Ciò significa offrire incentivi come orari flessibili, bonus per le segnalazioni e stipendi migliori. L'assunzione di buoni talenti è essenziale per il successo a lungo termine di un'organizzazione, quindi i datori di lavoro devono cercare modi per mantenere i dipendenti felici e impegnati. Un elemento chiave per il successo delle assunzioni è la valutazione dei candidati, soprattutto per quanto riguarda le soft skills, che devono essere enfatizzate.