Qual è la funzione e il principio dei fori di passaggio dei circuiti stampati?

Qual è la funzione e il principio dei fori di passaggio dei circuiti stampati?

Un foro passante per PCB è un foro aperto, praticato attraverso un PCB. La parete del foro viene rivestita con una soluzione di placcatura che consente ai segnali elettrici di passare attraverso il foro. Quando si esegue un foro passante, è importante seguire le regole del produttore per garantire il diametro e il rapporto di aspetto corretti. È inoltre necessario rispettare la distanza minima tra i vias adiacenti.

Vias a foro passante

I fori passanti per PCB sono comunemente utilizzati per le transizioni dei segnali sulle schede dei circuiti. Esistono vari tipi di vias, tra cui vias cieche, vias interrate e microvias. Ogni tipo di via richiede una determinata procedura di posizionamento. I vias vengono posizionati durante la fase di instradamento del processo di progettazione e possono essere posizionati manualmente o automaticamente utilizzando il software EDA. Seguendo le regole di progettazione dei circuiti stampati, è possibile produrre un circuito stampato con le specifiche esatte richieste.

Il principio e la funzione dei fori passanti per circuiti stampati consiste nell'instradare il segnale lontano dalla piazzola. Questo viene solitamente realizzato con l'uso di una maschera di saldatura. In questo modo si impedisce alla pasta saldante di penetrare nella via, con conseguenti errori di connessione. Tuttavia, se una via è posizionata all'interno di un foro di foratura della piazzola, la maschera di saldatura non può essere utilizzata sulla via, creando un problema di affidabilità durante l'assemblaggio.

Vias interrati

I vias interrati sono utilizzati per aumentare la circuiteria su un PCB senza aumentare le dimensioni o il peso della scheda. Vengono fabbricate con un processo diverso da quello di un PCB standard a doppia faccia. A differenza di altri tipi di vias interrati, non influiscono sui componenti a montaggio superficiale o sulle tracce.

I vias interrati sono spesso utilizzati per motivi di progettazione, tra cui il rispetto dei requisiti di densità dei componenti. Inoltre, riducono le dimensioni della scheda, ma il processo richiede anche controlli e fasi di produzione più precise. I vias interrati sono anche più economici da produrre, ma per il progetto è necessario rivolgersi a un partner affidabile per la produzione elettronica a contratto.

Microvias

I microfori sono fori di diametro ridotto che vengono placcati. Vengono utilizzati per aumentare la densità di cablaggio e ridurre il numero di strati sulla scheda di circuito. I microfori riducono inoltre la necessità di realizzare fori passanti e permettono di ridurre le dimensioni complessive delle piazzole. Sono anche uno dei metodi più convenienti per aumentare la densità di cablaggio. Questo articolo si concentra sui vantaggi dei microvias e su come possono aiutarvi a migliorare il vostro progetto.

Le microvie sono utilizzate per ridurre il numero di fori su un circuito stampato. Possono avere un diametro di 15 um. Questa tecnica richiede più tempo e impegno, ma presenta notevoli vantaggi. I microfori offrono anche una migliore integrità del segnale, perché hanno percorsi di connessione più brevi con una minore induttanza parassita.

Anello anilineare

Il foro passante del PCB è un foro praticato attraverso tutti gli strati del PCB e placcato con rame per il collegamento elettrico. Questo foro ha una forma cilindrica e un diametro sottile. Il suo diametro e la sua resistenza dipendono dal diametro del pad di rame che lo circonda.

I vias dei circuiti stampati possono essere realizzati in diversi materiali. I materiali utilizzati per i vias sono spesso costituiti da vari metalli. I vias sono in genere realizzati in rame o in epossidico. L'uso dei via-in-pad riduce al minimo lo spazio sul PCB, con il risultato di avere schede più piccole. Tuttavia, questa pratica può essere problematica perché la saldatura può riempire i fori dei vias. Per questo motivo si raccomanda di utilizzare i via-in-pad il meno possibile.

Affidabilità

Quando si progetta un PCB, è importante considerare l'affidabilità del foro passante del PCB. Se non funziona in modo affidabile, può causare problemi di affidabilità. I problemi di affidabilità possono derivare anche da perdite di saldatura nel foro. Questo webinar vi aiuterà a capire perché l'affidabilità dei fori passanti per PCB è importante e vi offrirà alcune soluzioni.

L'affidabilità di un foro passante su PCB dipende dalle sue dimensioni. Esistono due tipi fondamentali di fori di passaggio: i fori ciechi e i fori interrati. Entrambi sono importanti per l'integrità del segnale, in quanto riducono il rumore e le EMI e aiutano a prevenire le crepe e la delaminazione. In generale, le dimensioni dei fori di passaggio di un PCB dovrebbero essere comprese tra 6 e 150 micrometri.

Vantaggi

I fori di passaggio per PCB sono un modo eccellente per garantire l'affidabilità dei circuiti stampati. Permettono di placcare il PCB senza che aria o altri liquidi rimangano intrappolati all'interno. Utilizzando questa tecnica, è possibile aumentare l'affidabilità dei circuiti stampati e migliorare la resa dell'assemblaggio. Questo processo è anche molto efficace per ridurre al minimo il rischio di vuoti.

La tecnologia dei fori di passaggio dei circuiti stampati è un metodo molto diffuso per il trasferimento dei segnali. Questa tecnica prevede l'inserimento di piazzole di rame direttamente sul foro, invece di instradare una traccia di segnale lontano dalla superficie di rame del componente. Questo processo riduce anche la quantità di spazio necessaria per il routing delle tracce. Questo metodo è più comunemente utilizzato per i componenti BGA con passo di 0,5 mm o inferiore. L'uso di questa tecnologia riduce la lunghezza dei percorsi del segnale e riduce sia la capacità che l'induttanza parassita.

Capire la differenza tra cablaggio FFC e FPC

Capire la differenza tra cablaggio FFC e FPC

Se state pensando di sostituire o aggiornare il vostro cablaggio, dovreste conoscere la differenza tra i cavi FPC e FFC. Il primo è più spesso e presenta due strati di conduttori che si sovrappongono al punto di isolamento. Il secondo è più sottile e presenta un unico strato di conduttore, per risparmiare spazio. Entrambi i tipi sono disponibili in una varietà di dimensioni e forme. In effetti, gli FPC sono disponibili in formati di soli 0,15 mm.

FPC

La prima cosa da sapere è che esistono due tipi di circuiti stampati flessibili. Si differenziano tra loro per diversi aspetti. Innanzitutto, un circuito monostrato ha un solo strato conduttore, mentre un circuito multistrato ha più strati. I circuiti monostrato sono generalmente più economici da produrre rispetto a quelli bifacciali.

Un'altra differenza importante tra FFC e FPC è lo spessore dei cavi. Il primo è molto più sottile dell'FFC ed è generalmente compreso tra 0,5 e 0,8 mm. Il secondo ha uno spessore tipico compreso tra 1,5 e 2,54 mm. Pur essendo entrambi flessibili, non sono versatili come i cavi piatti flessibili.

Sebbene i due tipi di cavi flessibili siano simili, l'FFC è più versatile e spesso richiede meno spazio. Inoltre, offre una migliore soppressione di EMI/RFI ed elimina i problemi di accoppiamento dei fili.

IDC

Uno dei fattori più importanti nel cablaggio IDC è il tipo di connettore utilizzato. Ne esistono diversi tipi. Il primo tipo è il tradizionale connettore IDC a due pezzi. Questo design è utilizzato in molte applicazioni e presenta numerosi vantaggi. Ad esempio, consente di risparmiare spazio, ridurre la distinta dei materiali e semplificare l'assemblaggio. Inoltre, elimina la necessità di utilizzare un connettore di accoppiamento complementare.

Il secondo tipo è il cavo flessibile piatto. Questo cavo è molto sottile e può essere utilizzato in molte applicazioni. Ad esempio, è comunemente utilizzato nei computer portatili e nei cavi delle tastiere. Viene utilizzato anche nelle stampanti per il collegamento alla testina di stampa. Sebbene i due tipi siano simili, esistono alcune differenze sostanziali.

IDT

Se si intende installare un nuovo cablaggio nel PC, è essenziale capire la differenza tra cablaggio FFC e FPC. Sebbene entrambi i tipi di cavi siano conduttivi, il cablaggio FFC presenta alcuni vantaggi rispetto a quello FPC. Innanzitutto, i cavi FPC sono generalmente più sottili. Lo spessore varia da 0,15 mm a 0,2 mm. Inoltre, sono relativamente economici e facili da installare. Tuttavia, uno svantaggio è che il collegamento degli FPC agli FFC può essere complicato.

Un'altra differenza importante tra i cavi FFC e FPC è il passo. Mentre i cavi FFC hanno conduttori passanti diritti, gli FPC possono avere conduttori piegati o angolati. Per questo motivo, gli FPC sono più adatti per l'interconnessione da scheda a scheda.

Applicazioni tipiche

In genere, FFC e FPC sono utilizzati nelle stesse applicazioni, come antenne, televisori LCD, fotocamere, computer portatili, stampanti e aviazione. Questi due tipi di fili flessibili presentano tuttavia alcune differenze. Ad esempio, i circuiti stampati flessibili sono realizzati in FCCL (Flexible Copper Clad Laminate), mentre i cavi piatti flessibili sono realizzati in polietilene tereftalato (PET), fili di rame e un rivestimento in polietilene tereftalato.

In genere, gli FFC sono utilizzati per il cablaggio diretto, mentre gli FPC presentano curve, angoli e altri tipi di design. Mentre gli FFC sono la scelta preferita per i cavi dati, gli FPC sono più flessibili e possono essere utilizzati in un numero maggiore di applicazioni.

Quali sono i problemi maggiori con l'ingombro SMT?

Quali sono i problemi maggiori con l'ingombro SMT?

L'impronta SMT è ampiamente utilizzata per l'implementazione dei microcontrollori. Tuttavia, esistono diversi problemi legati all'SMT. Ecco quelli più comuni: Saldatura insufficiente, squilibri termici e posizionamento errato dei componenti. Questi problemi possono essere causati anche da nomi di parti, librerie e footprint errati.

Errata collocazione dei componenti

Se un componente viene lasciato cadere anziché essere posizionato su un'impronta a montaggio superficiale, il risultato può essere un PCB difettoso. In questo caso, è necessario modificare il progetto per garantire che tutti i componenti siano visibili dall'alto. In questo caso, l'AOI può essere utilizzato per rilevare il difetto prima che inizi il processo di rifusione.

Un cattivo posizionamento dei componenti SMT può portare a prestazioni scadenti e persino a un guasto della scheda. È molto importante posizionare i componenti secondo gli schemi per evitare questi problemi. È inoltre importante tenere separati i componenti analogici da quelli digitali e consentire percorsi di ritorno del segnale chiari sul piano di riferimento.

Squilibri termici

Le impronte SMT possono essere un problema perché non consentono alla quantità di saldatura adeguata di raggiungere i punti di test in-circuit. Questo può portare a giunti di saldatura scadenti, soprattutto se il componente è saldabile a onda. Tuttavia, questo problema può essere evitato costruendo correttamente l'impronta del PCB. A tal fine, è importante ricordare che le piazzole del componente devono essere sufficientemente grandi da contenere la pasta saldante. Quando le piazzole sono troppo piccole, una quantità eccessiva di saldatura può passare su un'altra piazzola, causando un ponte. Questo può essere causato da pad creati in modo non corretto o da maschere di pasta saldante. Può anche verificarsi se le parti sono posizionate troppo vicine.

Un altro problema dei footprint smt è la quantità non uniforme di rame su entrambi i lati del footprint. Questo può portare a un errato posizionamento dei componenti e a uno squilibrio termico. Per evitare questo problema, i PCB devono avere una distribuzione equilibrata del rame. È inoltre importante avere un profilo di rifusione adeguato per ridurre il delta T. Questo migliorerà anche la finitura superficiale del PCB. Anche la presenza di umidità intrappolata nel componente può portare a squilibri termici. Per questo motivo, i PCB dovrebbero essere conservati in un armadio umido o precotti prima dell'uso.

Saldatura insufficiente

I problemi di impronta SMT si verificano a causa dell'eccesso di saldatura, che può fluire nei punti sbagliati durante il processo di saldatura. Ciò può causare cortocircuiti o problemi elettrici. Inoltre, la saldatura assume un aspetto opaco. L'eccesso di saldatura può essere causato anche da una progettazione non corretta, con piazzole e tracce troppo piccole o sottili.

Spesso, i componenti SMT posizionati troppo vicini ai punti di test in-circuit interferiscono con la capacità di contatto delle sonde di test. Un altro problema comune con i componenti SMT è che i componenti più grandi possono essere posizionati davanti a quelli più piccoli, causando ombreggiature. Per evitare questo problema, i progettisti dovrebbero posizionare i componenti più piccoli davanti a quelli più grandi.

Una saldatura insufficiente può causare una scarsa resistenza e giunti deboli. Una bagnatura insufficiente può anche portare alla formazione di uno strato di ossido metallico sull'oggetto incollato. La pasta saldante deve essere applicata correttamente sia sulle piazzole che sui pin per garantire la solidità del giunto.

Disadattamento tra pad e pin

Un problema di mancata corrispondenza tra pad e pin nell'impronta SMT può causare una saldatura insufficiente. Questo problema può causare il rifiuto di un circuito stampato da parte del produttore. Ci sono diversi modi per evitarlo. Innanzitutto, utilizzare sempre la libreria di footprint corretta. Vi aiuterà a selezionare le giuste dimensioni delle piazzole dei componenti. In secondo luogo, è necessario tenere presente che la distanza tra il bordo della piazzola e la serigrafia deve essere la stessa.

In secondo luogo, un pad non correttamente accoppiato può causare un disadattamento dell'impedenza. Il problema può verificarsi in diversi punti, tra cui i connettori scheda-scheda, i condensatori di accoppiamento CA e i connettori cavo-scheda.

Differenza e ruolo della maschera a saldare e della maschera in pasta sui PCB

Differenza e ruolo della maschera a saldare e della maschera in pasta sui PCB

Circuito stampato (PCB)

Lo spessore della maschera di saldatura e della maschera di pasta sui PCB è un fattore importante nel determinare le proprietà elettriche di un circuito stampato. Può anche determinare la sicurezza e la fattibilità dell'assemblaggio del PCB. Lo spessore consigliato va da 8 a 15um.

Cadence Allegro PCB Editor consente di controllare la configurazione dei livelli della maschera di pasta e della maschera di saldatura. Consente inoltre di definire la larghezza e i materiali di ogni strato. Questo aiuta a pianificare l'impilamento degli strati per la produzione. Lo strumento include anche un E-Book con informazioni sulle strategie di impilamento degli strati.

La gamma di colori delle maschere di saldatura è ampia. Oltre al verde, le maschere di saldatura sono disponibili anche nei colori blu e bianco. Alcuni progettisti preferiscono utilizzare maschere di saldatura di colori diversi per rendere le loro schede più identificabili o per differenziare i prototipi dai prodotti finiti. Tuttavia, l'uso della maschera di saldatura può causare un'ampia varietà di problemi nella produzione di PCB. Se non viene utilizzata correttamente, può portare a schede di qualità inferiore e a una durata di vita ridotta.

La maschera di pasta saldante deve essere applicata in modo uniforme. Lo spessore della maschera di pasta deve rientrare in un intervallo di tolleranza compreso tra 0,2 e 4 mil. Questa regola è importante per garantire che la pasta saldante sia applicata in modo uniforme e completo. Anche lo spazio tra la pasta saldante e i fili di rame è importante. Questa regola è disponibile nei software CAD più diffusi ed è fondamentale per garantire una produzione di maschere di saldatura per PCB di qualità.

La maschera di resistenza alla saldatura o di pasta è un sottile strato di materiale sulla superficie del PCB che impedisce la fuoriuscita della saldatura sulle tracce di rame. La maschera impedisce inoltre che l'ossidazione danneggi il PCB. Inoltre, previene la corrosione evitando danni dovuti all'esposizione a sostanze chimiche.

Le applicazioni critiche richiedono il massimo livello di prestazioni. Queste schede devono essere progettate per garantire che il servizio non subisca interruzioni. Di solito si tratta di prodotti commerciali o industriali ad alte prestazioni. Tuttavia, non è necessario che si tratti di prodotti critici per la vita. Ad esempio, se l'apparecchiatura deve funzionare ininterrottamente, è necessario garantire che le maschere di pasta per PCB siano entrambe riutilizzabili.

La maschera di saldatura può essere applicata con una spatola o con un processo di laminazione sotto vuoto. Per le produzioni su larga scala, si possono utilizzare stencil. Gli stencil sono in genere realizzati al laser con gli stessi dati della maschera di pasta. Inoltre, gli stencil sono trattati con diversi materiali per garantire un'elevata precisione e durata.

Le maschere di pasta per PCB e le maschere di saldatura sono essenzialmente una parte del circuito stampato stesso. La maschera di pasta è uno strato di stencil più piccolo delle piazzole del PCB. La maschera di pasta per saldatura ha un foro corrispondente nella maschera che corrisponde alle giunzioni di saldatura.

Le maschere di saldatura sono realizzate con diversi processi. Le maschere di saldatura possono essere applicate come film secco o come film sottile e opaco. Il processo di applicazione di entrambe le maschere è simile, ma ogni metodo utilizza un metodo diverso per ottenere il prodotto finito. Il primo metodo, chiamato LPSM, utilizza una pellicola fotografica per esporre la maschera di saldatura. Questo processo consente alla pellicola di polimerizzare e di rimuovere eventuali bolle d'aria.

Il processo di prototipazione dei circuiti stampati

Il processo di prototipazione dei circuiti stampati

Il processo di prototipazione di una scheda a circuito stampato (PCB) prevede una serie di fasi, a partire dalla creazione di un progetto di PCB. Queste fasi comprendono la generazione dei fori passanti necessari e l'utilizzo di punte in carburo o di macchine perforatrici NC per creare i fori. Una volta creati i fori passanti, un sottile strato di rame viene depositato chimicamente nei fori passanti. Questo strato di rame viene poi ispessito attraverso la ramatura elettrolitica.

File Gerber

Un file Gerber è un file con descrizioni dettagliate dei componenti. Questi file sono spesso utilizzati per aiutare il processo di debug e per creare circuiti stampati. Per assicurarsi che il file Gerber contenga le informazioni corrette, è necessario verificare che sia privo di errori utilizzando uno strumento come FreeDFM. È anche una buona idea inviare un file di testo semplice se è necessario includere informazioni aggiuntive che non sono incluse nel file Gerber. È inoltre necessario fornire il file di mappatura e i file di corrispondenza corretti, che sono richiesti dai produttori di PCB per produrre il vostro PCB.

Per creare i file Gerber dei PCB si possono utilizzare diverse applicazioni software, tra cui i software di progettazione di PCB. Un'altra opzione è quella di rivolgersi a un produttore di PCB esperto che crei il file Gerber per voi.

Serigrafia

Tradizionalmente, il processo di prototipazione di circuiti stampati in serigrafia si basa su stencil per applicare le marcature su una scheda di circuito. Questi stencil sono simili a quelli utilizzati per verniciare a spruzzo la targa di un'auto. Tuttavia, lo sviluppo dei circuiti stampati è progredito da allora e anche i metodi di applicazione della serigrafia sono migliorati. Con la serigrafia, l'inchiostro epossidico viene spinto attraverso lo stencil per creare il testo o l'immagine desiderata. L'inchiostro viene poi cotto in un laminato. Tuttavia, questo metodo ha i suoi svantaggi e non è ideale per la stampa ad alta risoluzione.

Una volta completata la serigrafia, il fabbricante utilizzerà le informazioni della serigrafia per realizzare una serigrafia di trasferimento e trasferire le informazioni sul PCB. In alternativa, il fabbricante può anche scegliere di utilizzare il metodo più moderno di stampa diretta sul PCB senza schermo di trasferimento.

Forno di rifusione

Il forno a rifusione è un tipo di forno che utilizza la luce infrarossa per fondere la pasta saldante e assemblare i componenti di un circuito stampato. Questo tipo di forno presenta diversi vantaggi. La velocità del processo è regolabile e la temperatura di ciascuna zona può essere controllata in modo indipendente. I circuiti stampati vengono introdotti nel forno tramite un trasportatore a velocità controllata. I tecnici regolano la velocità, la temperatura e il profilo temporale in base alle esigenze del PCB.

La prima fase del processo di saldatura a riflusso consiste nell'applicare la pasta saldante alle piazzole di montaggio superficiale dei componenti. La pasta saldante tiene in posizione i componenti mentre questi vengono saldati. Sono disponibili diversi tipi di pasta saldante. La scelta del tipo più adatto alle vostre esigenze sarà una decisione importante.

Riflusso

Il processo di reflow è una tecnica comunemente utilizzata nella prototipazione di circuiti stampati. Utilizza una pasta saldante per tenere insieme i vari componenti della scheda. Quando i componenti sono saldati insieme, diventano elettricamente connessi. Il processo inizia con il preriscaldamento delle unità, seguendo un profilo di temperatura che rimuove i solventi volatili dalla pasta saldante.

La temperatura è fondamentale per ottenere un giunto di saldatura di qualità. Il processo di rifusione deve essere completato entro un tempo ragionevole. Un calore insufficiente provoca giunzioni inefficaci, mentre un calore eccessivo danneggia i componenti della scheda di circuito. In genere, il tempo di riflusso varia da 30 a 60 secondi. Tuttavia, se il tempo di riflusso è troppo lungo, la saldatura non raggiunge il suo punto di fusione e può causare giunti fragili.

Forno di rifusione per PCB a quattro lati

Un forno a riflusso per la prototipazione di circuiti stampati (PCB) a quattro lati è un forno utilizzato nel processo di saldatura a riflusso. Il processo prevede una serie di fasi importanti e l'utilizzo di materiali di alta qualità. Per la produzione su larga scala, si ricorre spesso alla saldatura a onda. La saldatura a onda richiede una dimensione e un allineamento specifici del PCB. La saldatura individuale può essere realizzata anche con una matita ad aria calda.

Un forno a riflusso ha diverse zone di riscaldamento distinte. Può avere una o più zone, che sono programmate per corrispondere alla temperatura della scheda di circuito quando passa attraverso ciascuna zona. Queste zone sono impostate con un programma SMT, che di solito è una sequenza di set point, temperatura e velocità del nastro. Questi programmi garantiscono una trasparenza e una coerenza complete durante il processo di riflusso.

 

Flusso di produzione del PCB rigido flessibile e relativi vantaggi e svantaggi

Flusso di produzione del PCB rigido flessibile e relativi vantaggi e svantaggi

Il flusso di produzione dei circuiti stampati rigidi flessibili è molto complesso rispetto a quello dei circuiti stampati rigidi tradizionali e presenta numerose sfide. In particolare, le linee di piegatura dei circuiti flessibili rendono difficile l'instradamento e i componenti posizionati su queste linee di piegatura sono soggetti a sollecitazioni meccaniche. Per mitigare questo problema, spesso si ricorre a una placcatura a fori passanti o all'aggiunta di un ulteriore strato di copertura per ancorare le piazzole.

Vias ciechi

I circuiti stampati rigidi flessibili sono spesso utilizzati nelle apparecchiature mediche, nelle apparecchiature di imaging, nei monitor portatili e nelle apparecchiature militari. Hanno un basso costo per unità, sono flessibili e possono resistere alle fluttuazioni di temperatura. Queste schede sono utilizzate anche nei sistemi di comunicazione radio e nelle apparecchiature radar. Vengono utilizzate anche nei sistemi di test del rumore e delle vibrazioni.

Il flusso di produzione dei PCB rigidi flessibili inizia con la progettazione e il layout della scheda. Il layout deve essere controllato per verificare la continuità elettrica. L'area flessibile deve essere progettata per resistere alle curve senza punti deboli o flessioni. Durante questo processo, le tracce vengono posate perpendicolarmente alla linea di piegatura. Se possibile, si devono aggiungere tracce fittizie per rafforzare l'area di piegatura.

Temperature elevate

I PCB rigidi-flessibili sono realizzati facendo aderire un PCB con un nastro adesivo a una scheda flessibile. Questi nastri adesivi sono realizzati con materiali per alte temperature. Questi materiali sono in grado di resistere alle alte temperature e agli effetti negativi delle radiazioni, dello scattering Raman e dei raggi infrarossi.

I PCB rigidi-flessibili utilizzano tipicamente una combinazione di film in PI e PET per i loro substrati. Anche le anime in fibra di vetro sono comuni, sebbene siano tipicamente più spesse.

Prodotti chimici

I circuiti stampati flessibili rigidi hanno un'ampia gamma di applicazioni e sono componenti importanti di qualsiasi cosa, dalla piccola elettronica di consumo ai sofisticati sistemi militari e di difesa. Sono estremamente versatili e ideali per le applicazioni in cui sono presenti temperature elevate e movimenti costanti. Oltre a essere molto flessibili, queste schede sono anche resistenti agli agenti chimici e ai solventi.

Il rame è il materiale conduttore più comune ed è ampiamente disponibile. Presenta inoltre buone proprietà elettriche e di lavorabilità. I fogli di rame sono disponibili in forma laminata ed elettrodepositata. I fogli di rame sono spesso sottoposti a trattamenti superficiali per migliorarne l'adesione e proteggerli dall'ossidazione.

Vibrazioni

Il processo di produzione dei circuiti stampati flessibili rigidi è lungo e richiede più materiali e manodopera rispetto ai circuiti stampati rigidi. Questo tipo di circuito stampato è tipicamente utilizzato nei dispositivi medici, nei controllori wireless e nei sistemi di somministrazione di farmaci. Viene utilizzato anche nell'industria aerospaziale per sistemi di movimento e di rilevamento, sistemi di comunicazione radio e camere di prova ambientali.

Questo tipo di PCB è più affidabile delle schede rigide tradizionali. È in grado di resistere ad ambienti con vibrazioni elevate e di ripiegarsi in profili di dimensioni ridotte. Inoltre, è più facile da installare in spazi ristretti, il che lo rende ideale per le applicazioni ad alta densità.

Ammortizzatori

Questo tipo di circuito è più complesso dei tradizionali circuiti stampati rigidi e presenta una serie di sfide progettuali. Ad esempio, le linee di piegatura dei circuiti flessibili possono influenzare il routing e i componenti posizionati su di essi possono provocare sollecitazioni meccaniche. Fortunatamente, l'intreccio di fori passanti e la copertura aggiuntiva possono contribuire a mitigare questo problema.

Un altro vantaggio dei circuiti stampati flessibili rigidi è la loro compatibilità con i dispositivi esistenti. Possono essere piegati e ripiegati senza causare danni al circuito. Inoltre, sono affidabili. Questo tipo di circuito stampato è un'ottima scelta per le applicazioni ad alta affidabilità.

Costo

Il costo di un PCB rigido dipende da diversi fattori, come il tipo di scheda flessibile utilizzata e il numero di strati che la compongono. I costi dipendono anche dallo sviluppatore e dal produttore della scheda. Alcuni produttori di PCB applicano prezzi estremamente elevati, ma sono giustificati dall'eccezionale qualità e attenzione ai dettagli che forniscono.

I circuiti stampati flessibili stanno diventando sempre più complessi in quanto devono soddisfare requisiti sempre più severi. Ad esempio, la direttiva REACH, i requisiti EMC e i nuovi standard richiedono tutti test specifici sui componenti utilizzati. I costi aggiuntivi associati a questi test incidono direttamente sul costo dei PCB flessibili.

Tipi di maschere di saldatura per PCB - I 4 tipi di maschere di saldatura per PCB

Tipi di maschere di saldatura per PCB - I 4 tipi di maschere di saldatura per PCB

Per scegliere la maschera di saldatura giusta per il vostro progetto, dovete conoscere le sue specifiche. Queste specifiche indicano la durezza, la durata di conservazione e l'infiammabilità del prodotto. Inoltre, specificano la resistenza della maschera di saldatura all'ossidazione, all'umidità e alla crescita biologica. Si consiglia inoltre di scegliere una maschera di saldatura con finitura opaca o satinata, in quanto può ridurre al minimo le sbavature di saldatura.

Maschera di saldatura LPI

In passato, i produttori di PCB offrivano due diversi tipi di maschera di saldatura LPI: opaca e lucida. Pochi clienti indicavano quale volevano, quindi la decisione era spesso lasciata al produttore. Oggi, invece, i clienti possono valutare i vantaggi di ciascun tipo di finitura. Sebbene la differenza di prestazioni tra i due tipi di maschera di saldatura sia minima, la finitura lucida può essere più interessante per alcuni.

La differenza principale tra questi due tipi di maschere di saldatura è il processo di applicazione. Il primo tipo è una maschera di saldatura fotoimmaginabile a film secco, simile a un adesivo, ma tenuta insieme dalla saldatura. Dopo il processo di saldatura, la maschera di saldatura a film secco fotoimmaginabile viene staccata da un lato e il resto del materiale viene applicato al PCB con il lato della maschera rivolto verso il basso. Il secondo tipo è la maschera di saldatura liquida, che segue la stessa procedura senza l'adesivo.

Le maschere di saldatura LPI possono essere serigrafate o rivestite a spruzzo su PCB. Queste maschere di saldatura sono più spesso utilizzate in combinazione con le finiture superficiali Electro-less Nickel, Immersion Gold o Hot Air Solder Leveling. Per una corretta applicazione, il PCB deve essere pulito e privo di contaminanti e la maschera di saldatura deve polimerizzare a fondo.

Maschera di saldatura epossidica

Esistono due tipi principali di maschere di saldatura epossidiche. Un tipo è costituito da epossidico liquido che viene serigrafato su una scheda PCB. Questo metodo di stampa delle maschere di saldatura è il meno costoso e il più diffuso. Per supportare il modello di blocco dell'inchiostro viene utilizzata una rete tessuta. Il liquido epossidico si indurisce durante l'indurimento termico. Un colorante viene quindi mescolato all'epossidica, che polimerizza per produrre il colore desiderato.

Lo spessore della maschera di saldatura dipende dalla posizione delle tracce sul circuito. Lo spessore sarà più sottile vicino ai bordi delle tracce di rame. Lo spessore dovrebbe essere di almeno 0,5 mil su queste tracce e può arrivare a 0,3 mil. Inoltre, la maschera di saldatura può essere spruzzata su un PCB per ottenere uno spessore uniforme.

I diversi tipi di maschera di saldatura sono disponibili in vari colori. Mentre il colore più comune è il verde, altri tipi sono disponibili in nero, bianco, arancione e rosso. A seconda dell'applicazione, è possibile scegliere il colore che meglio si adatta al progetto.

Maschera di saldatura trasparente

Esistono diversi tipi di maschera di saldatura trasparente per la produzione di PCB. Vengono utilizzate per proteggere le tracce di rame dall'ossidazione. Queste maschere impediscono anche la formazione di ponti di saldatura tra le piazzole di saldatura. Anche se non forniscono una trasparenza perfetta, possono comunque essere efficaci per raggiungere gli obiettivi del progetto.

Tuttavia, il tipo di maschera di saldatura scelto dipende da diversi fattori, tra cui le dimensioni della scheda, la disposizione delle superfici, i componenti e i conduttori. È inoltre necessario considerare l'applicazione finale. Inoltre, potrebbero esserci degli standard industriali da rispettare, soprattutto se si lavora in un settore regolamentato. In generale, le maschere fotoimmaginabili liquide sono l'opzione più comune e affidabile per la produzione di PCB.

Oltre ai colori più comuni, esistono anche tipi di maschere di saldatura più particolari. Ad esempio, sono disponibili maschere più rare e colorate, che possono essere utili per i progettisti e i produttori di elettronica di nicchia. Il tipo di maschera di saldatura utilizzata influisce sulle prestazioni del PCB, quindi è importante scegliere il tipo giusto in base alle esigenze del progetto.

Maschera di saldatura in grafite

I diversi colori delle maschere di saldatura hanno viscosità diverse e la differenza è importante da conoscere se si intende utilizzarne una per il proprio PCB. Le maschere di saldatura verdi hanno la viscosità più bassa, mentre quelle nere hanno la più alta. Le maschere verdi sono più flessibili e quindi più facili da applicare ai PCB con un'alta densità di componenti.

Queste maschere di saldatura proteggono i PCB e le loro finiture superficiali. In particolare, sono utili per le apparecchiature che richiedono prestazioni elevate e un servizio ininterrotto. Sono inoltre adatte per le applicazioni che richiedono una maggiore durata della presentazione. Queste maschere di saldatura sono un'alternativa per risparmiare tempo alla mascheratura manuale con nastri resistenti al calore.

Un altro tipo di maschera di saldatura è la maschera di saldatura fotoimmaginabile a film secco. Questo tipo di maschera di saldatura ha un'immagine creata sulla pellicola, che viene poi saldata sulle piazzole di rame del PCB. Il processo è simile a quello di una LPI, ma la maschera di saldatura a film secco viene applicata in fogli. Il processo fa aderire la maschera di saldatura indesiderata al PCB ed elimina le bolle d'aria sottostanti. In seguito, gli operatori rimuovono la pellicola con un solvente e polimerizzano la maschera di saldatura rimanente.

Come ridurre i costi di assemblaggio dei PCB mantenendo la qualità

Come ridurre i costi di assemblaggio dei PCB mantenendo la qualità

Se state cercando di ridurre i costi di assemblaggio dei PCB, potete adottare diverse strategie. Tra queste, la scelta di un produttore in grado di adattarsi alla vostra attività, la selezione di un assemblatore di PCB in grado di soddisfare le vostre esigenze e il calcolo dei tempi di consegna. Questi passaggi ridurranno i costi complessivi di assemblaggio dei PCB senza compromettere la qualità.

Strategie di progettazione per ridurre i costi di assemblaggio dei circuiti stampati

Per ridurre i costi di assemblaggio dei PCB, è necessario utilizzare strategie di progettazione che riducano al minimo gli errori e aumentino l'efficienza. Spesso queste strategie prevedono l'uso di marcatori fiduciali per identificare i componenti, il che può contribuire a ridurre i costi di rilavorazione multipla. Inoltre, queste strategie riducono il numero complessivo di componenti, riducendo così le tirature di assemblaggio.

Ad esempio, è possibile progettare i circuiti stampati in modo da essere più efficienti utilizzando forme comuni anziché forme personalizzate. In questo modo, il team di assemblaggio può utilizzare un maggior numero di componenti standard, riducendo i costi. Dovreste anche evitare di utilizzare componenti costosi che stanno per terminare il loro ciclo di vita. Utilizzando componenti più accessibili, è possibile risparmiare sui costi per PCB.

Quando si progetta un circuito stampato, bisogna considerare il costo dei componenti e del processo. Spesso i componenti costosi sono eccessivi per un progetto. Cercate componenti alternativi che soddisfino le vostre specifiche e siano meno costosi. Allo stesso modo, scegliete un produttore di PCB che offra il prezzo più basso per il volume. Queste strategie possono aiutarvi a ridurre i costi di assemblaggio dei PCB senza sacrificare la qualità.

Scegliere un produttore in grado di scalare con l'azienda

Sebbene l'assemblaggio di PCB sia costoso, è possibile ridurre i costi di produzione scegliendo un produttore in grado di scalare con la vostra azienda e di soddisfare le vostre esigenze. È meglio scegliere un produttore con più fonti di componenti per ottenere una maggiore leva sui costi. Anche la dimensione di un PCB può essere un fattore chiave, poiché più è piccolo, più sarà costoso. Inoltre, il costo di un PCB dipende anche dal numero di componenti individuali. Maggiore è il numero di componenti unici utilizzati nell'assemblaggio, minore sarà il prezzo.

La tecnologia utilizzata per assemblare i PCB varia da un produttore all'altro. Ad esempio, la tecnologia a montaggio superficiale (SMT) è più economica ed efficiente di quella a foro passante. Tuttavia, entrambe le tecnologie hanno i loro pro e contro.

Scegliere un assemblatore di PCB

Con la crescente concorrenza nella tecnologia di produzione, i progettisti sono alla ricerca di modi per ridurre i costi dei loro prodotti senza compromettere la qualità. Di conseguenza, si concentrano sulla ricerca di un assemblatore di PCB in grado di offrire il miglior rapporto qualità-prezzo. L'assemblaggio dei circuiti stampati è un componente cruciale della progettazione hardware e può incidere notevolmente sul costo complessivo. Per garantire il miglior rapporto qualità-prezzo, è necessario scegliere il giusto assemblatore di circuiti stampati e il giusto fornitore di circuiti stampati.

Quando si sceglie un assemblatore di circuiti stampati, è bene cercarne uno che abbia un rapporto a lungo termine con i propri clienti. In questo modo, potrete essere certi della qualità del loro lavoro. Inoltre, l'azienda deve disporre delle attrezzature giuste per eseguire il processo di assemblaggio, compresi i robot per il posizionamento dei componenti SMT.

Il costo dell'assemblaggio dei PCB è influenzato anche dal tipo di componenti elettronici utilizzati nel PCB. Componenti diversi necessitano di tipi di confezionamento diversi e richiedono più manodopera. Ad esempio, un pacchetto BGA richiede più tempo e sforzi per essere completato rispetto a un componente convenzionale. Questo perché i pin elettrici di un BGA devono essere ispezionati con i raggi X, il che può aumentare significativamente il costo dell'assemblaggio.

Calcolo del lead time

Il problema principale del calcolo del lead time è che i diversi assemblatori di PCB hanno metodi diversi per farlo. Per calcolare il lead time, è necessario determinare la data di inizio dell'ordine e la data di ricezione dei componenti. La regola generale è che più lungo è il tempo di consegna, meno costoso sarà l'assemblaggio di PCB.

Il calcolo del lead time è importante per diversi motivi. In primo luogo, aiuta a capire quanto tempo occorre per completare un progetto. In un processo di produzione, il lead time si riferisce al tempo necessario dalla richiesta alla consegna finale. Ad esempio, se si effettua un ordine per un prodotto con un tempo di consegna di due settimane, si rischia di trovarlo esaurito in due settimane. Inoltre, eventuali ritardi o intoppi nel processo di produzione incideranno sul lead time. In ultima analisi, ciò può influire sulla soddisfazione del cliente.

In definitiva, la riduzione dei tempi di consegna è fondamentale per l'efficienza aziendale. Non solo riduce i tempi di attesa, ma anche i costi complessivi. A nessuno piace aspettare, soprattutto quando si tratta di un articolo di piccole dimensioni.

Altium Designer - Una linea guida di base dalla progettazione di schemi a quella di PCB

Altium Designer - Una linea guida di base dalla progettazione di schemi a quella di PCB

In questo tutorial di Altium Designer si apprende come creare uno schema e compilarlo in un progetto di PCB. Imparerete anche a importare i componenti in un layout di PCB vuoto e a identificare i requisiti di instradamento. Infine, saprete cosa fare per preparare il vostro PCB per la fabbricazione.

Creazione di uno schema in Altium Designer

La creazione di uno schema in Altium Designer può avvenire importando un file di schema esistente o creando un nuovo schema. Se si è già creato un circuito stampato, non è necessario partire da zero. Altium Designer include linee guida per il riutilizzo dei progetti. Per iniziare, aprire la finestra dello schema della scheda.

Altium Designer dispone di due ambienti: l'ambiente primario di modifica del documento e i pannelli dell'area di lavoro. Alcuni pannelli si agganciano al lato sinistro dello strumento, mentre altri si aprono o sono nascosti. Per spostarsi all'interno di uno schema, fare clic e tenere premuto il tasto destro del mouse o tenere premuto il tasto Ctrl sinistro mentre si fa clic sullo schermo. Per lo zoom, utilizzare le opzioni del menu superiore.

È quindi possibile trascinare e rilasciare i componenti nello schema. È inoltre possibile utilizzare la finestra di esplorazione per visualizzare e selezionare i componenti. In alternativa, è possibile fare clic e trascinare i componenti sulla finestra dello schema per posizionarli. È anche possibile tenere premuto il pulsante del mouse per impostare un componente.

Compilazione di un progetto di circuito stampato

Una volta ottenuto uno schema, è possibile utilizzare Altium designer per compilarlo in un progetto di PCB. Il programma offre diverse funzioni, tra cui la possibilità di creare una libreria di componenti. Quindi, è possibile impostare le impronte dei componenti e scegliere tra le varie opzioni per ciascuno di essi. A seconda delle dimensioni e della densità della scheda, si può scegliere il footprint normale (N) o medio (M).

Dopo aver creato il layout del PCB, è necessario aggiungere lo schema al progetto. Questo collegherà automaticamente lo schema e la distinta base. Altium Designer può anche compilare automaticamente i dati dello schema mentre si crea il progetto. A tal fine, fare clic sulla scheda Libreria nel riquadro sinistro dello schermo. Nella schermata successiva, è necessario verificare che i componenti aggiunti siano correttamente integrati nel layout del PCB.

Importazione di componenti in un layout PCB vuoto

L'importazione di componenti in un layout PCBA vuoto in Altium Designer è un processo rapido e semplice. Dopo aver importato i componenti, è possibile attivare o disattivare layer specifici e quindi disporli nel PCB. Successivamente, è possibile instradare le tracce tra i componenti.

Per prima cosa, è necessario creare un layout PCB schematico. A tale scopo, aggiungere un nuovo schema o aggiungere uno schema esistente. Quindi, nella schermata di sinistra, fare clic sulla scheda Libreria. È quindi possibile verificare se il componente selezionato è integrato.

Dopo aver importato i componenti, Altium Designer verifica la conformità dello schema alle regole di progettazione. Si tratta di una fase importante del processo di progettazione, perché gli errori nello schema possono influire sulla qualità del PCB finito.

Requisiti di instradamento in Altium Designer

Altium Designer include strumenti integrati per la gestione dei requisiti di routing. Questi strumenti sono utili quando si aggiungono nuovi componenti a uno schema o a un PCB. Tuttavia, ci sono ancora alcune regole da rispettare quando si esegue il routing automatico. Il primo strumento da utilizzare per i requisiti di instradamento è una classe di rete. Una volta configurata, una classe di rete instrada automaticamente i componenti in modo appropriato.

Altium Designer include anche un motore di progettazione guidato da regole per garantire che il layout del PCB sia conforme a tutti gli standard di segnalazione. Il motore di progettazione guidato dalle regole controlla anche il layout rispetto a vari requisiti di progettazione per garantire che segua le regole di progettazione. Di conseguenza, Altium Designer garantisce la qualità del progetto. Inoltre, il successo del routing dei PCB inizia con il giusto stackup, che supporta gli obiettivi di impedenza e i requisiti di densità delle tracce. Questa fase consente di impostare profili di impedenza specifici per le reti importanti, in modo che il segnale non vada perso durante il routing.

Fasi del processo

Una volta creato uno schema, è possibile esportarlo sotto forma di netlist o di distinta base in Altium Designer. Questi file sono necessari per la fabbricazione del PCB. Contengono tutte le informazioni necessarie per la produzione della scheda, compreso un elenco di tutti i materiali richiesti. Inoltre, questi documenti possono essere rivisti dopo ogni fase.

Altium Designer dispone anche di uno strumento per l'acquisizione di schemi, che consente di importare componenti schematici in un layout PCB. Il software genera quindi un file PcbDoc e un documento di circuito stampato vuoto.

Qual è la differenza tra PCB Flex a singolo lato, a doppio lato e multistrato?

Qual è la differenza tra PCB Flex a singolo lato, a doppio lato e multistrato?

Forse vi starete chiedendo quale sia la differenza tra PCB flessibili monofacciali, bifacciali e multistrato. Ecco alcune cose da sapere al riguardo. Innanzitutto, sono più costosi. Tuttavia, rispetto ai PCB a due strati, sono più resistenti e facili da lavorare.

Rispetto ai PCB a 2 strati

Quando si parla di PCB, i PCB flessibili a 2 e a 4 strati presentano molte somiglianze e differenze. Entrambi i tipi di PCB sono leggeri ed economici, ma si differenziano per il livello di complessità del progetto. Pur avendo superfici diverse, i due tipi di PCB sono ugualmente efficaci per la prototipazione e lo sviluppo. Inoltre, entrambi i tipi possono essere facilmente progettati con l'aiuto di un software di progettazione di PCB e di servizi di progettazione professionali.

La differenza principale tra PCB flessibili e rigidi è il materiale. Il materiale delle PCB flessibili ha una stabilità dimensionale inferiore rispetto a quello delle PCB rigide. Pertanto, è importante scegliere il materiale flex più adatto. Se state pensando a un PCB flessibile, il metallo può essere d'aiuto. È possibile utilizzare il metallo per rinforzare i fori di montaggio e i connettori dei bordi, riducendo così i costi.

Un'altra differenza tra i due è lo spessore. I circuiti stampati flessibili a 2 strati hanno uno spessore inferiore, che li rende perfetti per le celle solari. Le schede flessibili a basso spessore sono utilizzate anche nei sistemi informatici e nelle applicazioni di potenza. Le schede flessibili sottili sono utili anche nei sistemi RFID.

Più durevole

I circuiti stampati flessibili a doppia faccia hanno due strati conduttivi separati con un isolamento in poliimmide tra di essi. In genere sono dotati di piazzole e connettori in rame e possono avere irrigidimenti e tracce di circuito in aggiunta agli strati conduttivi. Questi circuiti stampati sono altamente flessibili e leggeri e offrono una serie di vantaggi rispetto ai circuiti stampati monofaccia.

Un PCB flessibile su un solo lato è costituito da un singolo strato di metallo conduttivo. Un PCB flessibile a doppia faccia presenta uno strato di metallo conduttivo su ciascun lato, aumentando la densità di cablaggio per unità di superficie. La versione bifacciale offre anche migliori opzioni di instradamento. I circuiti montati su entrambi i lati possono essere collegati elettricamente mediante il montaggio su superficie o a foro passante. Un PCB flessibile multistrato è costituito da due o tre FPC a doppia faccia laminati insieme. Lo strato isolante è solitamente costituito da un materiale morbido.

I PCB multistrato sono costruiti in modo più robusto rispetto ai PCB monofaccia. Possono sopportare più peso e calore rispetto alle schede convenzionali. Gli strati multipli consentono inoltre di utilizzare connettori a densità più elevata e superfici più piccole. Inoltre, possono essere prodotti in una varietà di colori.

Facile da lavorare

Il Flex PCB è un circuito stampato versatile e flessibile che può essere piegato, ripiegato, avvolto ed espanso nello spazio tridimensionale. La sua flessibilità lo rende un'ottima scelta per i prodotti ad alta densità e affidabilità. Presenta numerosi vantaggi, tra cui l'elevata conduttività termica, l'integrità del segnale e l'immunità EMI.

I diversi tipi di PCB flessibili si differenziano per il numero di strati di cui sono composti. Possono essere monofacciali, bifacciali o multistrato. Si differenziano anche per la resistenza al calore, a seconda del materiale utilizzato per crearli. Un altro fattore che determina la resistenza alla temperatura di un PCB flessibile è la finitura superficiale, che può variare. Alcune superfici sono più adatte ad alcune applicazioni rispetto ad altre.

I PCB monofaccia sono generalmente meno flessibili dei PCB multistrato, ma sono ancora molto convenienti. I PCB a doppia faccia sono più flessibili e durevoli e sono tipicamente utilizzati in applicazioni più avanzate.

Più costoso

I PCB flessibili a singola faccia sono costruiti con un solo strato conduttivo e sono più flessibili dei PCB flessibili a doppia faccia. Sono anche più facili da produrre e installare e richiedono meno tempo per il tracciamento dei guasti. Tuttavia, il processo di fabbricazione è più costoso rispetto ad altri tipi di PCB flessibili.

I PCB a singola faccia sono generalmente più costosi, mentre i PCB flessibili a doppia faccia e multistrato sono più accessibili. I PCB a doppia faccia possono ospitare progetti di circuiti più complessi e possono avere fino a due circuiti diversi.

I PCB a doppia faccia presentano inoltre un maggior numero di fori e di vias.

I PCB monofaccia sono costituiti da un substrato isolante FR4 con un sottile rivestimento di rame sul fondo. I componenti a foro passante si montano sul lato componenti del substrato e i loro conduttori passano sul lato inferiore per essere saldati alle piste o alle piazzole di rame. I componenti a montaggio superficiale si montano direttamente sul lato della saldatura e si differenziano per il posizionamento dei componenti conduttivi.

Gli FPCB monofaccia sono anche leggeri e compatti e spesso vengono impilati in diverse configurazioni. Sono anche più flessibili dei cablaggi e dei connettori. Possono anche essere sagomati o attorcigliati. I prezzi degli FPCB variano a seconda dei materiali utilizzati e della quantità ordinata.