The Main Four Methods of Electroplating in the Circuit Board

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The Main Four Methods of Electroplating in the Circuit Board

회로 기판의 전기 도금은 다양한 방법으로 수행할 수 있습니다. 스루홀, 클리닝, 무전해 방법이 있습니다. 각 방법은 기판의 여러 영역을 덮는 데 사용됩니다. 방법은 서로 조금씩 다르므로 올바른 결정을 내리려면 차이점을 이해하는 것이 가장 좋습니다.

스루홀 도금

스루홀 전기 도금은 회로 기판에 구리를 전기 도금하는 공정입니다. 이 공정에는 보드를 화학 용액에 담그는 일련의 수조가 포함됩니다. 이 공정은 기판 전체를 구리로 코팅하는 것을 목표로 합니다. 이 과정에서 기판을 청소하여 구멍 내부의 버와 잔여 레진과 같은 모든 드릴링 잔여물을 제거합니다. 제작업체는 다양한 화학 약품과 연마 공정을 사용하여 오염 물질을 제거합니다.

스루홀 전기도금에는 특수 저점도 잉크가 사용되어 구멍 내벽에 고밀착성 전도성 필름을 형성합니다. 이 공정은 여러 화학 처리가 필요하지 않습니다. 한 번의 도포 단계와 열 경화만 거치면 되기 때문에 간편한 공정입니다. 결과물인 필름은 구멍의 내벽 전체를 덮습니다. 또한 점도가 낮기 때문에 열 연마된 구멍에도 접착할 수 있습니다.

따라서 PCB 제작을 제공하는 평판이 좋은 회사를 선택하는 것이 중요합니다. 결국, 표준 이하의 보드는 고객을 실망시키고 회사에 비용을 초래할 수 있습니다. 또한 보드 제조 공정에서 고품질 처리 장비도 필요합니다.

이 과정을 시작하려면 보드 크기보다 약간 큰 라미네이트를 잘라야 합니다. 그런 다음 정확한 드릴 비트로 보드에 구멍을 뚫어야 합니다. 구멍의 구리를 파괴할 수 있으므로 더 큰 드릴 비트를 사용하지 마세요. 텅스텐 카바이드 드릴 비트를 사용하여 깨끗한 구멍을 만들 수도 있습니다.

무전해 도금

무전해 도금은 인쇄 회로 기판 생산에 널리 사용되는 공정입니다. 무전해 도금의 주요 목적은 구리 층의 두께를 보통 1밀리미터(25.4㎛) 이상으로 늘리는 것입니다. 이 방법에는 인쇄 회로 기판 전체에 걸쳐 구리 층의 두께를 늘리기 위해 특수 화학 물질을 사용하는 것이 포함됩니다.

무전해 도금에 적용되는 니켈은 구리가 금을 포함한 다른 금속과 반응하는 것을 방지하는 장벽 역할을 합니다. 니켈은 산화-환원 반응을 통해 구리 표면에 증착되며, 그 결과 3~5미크론 두께의 무전해 니켈 층이 형성됩니다.

전기 도금 방식과 달리 무전해 도금은 완전 자동화된 공정으로 외부 전류 공급이 필요하지 않습니다. 이 공정은 자동 촉매 방식이며, 회로 기판을 소스 금속, 환원제, 안정제가 포함된 용액에 담그는 방식으로 수행됩니다. 그 결과 생성된 금속 이온은 전하 이동이라는 과정을 통해 서로 끌어당기며 에너지를 방출합니다. 이 프로세스는 여러 매개변수를 사용하여 제어할 수 있으며, 각 매개변수는 결과에 따라 특정한 역할을 합니다.

무전해 도금 공정은 향상된 증착 품질, 기판 형상에 관계없는 균일성, 우수한 내식성, 내마모성, 윤활성 등 다양한 이점이 있습니다. 또한 무전해 도금은 부품의 납땜성과 연성을 향상시키며 전자제품에 다양하게 응용되고 있습니다.

도금 청소

회로 기판의 전기 도금을 청소하려면 특별한 주의가 필요합니다. 첫 번째 단계는 기판을 완전히 적시는 것입니다. 그런 다음 손 브러시를 사용하여 오염된 부분을 문지릅니다. 두 번째 단계는 보드를 완전히 헹구어 남아있는 용해된 플럭스가 완전히 흘러내리도록 하는 것입니다. 이렇게 하면 보드가 완전히 깨끗해집니다.

다음 단계는 기판에서 레지스트를 제거하는 것입니다. 이 단계는 원활한 전기 연결을 보장하는 데 필수적입니다. 구리 용매를 사용하여 기판의 레지스트를 용해시킵니다. 구리가 노출되면 전기를 전도하게 됩니다. 이 과정을 통해 얼룩을 제거하고 기판이 깨끗하고 도금할 준비가 되었는지 확인합니다.

회로 기판의 전기 도금을 청소하려면 기판을 헹구고 니켈 및 기타 전이 금속 이온이 포함된 산성 용액을 사용해야 합니다. 또한 디메틸아민보란과 같은 환원제가 사용됩니다. 부틸 카르비톨 및 기타 기존 세척제도 사용됩니다.

가장 정밀한 세척을 위해 증기 탈지를 사용할 수 있습니다. PCB를 용매에 담그고 그 증기로 헹굽니다. 그러나 이 절차는 용제가 가연성인 경우 위험할 수 있습니다. 가연성을 방지하려면 불연성 플럭스 리무버를 사용하는 것이 좋습니다. 순한 용제를 적신 면봉이나 폼 면봉을 사용할 수도 있습니다. 이러한 용제의 대부분은 수성입니다.

SMT 조립 중 ESD 보호 방법

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SMT 조립 중 ESD 보호 방법

정전기 손상은 기기 고장의 주요 원인입니다. 정전기는 10%에 달하는 전자 기기에 직접적인 고장을 일으키는 원인이 됩니다. 정전기는 SMT 조립 공정 전반에 걸쳐 문제를 일으킬 수 있습니다. 다행히도 이 문제로부터 자신을 보호할 수 있는 방법이 있습니다.

정전기 보호 재료

전자 부품을 손상과 고장으로 이어질 수 있는 정전기 방전(ESD)으로부터 보호하는 것은 필수적입니다. 정전기는 언제 어디서나 발생할 수 있으며 마찰로 인해 발생하는 경우가 많습니다. 전자 기기가 최적의 성능과 신뢰성을 유지할 수 있도록 SMT 조립 공정에서 전자 기기를 보호하는 것이 중요합니다. 정전기 보호 재료는 조립 공정 시작부터 사용해야 하며, 완료 후에도 계속 사용해야 합니다.

제조 환경의 습도 또한 ESD 발생에 중요한 역할을 하므로 공장의 습도를 세심하게 관리해야 합니다. RH가 올바르게 유지되지 않으면 매우 높은 수준의 ESD가 발생할 수 있습니다. 또한 정전기가 많이 발생하는 재료는 조립 라인에서 멀리 떨어진 곳에 보관하는 것이 좋습니다. 전자기기를 ESD로부터 보호하려면 조립 과정에서 정전기 보호 재료를 사용해야 합니다.

ESD 억제 구성 요소

SMT 조립 과정에서 ESD로 인한 손상을 방지하려면 부품을 ESD 방지 백에 넣어 보관 및 운송해야 합니다. 이러한 작업은 전문 어셈블러에게 맡길 것을 적극 권장합니다.

정전기를 방지하기 위해 조립 직원은 정전기 방지 의류를 착용해야 합니다. 또한 날카로운 물체로 부품을 만지지 않도록 주의해야 합니다. 정전기 방지 의류는 전자 기기의 접지 회로 역할을 할 수도 있습니다. 조립 직원은 전도성 의류를 착용하는 것 외에도 정전기의 위험을 줄이기 위해 보호복과 신발을 착용해야 합니다. 절연 재료의 사용을 최소화하는 것도 중요합니다.

정전기는 정전기를 전도하는 금속 성분으로 인해 발생할 수 있습니다. 유도 또는 신체 정전기로 인해 발생할 수도 있습니다. 특히 전자 부품에 해로운 영향을 미칠 수 있습니다.

정전기 보호 폼

정전기 방전(ESD)은 전자기기에 막대한 손상을 입힐 수 있습니다. 이를 방지할 수 있는 방법이 있지만 모든 장치를 ESD의 영향으로부터 보호할 수는 없습니다. 다행히도 정전기 방전 폼이라고도 하는 정전기 방지 폼을 사용하여 민감한 부품을 보호할 수 있습니다.

ESD와 관련된 위험을 최소화하려면 전자 부품용 보호 포장을 사용하세요. 포장재가 적절한 표면 및 부피 저항으로 제작되었는지 확인하세요. 또한 운송 중 움직임으로 인한 트라이보전기 충전 효과에 저항해야 합니다. 일반적으로 정전기에 민감한 구성품은 검은색 전도성 폼이나 정전기 방지 백에 넣어 배송됩니다. 정전기 방지 백에는 패러데이 케이지 역할을 하는 부분 전도성 플라스틱이 포함되어 있습니다.

정전기는 SMT 조립 공정에서 흔히 발생하는 문제입니다. 정전기는 마찰의 부산물이며 부품 고장의 원인이 될 수 있습니다. 사람의 움직임은 수백 볼트에서 수천 볼트에 이르는 정전기를 발생시킵니다. 이러한 손상은 SMT 조립으로 인해 전자 부품에 영향을 미쳐 조기 고장을 일으킬 수 있습니다.

ESD 가방

전자제품을 다룰 때는 정전기에 취약한 물품을 운송 및 보관할 때 ESD 보호 포장을 사용하는 것이 중요합니다. ESD 보호는 감전 및 화상의 위험을 최소화하는 동시에 운송 및 보관 보호 기능을 제공합니다. 또한 보호 패키지는 부품과 구성품을 공장으로 운송하거나 공장에서 출고할 때와 같이 사용하지 않는 동안에도 부품과 구성품을 보호할 수 있습니다.

PCB를 취급할 때는 제조업체의 지침을 따르고 해당 지침을 준수하는 것이 중요합니다. ESD 보호 계획이 잘못되면 전자 부품이 손상될 수 있으므로 이는 필수적입니다. 조립 과정에서 부품을 올바르게 취급하는 방법을 잘 모르는 경우 전문가에게 문의하세요.

두 가지의 조합

SMT 조립 시 정전기를 방지하려면 전자기기를 접지하는 것이 필수적입니다. 접지에는 소프트 접지와 하드 접지의 두 가지 유형이 있습니다. 소프트 접지는 전자 장치를 저임피던스 접지에 연결하는 것을 의미하고, 하드 접지는 전자 부품을 고임피던스 접지에 연결하는 것을 의미합니다. 두 가지 유형의 접지 모두 정전기를 방지하고 전자 부품을 손상으로부터 보호할 수 있습니다.

ESD는 전자 산업에서 손상의 주요 원인입니다. ESD는 성능 저하와 부품 고장의 원인이 됩니다. 전체 전자제품 고장의 81%~331%는 ESD로 인해 발생하는 것으로 추정됩니다. 이러한 유형의 손상을 제어하면 효율성, 품질, 수익을 개선할 수 있습니다.

반도체 다이오드의 DC 저항과 동적 저항을 어떻게 구분할 수 있나요?

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반도체 다이오드의 DC 저항과 동적 저항을 어떻게 구분할 수 있나요?

반도체 다이오드의 저항이 전류와 전압에 따라 어떻게 변하는지를 이해하려면 두 가지 다른 유형의 저항을 구분해야 합니다. 저항의 두 가지 유형은 정적 저항과 동적 저항입니다. 동적 저항은 정적 저항보다 훨씬 더 가변적이므로 두 가지를 주의 깊게 구분해야 합니다.

제너 임피던스

반도체 다이오드의 제너 임피던스는 반도체 다이오드의 겉보기 저항을 측정한 값입니다. 입력의 리플과 소스 전류의 변화를 측정하여 계산됩니다. 예를 들어 소스 전류가 3~5밀리암페어에서 7밀리암페어로 변경되면 출력의 리플은 약 3.5밀리암페어가 됩니다. 제너 다이오드의 동적 저항은 14옴과 같습니다.

반도체 다이오드의 제너 임피던스의 고장은 역방향 바이어스 전압이 인가될 때 발생합니다. 이 전압에서 공핍 영역의 전기장은 원자가 밴드에서 전자를 끌어당길 수 있을 만큼 강합니다. 그러면 자유 전자는 모원자와의 결합을 끊습니다. 이것이 다이오드를 통해 전류가 흐르는 원인입니다.

벅 회로로 작업할 때 반도체 다이오드의 제너 임피던스는 중요한 파라미터입니다. 이는 단순한 벅 회로의 효율에 영향을 미칠 수 있습니다. 너무 높으면 다이오드가 작동하지 않을 수 있습니다. 이 경우 전류를 줄이는 것이 가장 좋습니다.

제너 효과는 다이오드의 전압이 5.5V 미만일 때 가장 두드러집니다. 더 높은 전압에서는 애벌런치 고장이 주요 효과가 됩니다. 두 현상은 반대되는 열 특성을 가지고 있지만 제너 다이오드가 6볼트에 가까울 경우 매우 우수한 성능을 발휘할 수 있습니다.

EMI 억제를 위한 레이어드 스택 설계의 역할 분석

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EMI 억제를 위한 레이어드 스택 설계의 역할 분석

레이어드 스택 설계는 신호 무결성을 개선하고 EMI를 줄이기 위해 여러 레이어로 구성된 PCB를 사용하는 프로세스입니다. 예를 들어 범용 고성능 6층 기판은 첫 번째와 여섯 번째 레이어를 접지 및 전원 레이어로 배치합니다. 이 두 레이어 사이에는 뛰어난 EMI 억제 기능을 제공하는 중앙 이중 마이크로 스트립 신호 라인 레이어가 있습니다. 그러나 이 설계에는 트레이스 레이어의 두께가 두 층에 불과하다는 단점이 있습니다. 기존의 6층 기판은 외부 트레이스가 짧아 EMI를 줄일 수 있습니다.

임피던스 분석 도구

PCB의 EMI에 대한 민감성을 최소화할 수 있는 PCB 설계 툴을 찾고 있다면 제대로 찾아 오셨습니다. 임피던스 분석 소프트웨어는 PCB에 적합한 소재를 결정하고 EMI를 억제할 가능성이 가장 높은 구성을 결정하는 데 도움이 됩니다. 또한 이러한 도구를 사용하면 EMI의 영향을 최소화하는 방식으로 PCB의 레이어 스택을 설계할 수 있습니다.

PCB 적층 스택 설계와 관련하여 많은 제조업체에서 EMI는 종종 주요 관심사입니다. 이 문제를 줄이기 위해 인접한 레이어 간 간격이 3~6밀리미터인 PCB 레이어 스택 설계를 사용할 수 있습니다. 이 설계 기법은 공통 모드 EMI를 최소화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

평면 및 신호 레이어 배열

PCB를 설계할 때는 평면 및 신호 레이어의 배열을 고려하는 것이 중요합니다. 이는 EMI의 영향을 최소화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 일반적으로 신호 레이어는 전원 및 접지면에 인접하여 배치해야 합니다. 이렇게 하면 열 관리가 더 잘됩니다. 신호 레이어의 컨덕터는 능동 또는 수동 냉각을 통해 열을 발산할 수 있습니다. 마찬가지로 여러 개의 플레인과 레이어를 사용하면 신호 레이어와 전원 및 접지 플레인 사이의 직접 경로 수를 최소화하여 EMI를 억제하는 데 도움이 됩니다.

가장 인기 있는 PCB 레이어 스택 설계 중 하나는 6층 PCB 스택입니다. 이 설계는 저속 트레이스에 대한 차폐를 제공하며 직교 또는 듀얼 밴드 신호 라우팅에 이상적입니다. 이상적으로는 고속 아날로그 또는 디지털 신호는 외부 레이어에서 라우팅해야 합니다.

임피던스 매칭

PCB 레이어드 스택 설계는 EMI를 억제하는 데 유용한 도구가 될 수 있습니다. 레이어드 구조는 우수한 전계 억제 및 평면 세트를 제공합니다. 레이어드 구조는 낮은 임피던스로 GND에 직접 연결할 수 있으므로 비아가 필요하지 않습니다. 또한 더 많은 레이어 수를 사용할 수 있습니다.

PCB 설계에서 가장 중요한 측면 중 하나는 임피던스 정합입니다. 임피던스 정합을 통해 PCB 트레이스가 기판 소재와 일치하도록 하여 신호 강도를 필요한 범위 내에서 유지할 수 있습니다. 스위칭 속도가 증가함에 따라 신호 무결성은 점점 더 중요해지고 있습니다. 이것이 인쇄 회로 기판을 더 이상 점 대 점 연결로 취급할 수 없는 이유 중 하나입니다. 신호가 트레이스를 따라 이동하기 때문에 임피던스가 크게 변하여 신호가 다시 소스로 반사될 수 있습니다.

PCB 레이어 스택을 설계할 때는 전원 공급 장치의 인덕턴스를 고려하는 것이 중요합니다. 전원 공급 장치의 구리 저항이 높으면 차동 모드 EMI가 발생할 가능성이 높아집니다. 이 문제를 최소화하면 더 적은 수의 신호 라인과 더 짧은 트레이스 길이를 가진 회로를 설계할 수 있습니다.

임피던스 라우팅 제어

전자 회로 설계에서 제어 임피던스 라우팅은 중요한 고려 사항입니다. 제어 임피던스 라우팅은 레이어드 스택 업 전략을 사용하여 달성할 수 있습니다. 레이어드 스택 업 설계에서는 여러 개의 전원 플레인 대신 단일 전원 플레인이 공급 전류를 전달하는 데 사용됩니다. 이 설계에는 몇 가지 장점이 있습니다. 그 중 하나는 EMI를 방지할 수 있다는 점입니다.

제어 임피던스 라우팅은 EMI 억제를 위한 중요한 설계 요소입니다. 3~6밀리미터로 분리된 평면을 사용하면 자기장과 전기장을 억제하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한 이러한 유형의 설계는 공통 모드 EMI를 낮추는 데 도움이 될 수 있습니다.

민감한 흔적 보호

Layered stack design is a critical element in suppressing EMI. A good board stack-up can achieve good field containment and provide a good set of planes. But, it must be designed carefully to avoid causing EMC problems.

Generally, a 3 to 6-mil separated plane can suppress high-end harmonics, low transients, and common-mode EMI. However, this approach is not suitable for suppressing EMI caused by low-frequency noises. A three to six-mil-spaced stack up can only suppress EMI if the plane spacing is equal to or greater than the trace width.

A high-performance general-purpose six-layer board design lays the first and sixth layers as the ground. The third and fourth layers take the power supply. In between, a centered double microstrip signal line layer is laid. This design provides excellent EMI suppression. However, the disadvantage of this design is that the trace layer is only two layers thick. Therefore, the conventional six-layer board is preferred.

3 Tips For PCB Drawing Beginners

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3 Tips For PCB Drawing Beginners

For beginners, it is important to follow a few basic principles when drawing PCBs. These include the use of multiple grids, keeping parts 50 meters apart, and using 45-degree angle traces. The ancients once said that ice is difficult to break, but you can break it with persistence and perseverance.

Basic principles

When creating a PCB, it is critical to know the basic principles of PCB drawing. These guidelines address important topics like the size and shape of a PCB. They also address issues like the placement of components and interconnections. The size and shape of your PCB should be appropriate for the manufacturing process that it will go through. Additionally, you need to consider reference points that will be necessary during the PCB manufacturing process, such as holes for fixtures or crossed marks for optical sensors. It is important to ensure that these points do not interfere with components.

A proper arrangement of components on the board should result in an efficient flow of power and data. This means that the wires should be arranged as evenly as possible. The wiring area should be at least one mm from the edge of the PCB board and around any mounting holes. Signal lines should be radial and not appear as loopbacks.

Using 45-degree angle traces

If you are a beginner in PCB drawing, you should be wary of using 45-degree angle traces. Those traces may take up more space than other angles and aren’t ideal for all applications. However, 45 degree angles are a very valid design practice in many situations.

One of the major reasons for using 45-degree angles in PCB drawings is the safety factor. Because these traces are much narrower than standard traces, you shouldn’t make any sharp turns. This is because the board’s manufacturing process etches the outside corner of the board narrower. One simple solution to this problem is to use two 45-degree bends with a short leg in between. You can then put text on the top layer of the board to make it more clear which layer is which.

Another reason to use 45-degree angle traces is because the width of the traces will be less affected. The reason for this is that 90-degree angles result in etched tips, which can cause short circuits. Using 45-degree angle traces reduces the routing job for the manufacturer. With 45-degree angle traces, all copper on the board can be etched without any issues.

Using snap grids

Using snap grids for PCB drawing beginners can be very helpful. It allows you to easily adjust the layout and keeps components neat and symmetrical. Some advanced PCB design software has hotkeys to switch grid sizes. You can also switch to top-down or “through the board” orientations, which require viewing the bottom layer as mirror images. This approach should only be used as a last resort.

PCB drawing beginners can set the default Snap Grid size, which is usually 0.250″. In addition, users can change the snap grid’s spacing to 0.25 inches. However, it is recommended that you turn off the snap grid feature if you plan to connect traces to parts that have unusual pin spacing.