Kaip pasirinkti ir naudoti "Roger" PCB medžiagą RF ir mikrobangų projektams

Kaip pasirinkti ir naudoti "Roger" PCB medžiagą RF ir mikrobangų projektams

Rinkdamiesi PCB medžiagą kitam RF ar mikrobangų projektui, turėtumėte atkreipti dėmesį į keletą svarbių aspektų. Tai guolio temperatūra, didžiausia ir mažiausia darbinė temperatūra ir medžiagos grįžtamumas. Pavyzdžiui, jei jūsų projektui reikalinga aukšta guolių temperatūra, tikriausiai norėsite naudoti "Rogers" PCB.
RF

Jei jūsų spausdintinės plokštės projektui reikia aukšto dažnio ir mažos dielektrinės skvarbos medžiagos, jums gali kilti klausimas, kaip pasirinkti ir naudoti Roger PCB medžiagą. Laimei, turite keletą galimybių. Teflono pagrindu pagamintų šerdžių galima įsigyti iš daugelio įmonių. Šios medžiagos gali būti labai lanksčios. Dėl to jos puikiai tinka viengubo lenkimo taikymams. Jos taip pat pasižymi dideliu patikimumu ir elektrinėmis savybėmis, susijusiomis su PTFE substratu.

Mikrobangų krosnelė

Spręsdami, kokia PCB medžiaga geriausiai tinka jūsų RF arba mikrobangų projektui, atsižvelkite į tai, kokius dažnius reikia pasiekti. Apskritai šioms reikmėms turėtumėte rinktis mažos dielektrinės skvarbos medžiagą. Mažos dielektrinės skvarbos medžiagos pasižymi mažais signalo nuostoliais ir idealiai tinka RF mikrobangų grandinėms.

Didelės spartos

Radijo dažnių ir mikrobangų projektams labai svarbu parinkti tinkamą PCB medžiagą. Rogers PCB medžiaga pasižymi savybėmis, reikalingomis atlaikyti aukštą temperatūrą ir išlaikyti patikimumą. Ji pasižymi aukšta stiklėjimo temperatūra - maždaug 280 laipsnių pagal Celsijų - ir stabiliomis plėtimosi savybėmis visame grandinės apdorojimo temperatūrų diapazone.

Dielektrinis sluoksnis

Projektuojant radijo dažnių arba mikrobangų PCB, dielektrinis sluoksnis yra svarbus eksploatacinių savybių parametras. Medžiaga turi turėti mažą dielektrinę skvarbą ir mažiausią tangentą, kad būtų atspari dielektriniams nuostoliams, taip pat ji turi pasižymėti dideliu šiluminiu ir mechaniniu stabilumu. Šiam tikslui puikiai tinka teflonas. Ji taip pat vadinama teflono PCB. Filtro arba osciliatoriaus stabilumui užtikrinti būtina dielektrinė medžiaga su mažu šiluminio plėtimosi koeficientu. Medžiaga taip pat turėtų turėti atitinkamus X ir Z ašių šiluminio plėtimosi koeficientus.

Pėdsako plotis

"Rogers" PCB medžiagos naudojimas yra puikus būdas pagerinti savo projektų našumą. Ši dielektrinė medžiaga pasižymi plačiu dielektrinės skvarbos verčių diapazonu, todėl ji puikiai tinka didelės spartos įrenginiams. Be to, ji suderinama su FR-4.

Signalo praradimo tolerancija

Kadangi PCB projektai tampa vis sudėtingesni, mažesni ir greitesni, vis svarbesnis tampa impedanso kontrolės poreikis. Pagrindo impedanso kontrolė yra labai svarbi, kad signalai galėtų efektyviai sklisti per trasą arba atskaitos plokštumą. Dėl netinkamos pagrindo varžos signalai gali atsidurti už nustatyto diapazono ribų. Naudodami "Rogers 4000" serijos laminatą, projektuotojai gali užtikrinti impedanso kontrolę ir kartu patobulinti bendrą konstrukciją. Tai ypač svarbu didelės spartos skaitmeninėse programose.

PTFE

Įrengiant radijo dažnių arba mikrobangų PCB, labai svarbi yra spausdintinių plokščių medžiagos dielektrinė skvarba (Dk). Kuo didesnė dielektrinė skvarba, tuo trumpesnis grandinės bangos ilgis. PTFE Rogers PCB medžiaga su didele Dk yra puikus pasirinkimas mikrobangų PCB.

Rogers RT/Duroid 5880

RT/Duroid 5880 yra stiklo mikropluoštu sustiprinta PCB medžiaga, pasižyminti maža dielektrine skvarba ir mažais nuostoliais. Ši medžiaga yra geras pasirinkimas mikrobangų arba radijo dažnių projektams. Ji pasižymi nedideliu tankiu ir yra suderinama su litavimu aukštoje temperatūroje.

Kaip surenkamos dvipusės SMD plokštės? Visas procesas ir palyginimas

Kaip surenkamos dvipusės SMD plokštės? Visas procesas ir palyginimas

Šiame straipsnyje palyginsime dvipusių ir vienpusių SMD plokščių kainą ir surinkimo procesą. Taip pat bus aptarti abiejų tipų plokščių privalumai ir trūkumai. Be to, jis padės suprasti litavimo ir lydmetalio pastos spausdinimo skirtumus.

Vienpusės ir dvipusės smd plokštės

Vienpusės ir dvipusės SMD plokštės skiriasi daugeliu aspektų. Dvipusėse plokštėse yra daugiau vietos, jose galima montuoti daugiau komponentų ir jungčių. Jos yra puikus pasirinkimas sudėtingai elektronikai. Dvipusės spausdintinės plokštės paprastai yra brangesnės ir sudėtingiau surenkamos. Nepaisant to, jos turi keletą privalumų.

Vienpusių spausdintinių plokščių gamybos procesas yra paprastesnis. Joms nereikia naudoti lituoklio ir nereikia daug sudėtingų įrankių. Vienpusės spausdintinės plokštės gaminamos iš įvairių medžiagų ir daugeliu atvejų yra pigesnės. Šios plokštės taip pat gali būti lankstesnės, todėl jų gamybos sąnaudos yra mažesnės.

Dvipusės plokštės turi didesnį paviršiaus plotą, todėl dažnai pasirenkamos sudėtingose grandinėse. Vienpusės plokštės gali būti gaminamos ir su per skylę, ir su paviršinio montavimo komponentais. Tačiau dvipusėse plokštėse komponentai montuojami viršutinėje arba apatinėje pusėje.

Dvipusės plokštės yra lankstesnės sudėtingoms grandinėms, tačiau vienpusės plokštės yra geras pasirinkimas, kai trūksta vietos. Į vienpuses plokštes galima sutalpinti didesnes grandines nei į dvipuses, tačiau vienpusė plokštė gali būti per didelė. Jei reikia sukurti sudėtingą grandinę su daugybe jungčių, tarp komponentų gali tekti įrengti laidų pertraukiklius.

Dvipusių plokščių privalumai - didesnis grandinių išdėstymo sudėtingumas ir ekonomiškumas. Dvipusės spausdintinės plokštės taip pat yra brangesnės, nes joms reikia daugiau šablonų ir papildomos įrangos. Be to, dvipusių PCB gali būti didesnės pridėtinės išlaidos. Priklausomai nuo plokštės konstrukcijos, dvipusėms spausdintinėms plokštėms gali reikėti sudėtingesnio grandynų dizaino ir daugiau skylių.

Lituoklio pastos spausdinimas ir litavimas

Litavimo pastos spausdinimas - tai procesas, kurio metu ant plikų plokščių ir komponentų montavimo vietų užtepama litavimo pasta. Šis procesas gali būti sudėtingas ir reikalauja išsamaus proceso. Siekiant užtikrinti tikslumą, lydmetalio pasta matuojama 3D formatu, todėl galima mažesnė paklaida. Kai lydmetalio pasta užtepama ant plikos plokštės, kitas žingsnis - paviršinio montavimo komponentų montavimas. Tam idealiai tinka mašinos, nes jos užtikrina tikslų ir be klaidų atliekamą procesą.

Lituoklio pastos būna įvairių rūšių ir kokybės, ją pramoniniais kiekiais galima įsigyti didelėse PCB surinkimo gamyklose. Mažesniais kiekiais ją taip pat galima įsigyti iš trafaretų pardavėjų ir lydmetalio pastos tiekėjų. Abiejų rūšių lydmetalio pastą reikia tinkamai laikyti, ji turi būti laikoma sandariose talpyklose. Kadangi lydmetalio pasta turi didelį paviršiaus plotą, oksidacija gali būti rimta problema.

Dėl elektronikos gaminių sudėtingumo PCBA plokštės tampa vis mažesnės. Be to, daugelyje PCBA plokščių yra daugiau nei vieno tipo komponentų. Daugumoje PCBA plokščių yra SMD ir skylėtų komponentų derinys.

Per daug skirtingų komponentų gali turėti įtakos litavimo procesui.

Spausdinant lydmetalio pastą reikalingas tikslus spausdinimo procesas. Litavimo pastos spausdinimui naudojamas gremžtukas turėtų būti pagamintas iš nerūdijančio plieno ir būti 45-60 laipsnių temperatūros. Nuo gremžtuko kampo priklauso, kiek lydmetalio pastos bus užtepta ant paviršiaus. Be to, nuo gremžtuko spaudimo taip pat priklauso pastos nuosėdų forma. Nuo trafareto juostelės greičio taip pat priklauso atspausdinamos lydmetalio pastos kiekis. Dėl per didelio greičio gali atsirasti aukšti kraštai aplink nuosėdas.

Dvipusės smd plokštės surinkimo kaina

Dvipusės SMD plokštės surinkimas yra brangesnis ir sudėtingesnis nei standartinių vienpusių plokščių. Tiksli kaina priklauso nuo konkrečios sąrankos. Du pagrindiniai skirtumai yra šie: skylių skaičius ir laidininkų išdėstymas. Palyginę šias dvi galimybes, galite geriau įsivaizduoti, kokios bus išlaidos.

Dvipusio SMD plokščių surinkimo procesas prasideda apdorojant pirmąją plokštės pusę. Tada lituojama antroji pusė. Atliekant pakartotinio litavimo procesą reikia atsižvelgti į komponentų svorį. Jei komponentai sunkūs, prieš lituojant juos galima pritvirtinti klijais.

Vidutinė spausdintinių plokščių surinkimo kaina svyruoja nuo trijų-keturių iki kelių šimtų dolerių. Tačiau kaina priklauso nuo projekto sudėtingumo ir pridėtinių išlaidų. Be to, jei PCB reikia gręžti, gamybos ir surinkimo kaina bus didesnė nei vidutinė.

Bendros dvipusės SMD plokštės surinkimo sąnaudos priklauso nuo konstrukcijos sudėtingumo ir gaminio eksploatacinių savybių reikalavimų. PCB surinkimas yra labai sudėtingas procesas, kuriame dalyvauja kvalifikuoti žmonės ir automatizuotos mašinos. Kadangi šis procesas apima daug sluoksnių, bendra kaina didėja kartu su komponentų skaičiumi.

Skirtingi PCB litavimo procesų tipai

Skirtingi PCB litavimo procesų tipai

Kai kalbama apie PCB litavimą, turite keletą galimybių. Tai - pakartotinis liejimas, paviršinio montavimo technologija ir litavimas bangomis. Sužinokite daugiau apie juos. Kiekvienas iš jų turi savų privalumų ir trūkumų. Kuris iš jų geriausiai tinka jūsų spausdintinei plokštei?

Banginis litavimas

Banginio litavimo procesai naudojami elektroniniams komponentams ant spausdintinių plokščių lituoti. Šio proceso metu spausdintinė plokštė perleidžiama per išlydyto lydmetalio indą, todėl susidaro nuolatinės lydmetalio bangos, kurios naudojamos elektriniu ir mechaniniu požiūriu patikimoms jungtims suformuoti. Šis procesas dažniausiai naudojamas montuojant komponentus per skylę, tačiau jį galima naudoti ir paviršiniam montavimui.

Iš pradžių per skylutes buvo lituojama bangomis. Šis procesas leido sukurti dvipuses ir daugiasluoksnes spausdintines plokštes. Galiausiai buvo sukurti hibridiniai spausdintinių plokščių rinkiniai, kuriuose naudojami ir skylių, ir SMD komponentai. Šiandien kai kurias spausdintines plokštes sudaro lanksčios juostelės.

Ankstyvuoju laikotarpiu banginio litavimo procese buvo naudojami fliusai su didele kanifolijos koncentracija. Paprastai šie skysti fliusai buvo naudojami tik banginiu būdu lituojant mazgus be SMD. Šis metodas reikalavo brangaus valymo po litavimo.

Paviršinio montavimo technologija

Paviršinio montavimo technologija yra populiarus PCB gamybos būdas. Ji leidžia miniatiūrizuoti komponentus, kuriuos galima montuoti arčiau vienas kito ant spausdintinės plokštės. Taip integriniai grandynai tampa mažesni ir funkcionalesni. Tačiau tam reikia daugiau kapitalo investicijų.

Paviršinio montavimo technologija apima komponentų litavimą ant spausdintinės plokštės paviršiaus. Ji turi pranašumų, palyginti su kitais PCB litavimo procesais, tokiais kaip montavimas per skylę ir litavimas bangomis. Palyginti su montavimu per skylę, paviršinio montavimo PCB galima pasiekti didesnį pakuotės tankį ir patikimumą. Jos taip pat gali būti atsparesnės vibracijai ir smūgiams. Jos dažniausiai naudojamos buitinėje elektronikoje.

Paviršinio montavimo technologija pirmą kartą buvo pradėta taikyti 1960 m. ir tapo labai populiari elektronikoje. Šiandien yra daug įvairių komponentų, pagamintų naudojant paviršinio montavimo technologiją. Tarp jų yra daug įvairių tranzistorių, analoginių ir loginių integrinių grandynų.

Selektyvus litavimas

Selektyvusis PCB litavimas yra ekonomiškai efektyvus procesas, leidžiantis gamintojams greičiau ir lengviau parduoti savo gaminius. Jo privalumai - galimybė apsaugoti jautrius komponentus nuo karščio ir sutrumpinti litavimo laiką. Be to, šis procesas gali būti naudojamas plokštėms taisyti ar perdaryti, kai jos jau sulituotos.

Selektyviam litavimui naudojami du pagrindiniai metodai. Tai - lydmetalis ir panardinamasis litavimas. Kiekvienas iš šių procesų turi savų privalumų ir trūkumų. Dėl to svarbu suprasti kiekvieną iš jų prieš nusprendžiant, kuris iš jų jums geriausiai tinka.

Selektyvusis litavimas turi daug privalumų ir yra priimtiniausias daugelio PCB rinkinių metodas. Jo metu nereikia rankiniu būdu lituoti visų spausdintinės plokštės komponentų, todėl greičiau surenkama plokštė. Be to, jis sumažina šiluminį piktnaudžiavimą plokšte.

PCB tipai ir funkcijos

PCB tipai ir funkcijos

PCB medicinos pramonėje

Medicinos sektoriuje daug PCB naudojama įvairiuose gaminiuose, įskaitant kraujospūdžio matuoklius, infuzinius siurblius ir širdies ritmo matuoklius. Šie prietaisai, naudodami mažyčius elektroninius komponentus, pacientams tiekia tikslius skysčių kiekius. Tobulėjant technologijoms, medicinos pramonė ir toliau ras naujų PCB panaudojimo būdų.

Spausdintinės plokštės

Spausdintinės plokštės yra labai svarbi daugelio pramonės šakų dalis. Jos naudojamos įvairiuose gaminiuose - nuo didžiulių mašinų iki plataus vartojimo prietaisų. Pateikiame keletą dažniausiai pasitaikančių šių plokščių panaudojimo būdų. Pramonėje jos turi atlaikyti didelę galią ir ekstremalią temperatūrą. Jos taip pat gali būti veikiamos aštrių cheminių medžiagų ir vibruojančių mašinų. Štai kodėl daugelis pramoninių spausdintinių plokščių gaminamos iš storesnių ir termiškai atsparių metalų.

Spausdintinių plokščių paskirtis įvairi - nuo šaldytuvo maitinimo iki daiktų interneto. Net prietaisuose, kurie anksčiau nebuvo elektroniniai, dabar naudojami elektroniniai komponentai. Spausdintinės plokštės taip pat plačiai naudojamos pramoninėje aplinkoje, kur jos maitina didžiąją dalį įrangos paskirstymo centruose ir gamybos įmonėse.

Poveikis aplinkai

PCB yra plastikinės cheminės medžiagos, plačiai naudojamos gaminant daugelį produktų. Pirmą kartą jie buvo pagaminti 1929 m. ir plačiai naudojami sandarikliuose, rašaluose ir pjovimo alyvose. 1966 m. jų aptikta Didžiuosiuose ežeruose ir dėl to uždrausta jų gamyba ir importas visoje Šiaurės Amerikoje. PCB kiekis pradėjo mažėti iki devintojo dešimtmečio pabaigos, kai vėl ėmė didėti.

Be cheminių junginių, PCB taip pat turi analogų, kurie sukelia endokrininės sistemos sutrikimus ir neurotoksiškumą žmonėms. Šie analogai yra polibrominti bifenilai ir kelia daugelį tų pačių aplinkosaugos problemų. Jie pasižymi panašiomis cheminėmis savybėmis ir yra atsparūs hidrolizei, rūgštims ir temperatūros pokyčiams. Be to, veikiant aukštai temperatūrai ir cheminėms medžiagoms iš jų gali susidaryti dibenzodioksinai.

Daugiasluoksnės spausdintinės plokštės

Daugiasluoksnės spausdintinės plokštės yra populiarus spausdintinių plokščių tipas, naudojamas įvairiose srityse. Daugiasluoksnė konstrukcija idealiai tinka elektronikai, kuriai reikia lankstumo, nedidelio svorio ir patvarumo. Šios plokštės gali atlikti ir lanksčių, ir standžių PCB funkcijas ir naudojamos beveik visuose šiuolaikiniuose sudėtinguose elektroniniuose prietaisuose.

PCB taip pat dažnai naudojami medicinos pramonėje. Jie naudojami rentgeno ir kompiuterinės tomografijos įrangoje, taip pat kraujospūdžio ir cukraus kiekio nustatymo prietaisuose. Daugiasluoksnės spausdintinės plokštės ypač naudingos šiose srityse, nes jos gali būti itin mažos, tačiau kartu užtikrinti didelį našumą.

Poveikis sveikatai

Mažai tikėtina, kad nedidelis PCB poveikis turės neigiamą poveikį sveikatai. Tačiau dėl didelio poveikio gali padidėti neigiamo poveikio sveikatai rizika. Ypač didelė rizika kyla aborigenams, medžiotojams ir žvejams bei šeimoms. Laimei, yra keletas būdų, kaip sumažinti PCB poveikį. Tai - valgyti maistą, kuriame nėra PCB, dažnai plauti rankas ir vengti užteršto vandens bei žuvies.

Tyrimai parodė, kad PCB gali sukelti neigiamą poveikį žmonių ir gyvūnų sveikatai. Jie priskiriami prie tikėtinų kancerogenų ir gali paveikti smegenų vystymąsi bei neurologines funkcijas. Dėl PCB poveikio taip pat gali sutrikti trumpalaikė atmintis ir sumažėti intelekto koeficientas.