Kaip pasigaminti paprastą spausdintinę plokštę

Jei norite pasigaminti savo spausdintinę plokštę, pateikiame keletą žingsnių, kuriais galite vadovautis. Jie apima reikalingą medžiagą, impedanso apskaičiavimą ir litavimą. Įvaldę šiuos žingsnius, galėsite tęsti projektą toliau ir pasigaminti sudėtingesnę spausdintinę plokštę.

Grandinės plokštės gamybos etapai

Gaminant spausdintinę plokštę reikia atlikti keletą žingsnių. Pirmasis žingsnis - parengti schemą. Taip galėsite suplanuoti komponentų išdėstymą. Parengę schemą, importuokite ją į CAD sistemą. Tada plokštėje įdėkite komponentų pėdsakus į plokštės kontūrą. Šiuose pėdsakuose tinklo jungtys bus rodomos kaip linijų vaiduoklių atvaizdai, nurodantys, kurios dalys yra sujungtos tarpusavyje. Tada sudėtines dalis išdėstykite ant plokštės, atsižvelgdami į geriausią išdėstymą, kad būtų užtikrintas geriausias veikimas, pavyzdžiui, kuo mažesnis elektrinis triukšmas ir per didelis karštis. Taip pat reikia atsižvelgti į visas fizines kliūtis, pavyzdžiui, kabelius, jungtis ar montavimo įrangą.

Kai sluoksniai paruošti, nuimamas varinis substratas. Varinis sluoksnis bus naudojamas kaip spausdintinės plokštės pagrindas. Išoriniai sluoksniai prie jo bus tvirtinami kaiščiais. Sudėjus sluoksnius, plokštė bus paruošta klijavimui. Išorinio sluoksnio medžiaga bus stiklo pluošto medžiaga, iš anksto impregnuota epoksidine derva. Ši medžiaga taip pat padengs pirminį pagrindą ir visus vario pėdsakų ėsdinimo įrašus. Paskutinis žingsnis - surinkti plokštę naudojant sunkų plieninį stalą. Surinkimo proceso metu sluoksniai sujungiami smeigtukais, užtikrinant, kad derinant jie nepasislinktų.

Reikalingos medžiagos

Norėdami pasigaminti spausdintinę plokštę, pirmiausia turite įsigyti spausdintinę plokštę (PCB). Plokštelė sudaryta iš trijų sluoksnių: laidaus sluoksnio (paprastai vario), kurį gaubia du nelaidžios medžiagos sluoksniai. Galiausiai yra laidai, jungiantys skirtingas grandinės dalis. Šie laidai gali būti įvairių spalvų ir ilgio, o kai kurie iš jų viename gale turi spaustukus arba spaustukus.

PCB gaminamos iš įvairių medžiagų, todėl svarbu pasirinkti tinkamą medžiagą savo grandinei. Įvairios medžiagos pasižymi skirtingomis savybėmis ir gali pagerinti jūsų grandinės veikimą. Pavyzdžiui, kai kurios medžiagos geriau nei kitos tinka didelės spartos darbams, o kitos - darbams aukštoje temperatūroje.

Litavimas

Jei ketinate patys kurti elektronines grandines, galite pradėti nuo daugelio būdų, įskaitant paprastos plokštės litavimą. Tinkamų įrankių naudojimas yra esminė šio proceso dalis, nes tinkama įranga ir technika leis sėkmingai atlikti užduotį. Pavyzdžiui, laidų pjaustytuvu galite nupjauti išvadinius laidus. Šis įrankis turi būti aštrus ir turėti nuožulnią briauną, kad būtų galima atlikti švarų ir plokščią pjūvį. Tai padės sumažinti trumpojo jungimo tikimybę. Pjaudami laidus nepamirškite prilaikyti laido pertekliaus, kad jis neišsibarstytų visur.

Prieš lituodami būtinai nuvalykite aplink kiekvieną komponentą esančią sritį drėgna kempine. Geležtės antgalį taip pat galite valyti įprasta kempine. Taip pat turite įsitikinti, kad turite tinkamą lituoklį, kurio temperatūra turėtų būti 400 laipsnių pagal Celsijų. Be to, būtinai tinkamai paženklinkite visus komponentus ir tinkamai juos išdėstykite. Taip pat turėtumėte naudoti įžemintą riešo dirželį, kad sumažintumėte statinės elektros krūvį.

Surinkimas

Surenkant paprastą spausdintinę plokštę reikia surinkti daug komponentų ant vienos spausdintinės plokštės. Šie komponentai paprastai būna metaliniai ir prie plokštės tvirtinami metaliniais skirtukais. Jie gali būti montuojami ant plokštės rankiniu būdu ir lituojami prie kitoje plokštės pusėje esančių kaladėlių arba gali būti montuojami ant plokštės naudojant automatizuotą montavimo įrenginį. Nepriklausomai nuo to, ar jie montuojami rankiniu būdu, ar ne, paviršinio montavimo surinkimas leidžia pasiekti didelį grandinės tankį ir sumažinti galutinio gaminio dydį.

Dažniausiai spausdintinių plokščių rinkinius sudaro 5 sukomplektuotos spausdintinės plokštės, tačiau dažnai galima užsisakyti ir daugiau. Dauguma žmonių nesigaili užsisakę daugiau, nei reikia, nes dažnai bandant ar derinant tenka naudoti papildomus komponentus. Nepanaudotos dalys dažnai pažymimos DNP arba "Do Not Populate", taip nurodant, kad jos nėra gamybinio projekto dalis.

Kaip skaityti spausdintinę plokštę

There are some basic things that you should know when trying to understand how to read a PCB. For instance, you need to understand what a resistor is. A resistor is a piece of metal that has a measurable resistance. Usually, a resistor is marked with an ohm measurement mark. The ohm symbol looks like the Greek letter Omega. The value 100MO means one hundred megaohms. You should also know how to identify a capacitor. Lastly, a board may be marked with traces or components.

Analyzing a board along the signal flow

The design of a PCB can be complicated. Many of the components are layered with a different signal flow. This can cause signal integrity issues when high-speed transmission lines must pass through dense via areas or split planes. Analyzing a board along the signal flow can help you determine which components should be placed where to minimize signal integrity problems.

The distribution properties of a PCB will greatly affect the signal, particularly at high frequencies. For example, high-frequency communication systems will often suffer from ground return, which occurs when the signal current changes rapidly with the external magnetic field. This causes reverse current flow in the surrounding conductors. This effect is illustrated by a ground plane diagram.

Identifying components

The first step in identifying components on a PCB is to identify the board. There are many PCBs marked with codes and acronyms to help you determine the application. For example, a DMCB board is the DOS Main Control Board for a GE Mark V computer. Another example is a daughterboard, which attaches to the motherboard and allows access to the CPU and memory.

Each component has a marking on its body and packaging. This marking will show its value, polarity, and tolerance. In addition, there may be a color-coded band that indicates the resistance. The bill of materials will also list the component parts and their quantities. There are also reference designators that show where the components are located.

Identifying traces

When reading a PCB, you need to identify traces. These are not wires, but are the pathways through which electrical current flows. Each path has a specific resistance, and it is important to consider this when selecting trace widths. The resistance of a path can be determined by its temperature rise, which shows how hot the trace will become when current flows through it. The temperature rise is usually the difference between the operating temperature and the maximum operating temperature.

The signal pulse on a trace travels at a rate of 84-85 picoseconds per inch in air. The signal travels at about 11.8 inches per nanosecond in vacuum, and about 145 picoseconds per inch for a common dielectric material. The propagation delay of an electrical signal depends on the design specifications, but there is a general guideline that you can follow for most PCBs.

Cleaning a board

Cleaning a PCB is a delicate process that requires a certain amount of care. Most PCB contamination is caused by the flux residues that accumulate after assembly. To get rid of this, you can use a solvent or an abrasive to clean the board thoroughly. Paper towels and kimwipes are good options to soak up the solvent or abrasive. After cleaning, make sure to wipe the board clean to remove any remaining lint.

Different types of solvents are used for PCB cleaning. Some of these solvents are mild, while others are flammable. Cleaning a PCB with a solvent can improve its performance. You can use foam or cotton swabs that are saturated with a mild solvent. Many pump dispensers sell this type of cleaning solvent. Presaturated wipes that contain isopropyl alcohol can also be used.

Repairing a board

One way to repair a PCB is to remove the damaged components and the adhesive that sticks them to the board. This can be difficult if the adhesive is dry or old. You can use workbench cleaners, which are usually consumer products.

Once you have removed the damaged components, you can use an oscilloscope to check the continuity of the circuit across the board. If you find a burned area, it means the component has failed and has to be replaced. If you don’t know where the failed component is located, you can use tweezers to lift it and replace it.

Kai prietaiso gamyboje naudojamos spausdintinės plokštės

Kai spausdintinės plokštės naudojamos gaminant prietaisą, jos vadinamos spausdintinėmis plokštėmis. Yra daug skirtingų spausdintinių plokščių tipų. Tai variu plakiruotos plokštės, paviršinio montavimo technologija ir galvanizuotos skylės. Suprasdami įvairių tipų spausdintinių plokščių skirtumus, galėsite priimti pagrįstą sprendimą, kokio tipo plokščių reikia konkrečiam įrenginiui.

Vielos vyniojimas

Laidų apvyniojimas yra vienas iš greičiausių būdų sumontuoti spausdintinę plokštę. Tačiau tam reikia tam tikrų žinių. Tinkamai atlikus vielos apvyniojimo jungtį, kontakto varža bus panaši į lituotos jungties varžą. Ją taip pat palyginti lengva modifikuoti. Naudojant vielos apvyniojimo įrankį, svarbu vienam stulpeliui naudoti tik tris apvyniojimus. Apvyniodami laidus taip pat turėtumėte vengti sudaryti margaspalves grandines.

Vielos apvyniojimas - tai procesas, kai du elektriniai kontaktai sujungiami juos apvyniojant varine viela. Tai labai patikimas sujungimo būdas, kuris dažnai yra pirmasis pradedančiųjų elektronikos specialistų žingsnis. Galite naudoti rankinį įrankį arba vielos apvyniojimo mašiną.

Variu dengta plokštė

Variu dengtos plokštės dažniausiai naudojamos elektroninių prietaisų gamyboje, nes jos gali užtikrinti mechaninę atramą ir elektrines jungtis tarp grandinės komponentų. Varis yra geras elektros laidininkas, todėl jis yra ideali medžiaga PCB plokštėms dengti. Jis vis dažniau naudojamas elektroniniuose prietaisuose, todėl dabar daugelyje PCB yra variu dengtų PCB.

Gaminant variu dengtą laminatą, jis atkaitinamas. Ši procedūra sumažina šiluminio plėtimosi koeficientą ir dielektrinę skvarbą.

Paviršinio montavimo technologija

Paviršinio montavimo technologija - tai naujas spausdintinių plokščių gamybos būdas. Ši technologija yra efektyvesnė, o norint pagaminti plokštę reikia atlikti mažiau veiksmų. Ji leidžia projektuotojams sutalpinti daugiau elementų į mažesnį plokštės plotą. Dėl to procesas tampa ekonomiškesnis. Be to, paviršinio montavimo komponentai yra plačiai prieinami ir palyginti nebrangūs. Juos taip pat galima pagaminti per daug trumpesnį laiką nei kitas technologijas.

Paviršinio montavimo technologija plačiai naudojama spausdintinėms plokštėms gaminti. Procesas prasideda nuo projektavimo etapo, kurio metu parenkami komponentai ir suprojektuojama SMT. Projektuojant galima naudotis įvairiomis programinėmis priemonėmis. Po to spausdintinės plokštės duomenys siunčiami gamybos įmonei. Taip pat siunčiami duomenys apie paviršiaus apdailą.

Galvanizuotos skylės

Dengimas - tai procesas, kurio metu grandynų plokštėse esančios skylės tampa laidžios. Varis į skylutes įterpiamas galvanizavimo būdu. Procesas yra griežtai kontroliuojamas, o spausdintinės plokštės pakaitomis panardinamos į valymo ir padengimo tirpalus. Tada vario perteklius pašalinamas. Šis procesas taip pat žinomas kaip dengimas per dangą.

Galvaninės skylės spausdintinėse plokštėse yra svarbios visai sėkmingam maketavimui. Netinkamas jų išdėstymas gali sukelti gamybos problemų ir pabloginti galutinio gaminio veikimą. Norint išvengti šių problemų, labai svarbu tinkamai naudoti skyles.

Nuostolių tangentė

Norėdami nustatyti nuostolių tangentą, signalų vientisumo inžinieriai turėtų žinoti, iš kokios medžiagos pagamintos grandynų plokštės. Dažnai naudojamos medžiagos yra stiklo ir dervos derinys. Skirtingų rūšių šių medžiagų nuostolių tangentai skiriasi. Kai kuriais atvejais gamintojas gali nepateikti naudojamų medžiagų nuostolių tangento verčių, todėl signalų vientisumo inžinieriai jas turi nustatyti patys.

Medžiagos nuostolių tangentas - tai elektromagnetinės energijos, kurią ji sugeria tam tikru dažniu, kiekio matas. Medžiagos, turinčios mažą nuostolių tangentą, sumažina perdavimo nuostolius. Kiti veiksniai, galintys turėti įtakos našumui, yra paviršiaus šiurkštumas ir sluoksnių nusodinimo skiriamoji geba. Be to, dar vienas svarbus veiksnys yra šiluminis laidumas, nes jis lemia, kaip gerai medžiaga praleidžia šilumą. Prastas šiluminis laidumas riboja prietaiso veikimą ir gali apriboti kamino veikimą.

Dielektrinė skvarba

Gaminant spausdintines plokšteles svarbu suprasti naudojamų medžiagų dielektrinę skvarbą. Tai svarbus parametras, nes jis padės pasirinkti tinkamą laminatą. Dauguma laminato tiekėjų pateiks šią informaciją, taip pat dažnį ir dervos kiekį. PCB dielektrinę skvarbą taip pat galite apskaičiuoti naudodami tokią programą kaip "Altium Designer". Taip pat galite naudoti modeliavimo priemonę, pavyzdžiui, "Simberian".

PCB medžiagos paprastai gaminamos iš stiklo audinio, vario arba plastiko. Skirtingos šių medžiagų rūšys pasižymi skirtingomis dielektrinėmis konstantomis, kurios turi įtakos jų elektrinėms savybėms. Dielektrinė konstanta (dar vadinama išsklaidymo koeficientu) nurodo krūvio kiekį, kuris gali egzistuoti tarp dviejų laidininkų, kai tarp jų įjungiama įtampa. Ši savybė lemia srovės tekėjimo laidininku greitį.

Plokščių aplinkos bandymai

Gaminant elektroninius prietaisus, pavyzdžiui, spausdintines plokštes, turi būti atliekami įvairūs aplinkos bandymai, įskaitant drėgmės ir šiluminio smūgio bandymus. Šiais bandymais nustatoma, ar spausdintinė plokštė gali atlaikyti drėgmės ir korozijos poveikį. Taip pat gali būti atliekamas spausdintinės plokštės funkcinis bandymas. Atliekant tokio tipo bandymus imituojamos realios veikimo sąlygos ir iš karto gaunamas grįžtamasis ryšys apie projekto kokybę. Jis vis dažniau naudojamas mažų serijų gamyboje, siekiant užtikrinti, kad kiekviena plokštė atitiktų visus kokybės reikalavimus, keliamus naudojimui lauke.

Elektronikos gamyboje naudojamų spausdintinių plokščių aplinkos bandymai yra būtini, kad būtų užtikrintas jų patikimumas. Nors ne visada reikalaujama pagal įstatymus, šie bandymai yra būtini elektronikos gaminių patikimumui užtikrinti ir užtikrina, kad jie veiktų taip, kaip numatyta. Svarbu pasirinkti patyrusį sutartinį elektronikos gamintoją, turintį reikiamą vidinę įrangą šiems bandymams atlikti.

Kaip atsekti grandynų plokštes

PCB trace width

Vienas iš svarbiausių spausdintinių plokščių projektavimo elementų yra pėdsakų plotis. Pėdsako plotis - tai atstumas tarp dviejų gretimų komponentų spausdintinėje plokštėje. Tinkamas pėdsakų plotis apsaugo nuo trumpųjų jungimų ir signalų trukdžių. Bendra taisyklė - tarp lygiagrečiai einančių pėdsakų palikti triskart didesnį plotį nei pėdsakų plotis. Kiti svarbūs aspektai, į kuriuos reikia atsižvelgti renkantis pėdsakų plotį, yra tai, kur turėtų eiti maitinimo, įžeminimo ir signaliniai pėdsakai. Geriausia nevesti maitinimo trasų nuo vieno komponento prie kito grandinine konfigūracija. Be to, tinkamas trasų plotis turėtų būti apskaičiuotas pagal numatomus spausdintinės plokštės srovės reikalavimus.

Trace width can be determined using a PCB trace width calculator. This calculator uses various values such as the thickness of copper, cross-sectional area, and conductive material to estimate PCB trace width. A wide trace can contribute to uneven heating, which results in poor solder joints. In addition, small two-pin parts that are connected to a large portion of metal on a pad might end up being pulled up on one end during solder reflow. This problem is known as tombstoning, and requires manual rework to correct.

PCB trace thickness

The PCB trace thickness is an important design consideration. The wrong thickness could lead to sparks and damage to connected components. Fortunately, PCB trace thickness calculators exist to help designers determine the best trace thickness for a specific design. These calculators can also help determine the width of a PCB trace.

The most common PCB trace thickness is 1 oz, though it can be made a bit thicker with a special specification. Copper traces tend to heat up as current flows through them, so it’s important to use the appropriate thickness for your PCB design. In addition to determining the thickness of a PCB trace, it’s important to keep the overall circuit loop thermally stable.

In addition to trace width, you should also consider the voltage and current flow through your PCB. These two factors are important because they determine how well the board can handle the current flow. The IPC-2221 standard contains values for trace thickness, internal and external layers, and trace temperature. These values are measured in amps and volts. Using the proper trace width can greatly improve the performance of your electronic gadget.

PCB trace current

Tracing circuit board current is a crucial task in design. It is important to calculate the current carrying capacity of a PCB, which can be done with the aid of formulas. A PCB’s current carrying capacity depends on several factors, including the operating temperature and amount of current that must pass through each trace. In addition, the width of the trace is also a factor to consider.

PCBs with high current ratings must be thermally isolated, so it is advisable to use thermal-relief connections and board cutouts to prevent the components from overheating. Also, if the trace is too narrow or has too little copper, you can apply additional solder. This will increase the trace’s thickness and reduce its resistance, thereby allowing more current to pass through.

PCB trace coupling

PCB trace coupling refers to the crosstalk that occurs between two signals that travel through the same layer on the board. The distance between two traces on the same layer determines how much coupling is present. The longer the distance between traces, the less coupling is present. The length of a single trace is proportional to the frequency of the signal.

When the current flowing through a single PCB trace crosses an adjacent trace, it creates an electric field and induces an electromotive force. This phenomenon is governed by Faraday’s second law of induction and can compromise the integrity of a signal on the same trace.

Using a DMM to measure trace resistance

Trace resistance is the resistance of circuit board traces. It’s an important parameter, as too high or too low trace resistance can affect the functionality of a circuit. It can also lead to design or implementation problems. Therefore, it’s important to understand trace resistance in order to ensure that your circuits are running smoothly.

The simplest method to measure trace resistance is with a digital multimeter. The DMM understands Ohm’s law and can calculate resistance simply by measuring the voltage drop. However, this approach will only work if the resistor is isolated. You’ll need to connect the multimeter probes to the resistor and then power up the circuit.

Using a DMM to measure trace resistivity on circuit board helps you determine if a particular component is failing. You can determine if the component is defective if the trace resistance on a circuit board is too high. The resistivity of a component will increase as the temperature increases.

Kiek kainuoja spausdintinė plokštė?

If you’re in the market for a printed circuit board, you may be wondering how much it will cost to produce it. This article will examine the materials, assembly, and testing costs of a PCB. You’ll be able to compare costs from different sources and make an informed decision for your project.

Cost of a printed circuit board

The cost of a printed circuit board is based on a variety of factors, such as the component used and the manufacturing process. The more complicated the component, the higher the cost of the circuit board. To reduce costs, use standard components and standard processing requirements. A good way to identify unnecessary costs is to analyze the bill of materials.

The size and type of the printed circuit board can also affect the cost. Smaller, 2 layer PCBs may be more expensive than larger, 3×6 circuit boards. Mixed copper weights are also more expensive and require more time to manufacture. Additionally, thicker and more expensive materials have longer lead times, so take those into account before making your final decision.

The thickness of a PCB also plays a role in its cost. A three-layer PCB is significantly more expensive to produce than a single-layer PCB. The number of layers, the material used, and the size of the board all influence price. More layers mean more work, so the price of the final product increases.

Cost of PCB materials

The cost of PCB materials is one of the key factors that drive production costs. A variety of factors influence the price of materials, including size, weight, and the type of board. For instance, the price of copper foil makes up more than 50% of the total cost of thicker and thinner PCBs.

The best PCB materials should be durable enough to withstand physical stress and keep the components connected. High-frequency PCB boards require special materials, such as FR4. Moreover, the thermal properties of a PCB board should be considered. If the temperature is cold, higher-grade materials will be required.

The cost of PCB assembly also varies depending on the complexity of the design, labor rate, and other factors. However, the cost of PCB assembly is generally less expensive if it is performed at a low-cost facility. Labor rates vary according to the size of the PCBs and the number of components that need to be connected.

PCB surinkimo sąnaudos

One of the biggest factors in the cost of PCB assembly is the turnaround time. This is the amount of time it takes to complete the manufacturing process, and the shorter the turnaround time, the higher the cost. Buyers should be aware that faster turnaround times often drive up the cost of PCB assembly by as much as one third. They should also be aware that expedited shipping costs more than regular shipping.

The cost of PCB assembly increases if the production of the PCB is complicated and requires several layers. The availability of panels affects the cost, so it is vital to shop around. A basic, double-sided board costs about $16. However, some PCB manufacturers charge extra for extra layers.

A PCB’s cost also rises if the PCB needs to be customized. This can include trace size and coating. Customized PCBs may also require special assembly.

Cost of PCB testing

Cost of PCB testing varies greatly depending on the complexity of the board and the method of testing used. Some methods, such as in-circuit testing (ICT), are more expensive than others. In-circuit testing focuses on checking each individual element and electronic characteristic of the board. It requires a custom bed of nails and is ideal for high volume productions.

Dedicated fixtures and tools are expensive. They require storage space, are difficult to disassemble and require additional labor. They also need to be reordered. As a result, the cost of testing PCBs can be quite high. However, most PCB manufacturers now have their own flying test probe machines, which has significantly lowered testing costs. Additionally, some manufacturers waive ET charges for orders larger than a certain value.

Functional testing is another option for testing PCBs. This type of testing can identify defects, open connections, and solder shorts in the circuits. It helps ensure that the assembly process is as accurate as possible. However, it does require additional costs, ranging from $0.1 to $1 per PCB assembly.