Wat is het verschil tussen enkelzijdige, dubbelzijdige en meerlaagse Flex PCB?

Wat is het verschil tussen enkelzijdige, dubbelzijdige en meerlaagse Flex PCB?

Je vraagt je misschien af wat het verschil is tussen enkelzijdige, dubbelzijdige en multilayer flex PCB. Hier zijn een paar dingen die je erover moet weten. Ten eerste zijn ze duurder. Maar in vergelijking met tweelagige PCB's zijn ze duurzamer en gemakkelijker om mee te werken.

Vergeleken met 2-lagige PCB's

Als het op PCB's aankomt, hebben 2-lagige flexibele PCB's en 4-lagige flexibele PCB's veel gelijkenissen en verschillen. Beide types PCB's zijn licht en kosteneffectief, maar ze verschillen in de mate van complexiteit van het ontwerp. Hoewel de twee PCB's verschillende oppervlakken hebben, presteren ze even goed voor prototyping en ontwikkeling. Bovendien kunnen beide typen eenvoudig worden ontworpen met behulp van PCB ontwerpsoftware en professionele ontwerpservices.

Een belangrijk verschil tussen flexibele en starre PCB's is het materiaal. Het flex PCB materiaal heeft een lagere dimensionale stabiliteit dan starre PCB materialen. Daarom is het belangrijk om het juiste flex materiaal te kiezen. Als je een flexibele PCB overweegt, kan metaal helpen. U kunt metaal gebruiken om montagegaten en randconnectoren te versterken, wat uw kosten kan verlagen.

Een ander verschil tussen de twee is de dikte. 2-lagige flexibele printplaten hebben een lagere dikte, waardoor ze perfect zijn voor zonnecellen. Flexplaten met een lage dikte worden ook gebruikt in computersystemen en stroomtoepassingen. Dunne flexibele printplaten zijn ook nuttig in RFID-systemen.

Duurzamer

Dubbelzijdige flex PCB's hebben twee afzonderlijke geleidende lagen met een polyimide isolatie ertussen. Ze zijn meestal voorzien van koperen pads en connectoren en kunnen verstijvers en circuitsporen hebben naast de geleidende lagen. Deze pcb's zijn zeer flexibel en licht en bieden een aantal voordelen ten opzichte van enkelzijdige pcb's.

Een enkelzijdige flexibele printplaat is gemaakt van een enkele laag geleidend metaal. Een dubbelzijdige flexibele PCB heeft een laag geleidend metaal aan elke zijde, waardoor de bedradingsdichtheid per oppervlakte-eenheid toeneemt. De dubbelzijdige versie biedt ook betere routingopties. Circuits die aan beide zijden zijn gemonteerd, kunnen elektrisch worden verbonden met behulp van opbouw- en doorvoermontage. Een meerlagige flex PCB bestaat uit twee of drie dubbelzijdige FPC's die aan elkaar gelamineerd zijn. De isolerende laag is meestal gemaakt van zacht materiaal.

Meerlagige printplaten zijn robuuster gebouwd dan enkelzijdige printplaten. Ze zijn beter bestand tegen gewicht en hitte dan conventionele printplaten. De meerdere lagen maken ook connectoren met een hogere dichtheid en kleinere oppervlakken mogelijk. En ze kunnen in verschillende kleuren worden gemaakt.

Gemakkelijk om mee te werken

Flex PCB is een veelzijdige, flexibele printplaat die kan worden gebogen, gevouwen, opgerold en uitgebreid in de driedimensionale ruimte. Door zijn flexibiliteit is het een uitstekende keuze voor producten met een hoge dichtheid en een hoge betrouwbaarheid. Het heeft verschillende voordelen, waaronder een hoge thermische geleidbaarheid, signaalintegriteit en EMI-immuniteit.

De verschillende soorten flexibele PCB's verschillen in het aantal lagen dat ze hebben. Ze kunnen enkelzijdig, dubbelzijdig of meerlagig zijn. Ze verschillen ook in hun hittebestendigheid, afhankelijk van het materiaal dat gebruikt is om ze te maken. Een andere factor die de temperatuurbestendigheid van een flexibele PCB bepaalt is de oppervlakteafwerking, die kan variëren. Sommige oppervlakken zijn beter geschikt voor bepaalde toepassingen dan andere.

Enkelzijdige PCB's zijn over het algemeen minder flexibel dan meerlaagse PCB's, maar ze zijn nog steeds erg betaalbaar. Dubbelzijdige PCB's zijn flexibeler en duurzamer en worden meestal gebruikt in meer geavanceerde toepassingen.

Duurder

Enkelzijdige flex PCB's zijn opgebouwd uit slechts één enkele geleidende laag en zijn flexibeler dan dubbelzijdige flex PCB's. Ze zijn ook gemakkelijker te vervaardigen en te installeren. Ze zijn ook gemakkelijker te vervaardigen en te installeren en vereisen minder tijd voor het opsporen van fouten. Het fabricageproces is echter duurder dan voor andere types flexibele printplaten.

Enkelzijdige PCB's zijn over het algemeen duurder, terwijl dubbelzijdige en meerlaagse flex PCB's betaalbaarder zijn. Dubbelzijdige PCB's zijn geschikt voor complexere circuitontwerpen en kunnen tot twee verschillende circuitontwerpen hebben.

Dubbelzijdige PCB's hebben ook meer gaten en vias.

Enkelzijdige PCB's bestaan uit een FR4 isolerend kernsubstraat met een dunne koperen coating aan de onderkant. Through-hole componenten worden gemonteerd op de componentzijde van het substraat en hun leads lopen door naar de onderzijde om gesoldeerd te worden aan de koperen tracks of pads. Opbouwcomponenten worden rechtstreeks op de soldeerzijde gemonteerd en verschillen in de plaatsing van geleidende componenten.

Enkelzijdige FPCB's zijn ook licht en compact en worden vaak in verschillende configuraties gestapeld. Ze zijn ook flexibeler dan kabelbomen en connectoren. Ze kunnen zelfs gevormd of gedraaid worden. De prijzen voor FPCB's variëren afhankelijk van de gebruikte materialen en de bestelde hoeveelheid.

Een inleiding tot MEMS micro-elektromechanische systemen

Een inleiding tot MEMS micro-elektromechanische systemen

Micro-elektromechanische systemen (MEMS) zijn apparaten met bewegende delen die gemaakt zijn van microscopische onderdelen. Ze worden ook micromechatronica en microsystemen genoemd. Op nanoschaal gaan ze op in nano-elektromechanische systemen of nanotechnologie.
Nanobuizen zijn een fundamenteel eenheidsproces voor de productie van mems micro-elektromechanische systemen

De onderzoekers van de Universiteit van Illinois hebben een belangrijke doorbraak bereikt op het gebied van micro-elektromechanische systemen en de ontdekking heeft een breed scala aan toepassingen. Nanobuizen zijn een fundamenteel eenheidsproces in de productie van mems micro-elektromechanische systemen, en hun werk heeft implicaties voor het ontwerp van veel nieuwe soorten mems. Ze hebben aangetoond dat nanobuizen kunnen worden gedefigreerd met behulp van twee gouden elektroden, en dat ze kunnen worden gedefigreerd met behulp van elektronenbundellithografie en lift-off.

Nanobuizen kunnen met verschillende technieken worden gemaakt, waaronder elektrovormen en nanomachines. Het proces maakt ook een breed scala aan toepassingen mogelijk, van diagnostica voor eenmalig gebruik tot apparaten voor meervoudig gebruik voor bloedanalyse en celgetalanalyse. Het wordt ook gebruikt in apparaten om DNA te dupliceren, zoals PCR-systemen (Polymerase Chain Reaction) die minuscuul DNA amplificeren en een exacte duplicatie produceren. Andere toepassingen voor nanobuizen zijn optische schakelnetwerken en high-definition beeldschermen.

De fabricage van nanobuizen is een geavanceerd proces waarbij talloze functionele materialen en functionele groepen worden samengevoegd. Het proces maakt de gelijktijdige productie van een groot aantal nanodevices mogelijk. Het proces is zeer complex en tijdrovend: een gemiddeld proces duurt ongeveer zes maanden voor een functie van vijf nanometer.

Silicium is een aantrekkelijk materiaal voor MEMS-apparaten

Silicium is een zeer aantrekkelijk materiaal voor MEMS-apparaten vanwege zijn hoge mechanische en elektrische eigenschappen. Bovendien is het compatibel met de meeste technologieën voor batchgeïntegreerde schakelingen, waardoor het een ideaal materiaal is voor veel soorten geminiaturiseerde systemen. Silicium heeft echter ook nadelen.

SiC is weliswaar duurder dan silicium, maar heeft een aantal voordelen. De elektrische en mechanische eigenschappen kunnen worden aangepast aan de vereisten van MEMS-apparaten. SiC is echter nog niet op grote schaal beschikbaar voor ontwerpers. Verder onderzoek is nodig om de meest efficiënte procestechnologie voor SiC MEMS-apparaten te ontwikkelen.

De belangrijkste voordelen van SiC ten opzichte van silicium zijn de hoge thermische geleidbaarheid, het hoge afbraakveld en de hoge verzadigingssnelheid. Deze eigenschappen maken het een uitstekend materiaal voor elektronische apparaten in extreme omgevingen. Daarnaast heeft het ook een hoge hardheid en slijtvastheid. Dit laatste is belangrijk voor sensoren die onder zware omstandigheden moeten presteren.

Verpakkingsproblemen in MEMS-apparaten

Verpakkingsproblemen zijn cruciaal voor de betrouwbaarheid en prestaties van MEMS-apparaten. Deze apparaten hebben kenmerken op micron-schaal en kunnen gevoelig zijn voor krassen, slijtage en verkeerde uitlijning. Ze zijn ook kwetsbaar voor betrouwbaarheidsmechanismen zoals mechanische schokken, elektrostatische ontlading en stiction. Bovendien kunnen vocht, trillingen en mechanische onderdelen de MEMS beschadigen. Om deze redenen moeten de verpakking en het proces van deze apparaten zorgvuldig overwogen worden voordat het project begint.

Vroeg in het ontwerpproces rekening houden met de verpakkingseffecten is essentieel voor een succesvol MEMS-apparaat. Anders lopen ontwikkelaars het risico op kostbare ontwerp- en fabricagecycli. De oplossing is om deze effecten op te nemen in een compact gedragsmodel, wat de simulatietijd verkort en complexere simulaties mogelijk maakt. Bovendien kan het helpen om de kostbare valkuilen te voorkomen die gepaard gaan met slechte verpakking.

Verpakkingsproblemen kunnen ook de kwaliteit en de opbrengst van MEMS-apparaten beïnvloeden. In sommige gevallen hebben de apparaten een speciale verpakking nodig die ze kan beschermen tegen de ruwe omgeving. Daarom worden er technieken ontwikkeld om deze apparaten te verwerken. Veel van deze processen zijn echter schadelijk voor het MEMS-apparaat en verlagen de opbrengst. Dit artikel wil licht werpen op deze uitdagingen en oplossingen bieden om ze te overwinnen.

Toepassingen van MEMS-apparaten

Micromechanische apparaten (MEMS) zijn piepkleine apparaatjes die vele taken kunnen uitvoeren. Ze kunnen druk meten, beweging detecteren en krachten meten. Ze kunnen ook worden gebruikt om vloeistoffen te controleren en te beheersen. Deze apparaten zijn vooral nuttig voor medische toepassingen en worden BioMEMS genoemd. Deze apparaten kunnen verschillende taken uitvoeren in het lichaam, onder andere als chemische analysers, micropompen en onderdelen van gehoorapparaten. Uiteindelijk zouden deze apparaten zelfs permanente bewoners van het menselijk lichaam kunnen worden.

Deze apparaten bestaan uit componenten die tussen de honderd micrometer groot zijn. De oppervlakte van een digitaal spiegeltoestel kan meer dan 1000 mm2 bedragen. Ze bestaan meestal uit een centrale eenheid die gegevens verwerkt en een paar componenten die interageren met hun omgeving.

Er zijn momenteel verschillende MEMS-apparaten op de markt, variërend van sensoren met één functie tot systeem-op-chipapparaten. Deze laatste combineren het gebruik van verschillende MEMS-apparaten met signaalconditioneringselektronica en ingebedde processors. Verschillende industrieën hebben MEMS-technologie geïmplementeerd voor verschillende metingen.

Tips voor koud lassen

Tips voor koud lassen

Cold welding is a solid-state process, and it produces a stronger joint than reflow soldering. However, it does require a clean surface. For cold welding to be successful, the metal surface must be completely free of any oxide layers. The surface must also be completely smooth and free of any corrosion or other contaminants.

Cold welding is a solid-state process

Cold welding is a solid-state process that does not require any heat input or electrical current to join metal pieces. This process binds the two pieces by applying pressure and smoothing out surface roughness. Since there is no electrical current or heat involved, the bond is as strong as the parent material.

Cold welding is a solid-state process that requires the metal surface to be clean and free of contaminants. It also requires perfect cleaning of the metal surface to remove any oxide layers. Cold welding wires also require the proper joint geometry. Once the wires are clean, they can bond with precision.

This process is more expensive than oxyacetylene-based welding, but the results are better. This method is also more flexible than soldering. It is possible to make thin sheets of stainless steel, which are based on minimum tensile strength.

It is safer than pseudo soldering

Cold welding is a process that welds metals together without the use of electrical current or heat. The process is based on applying a force that smooths the surface and promotes interatomic attraction. The atoms in the metal are unable to differentiate and jump into one another, forming a bond that is about as strong as the parent metal.

The method has been around for centuries and has been used by archaeologists to connect Bronze Age tools. It was only in the 17th century that cold welding was first formally scientifically tested. Reverend John Theophilus Desaguliers twisted two lead balls until they bonded. Testing showed that the bond strength was the same as the parent metal. Cold welding also minimizes changes to base materials, as it does not create a heat-affected zone.

Cold welding is not recommended for all materials. It can’t be used to join certain metals, such as brass and aluminum, because they contain too much carbon. Moreover, cold welding can’t be used to join materials that have been severely hardened by other processes. Therefore, it is important to know what type of metal you want to weld before starting.

It requires a clean surface

Cold welding is a process that forms a metallurgical bond between metal surfaces. This process is most effective when the metals have a clean surface with no impurities. A clean surface is important for cold welding as it allows the cold welding wires to push out impurities with precision. A clean surface is also necessary to avoid a pseudo soldering reaction.

Cold welding has several limitations, such as material type. The materials used for this process must be ductile and free of carbon. It is best to perform cold welding on non-ferrous metals that have not undergone any hardening process. Mild steel is the most common metal for this process.

For this process to work properly, both metals must be clean and free from any oxides or other contaminants. The metal surfaces must be flat and thoroughly cleaned. If they are not, the joint will not form a good bond. After the metals are cleaned, they are then pressed together under a high pressure. This process works on the microstructural level between the metals, which creates a near perfect bond. However, cold welding is not ideal for irregular or dirty surfaces, as the oxide layer will interfere with the electrochemical bond.

It produces a stronger joint than reflow soldering

Cold welding is an excellent alternative to reflow soldering, which produces a weaker joint. Reflow soldering relies on heat to melt solder, which bonds to the workpiece. Cold welding uses cold-welding flux, which fights metal oxides. The use of flux is crucial for a strong solder joint, as elevated temperatures cause the workpiece to re-oxidize. This will prevent the solder from joining properly. Charcoal, on the other hand, acts as a reducing agent, which prevents the workpiece from oxidizing during the soldering process.

When cold welding, the board is prepared for the soldering process. The surface of the board should be clean and free of contaminants. A good solder joint should have a concave fillet, which is a low-angle boundary. The joint must be at a very low-angle boundary in order to avoid overheating sensitive components. If the joint is too high-angled, the component may fail. In such a case, reheating the board may help. A good solder joint will have a smooth, bright surface, and a small outline of soldered wire.

Reflow soldering is an excellent option for many applications, particularly in small assemblies. The cold joint, on the other hand, is as strong as its parent metal. However, the strength of the joint depends on the metal properties of the parts, and irregular shapes may reduce the strength of the joint. However, it isn’t impossible to obtain a strong joint in a typical cold welding application. Cold pressure welding is best suited for applications where the contact surface is large and flat. Cold pressure welding is also best for lap and butt joints, which have large contact areas.

De vergelijking tussen blinde via en ingegraven via bij de productie van printplaten

De vergelijking tussen blinde via en ingegraven via bij de productie van printplaten

Er zijn verschillende voordelen aan het gebruik van buried vias in tegenstelling tot blind vias voor de fabricage van printplaten. Ondergrondse doorvoeringen kunnen met een lagere dichtheid worden gemaakt zonder de totale grootte van de printplaat of het aantal lagen aan te tasten. Dit is voordelig voor ontwerpers die ruimte moeten besparen en toch aan strakke ontwerptoleranties moeten voldoen. Ingebakken vias verminderen ook het risico op breakouts.

Nadelen

Blind via fabricage omvat een reeks processen die beginnen met het hechten van een fotogevoelige harsfilm op een kern. De lichtgevoelige harsfilm wordt dan bedekt met een patroon. Dit patroon wordt blootgesteld aan straling. Daarna hardt het uit. Een daaropvolgend etsproces maakt gaatjes in de geleidende laag. Dit proces wordt vervolgens herhaald op andere lagen en oppervlaktelagen. Dit proces heeft vaste kosten.

Blind vias zijn duurder dan buried vias omdat ze door een aantal koperlagen moeten snijden. Ze moeten ook worden ingesloten in een aansluitpunt, wat de kosten aanzienlijk verhoogt. Deze aanpak heeft echter veel voordelen, vooral bij de productie van een printplaat met componenten met een hoge dichtheid. Het verbetert de afmetingen en dichtheid en maakt ook een hoge signaaloverdrachtssnelheid mogelijk.

De minst dure van de twee methodes is de gecontroleerde diepte blind via. Deze methode wordt meestal uitgevoerd met een laser. De gaten moeten groot genoeg zijn voor mechanische boren. Bovendien moeten ze vrij zijn van de circuits eronder.

Kosten

Blind vias en buried vias zijn twee verschillende soorten vias die worden gebruikt bij de productie van printplaten. Ze lijken op elkaar omdat ze beide verbinding maken met verschillende delen van de binnenlaag van de printplaat. Het verschil zit hem in de diepte van het gat. Blind vias zijn kleiner dan buried vias, wat helpt om de ruimte tussen de vias te verkleinen.

Blind vias besparen ruimte en voldoen aan hoge ontwerptoleranties. Ze verminderen ook de kans op uitbreken. Ze verhogen echter ook de productiekosten van de printplaat, omdat ze meer stappen en precisiecontroles vereisen. Ingebedde vias zijn betaalbaarder dan blind vias, maar het is belangrijk om de juiste partner voor elektronische contractproductie te kiezen voor uw project.

Zowel blinde als ondergrondse doorvoeringen zijn belangrijke onderdelen van een meerlagige printplaat. Ondergrondse doorvoeringen zijn echter veel minder duur om te produceren dan blinde doorvoeringen omdat ze minder zichtbaar zijn. Ondanks deze verschillen nemen de blind- en buried vias evenveel ruimte in op de PCB. Tijdens het fabricageproces moeten voor beide types via-gaten worden geboord, wat 30 tot 40% van de totale fabricagekosten kan uitmaken.

PCB-constructie

Through-hole via en blind via zijn twee verschillende soorten elektrische verbindingen. De eerste wordt gebruikt voor verbindingen tussen de interne en externe lagen van de printplaat en de tweede wordt gebruikt voor hetzelfde doel maar zonder de twee lagen te verbinden. Through-hole vias zijn gebruikelijker voor printplaten met twee lagen, terwijl printplaten met meer lagen gespecificeerd kunnen worden met blind vias. Deze twee soorten verbindingen zijn echter duurder, dus het is belangrijk om rekening te houden met de kosten als je het ene type boven het andere kiest.

De nadelen van blind vias zijn dat ze moeilijker te boren zijn na het lamineren, wat het moeilijk kan maken om de printplaten te plateren. Bovendien vereist het regelen van de diepte van de blinde via na het lamineren een zeer nauwkeurige kalibratie. Deze beperking betekent dat blind- en buried vias niet praktisch zijn voor veel printplaatconfiguraties die drie lamineercycli of meer vereisen.

Het andere grote nadeel van blind vias is dat ze moeilijk schoon te maken zijn. Omdat het open holtes zijn, komen lucht en andere vreemde deeltjes erin terecht. Daarom is het belangrijk om een gecontroleerde omgeving te handhaven om problemen te voorkomen.