PCB-printplaten op de juiste manier behandelen

Leren hoe je printplaten op de juiste manier behandelt is om een aantal redenen belangrijk. Deze omvatten veiligheidsmaatregelen, materialen en inspectie. Als u deze taken correct uitvoert, garandeert u de veiligheid van uw producten en zorgt u ervoor dat uw circuits werken zoals ze zijn ontworpen. Hier zijn enkele tips om in gedachten te houden bij het hanteren van uw printplaten.

Veiligheidsmaatregelen

Veiligheidsmaatregelen bij het hanteren van printplaten zijn essentieel om schade aan zowel onderdelen als de hele printplaat te voorkomen. Door verkeerde behandelingstechnieken kan de printplaat breken en onbruikbaar worden. Om dit probleem te voorkomen, is het essentieel om de printplaat te beschermen tegen vocht. Een manier om dit te doen is door de printplaat te bakken.

ESD-schade is een groot probleem bij het werken met PCB's. Zelfs een kleine hoeveelheid elektrostatische ontlading kan componenten beschadigen. Zelfs een kleine hoeveelheid elektrostatische ontlading kan onderdelen beschadigen en zelfs de kleinste schok kan ernstige schade aan interne circuits veroorzaken. De beste manier om schade aan de printplaat te voorkomen is om deze met twee handen vast te pakken. Dit minimaliseert de kans op beschadiging of verbuiging van de printplaat.

De ontwikkeling van een PCBA is een iteratief proces dat de juiste behandeling vereist om optimale resultaten te bereiken. Een onjuiste behandeling van een PCBA kan kopersporen beschadigen en verhinderen dat het optimale ontwerp wordt bereikt. Kopersporen moeten ook worden beschermd tegen oxidatie en beschadiging door een geschikte oppervlakteafwerking aan te brengen.

Problemen

Veel voorkomende problemen met printplaten zijn soldeerbruggen. Soldeerbruggen zijn gebieden waar twee sporen te dicht bij elkaar liggen en een slechte verbinding vormen tussen het koper en de component. Om dit probleem te verhelpen moet de printplaatfabrikant het fabricageproces herzien en de hoeveelheid soldeer die tijdens het solderen wordt gebruikt controleren. Soldeer kan vervuild raken tijdens de fabricage en moet dan vervangen worden. Het spoorcircuit kan ook niet-geleidend zijn door veroudering, oververhitting of spanningsverlies. Een ander probleem kan een component zijn die loskomt van de printplaat en opnieuw bevestigd moet worden.

Veel van deze problemen kunnen worden voorkomen door de hoofdoorzaken van board failure aan te pakken. De hoofdoorzaak is meestal een menselijke fout. Slecht soldeerwerk, printplaatfouten en andere fabricagefouten kunnen leiden tot een defecte PCB. Menselijke fouten zijn verantwoordelijk voor ongeveer 64% van alle PCB-defecten. Andere veel voorkomende problemen zijn slecht gefabriceerde componenten met slechte prestaties.

Materialen

PCB's worden van veel verschillende materialen gemaakt. Daaronder zijn koper en aluminium. Koper komt het meest voor. Met koper beklede PCB's komen ook veel voor. Elk materiaal heeft zijn eigen thermische, mechanische en elektrische eigenschappen. Sommige materialen zijn meer geschikt voor specifieke PCB taken dan andere.

De materialen die voor PCB's worden gebruikt, worden bepaald door de toepassing van de PCB en de glasovergangstemperatuur (Tg). Tg is een maat voor het vermogen van een materiaal om vocht en chemicaliën te weerstaan. Een hogere Tg wijst op een duurzamere PCB. Zorg ervoor dat de Tg overeenkomt met uw assemblageproces om goede prestaties te garanderen.

PTFE, ook bekend als Teflon, is licht en sterk. Het heeft ook goede thermische en elektrische eigenschappen en vertoont een goede flexibiliteit. Bovendien is PTFE vlamwerend. FR-4 daarentegen is een glasversterkte epoxylaminaatplaat van geweven glasvezeldoek en vlamwerend epoxyharsbindmiddel. Verschillende voordelen maken het een populaire keuze voor de productie van PCB's.

Inspectie

Inspectie van printplaten is een belangrijk proces voor de productie van elektronische producten. Het helpt te bepalen of de printplaten defect zijn en helpt de faalwijzen te voorspellen. Inspectie van printplaten levert ook nauwkeurige gegevens op voor rendementsbepalingen. De IPC heeft normen voor de inspectie van kale en geassembleerde printplaten. Verschillende soorten printplaten vereisen verschillende soorten testen. Zo vereisen printplaten van klasse 3 de hoogste inspectiefrequentie.

De meeste printplaatfabrikanten gebruiken de AOI (automated optical inspection) methode voor PCB-inspectie. Dit type inspectie gebruikt een camera om de printplaat te onderzoeken en te vergelijken met referentieprintplaten en ideale ontwerpspecificaties. Het systeem kan fouten in een vroeg stadium opsporen en de productiekosten minimaliseren.

Reparatie

Het proces om een printplaat te repareren kan veel verschillende stappen inhouden. Een van de eerste stappen is het bepalen van de oorzaak van de storing. De meest voorkomende oorzaak is fysieke schade, veroorzaakt door schokken of druk. Het apparaat kan bijvoorbeeld van grote hoogte gevallen zijn of door een ander voorwerp geraakt zijn. Een andere oorzaak kan demontage zijn, waardoor de printplaat direct beschadigd is.

Als de beschadiging een doorvoergat is, moet je dit herstellen voordat je een nieuw component soldeert. Om dit te doen, gebruik je eerst een scherp mes om eventuele resten uit het doorvoergat te verwijderen. Gebruik vervolgens alcohol om het schoon te maken. Gebruik daarna een paperclip om het doorvoergat zo uit te zetten dat het op de componentdraad past. Steek vervolgens de nieuwe component in het gat en soldeer hem vast aan de printplaat.

Hoe kies ik een grote condensator of een kleine condensator?

Als het gaat om het voeden van elektronische apparatuur, zijn er verschillende dingen waar je rekening mee moet houden bij het kiezen van een condensator. Er zijn verschillende factoren om rekening mee te houden, waaronder capaciteit en impedantie. Dit artikel bespreekt de Impedantie van een grote condensator versus een kleine. Als je deze factoren begrijpt, kun je de beste beslissing nemen voor je elektrische project. En vergeet niet om ook je budget in gedachten te houden.

Impedantie

Bij het kiezen van een condensator moet je rekening houden met een aantal factoren. De eerste stap is het kiezen van een condensator die voldoet aan je specifieke behoeften. Als je een condensator wilt gebruiken voor audio-opname, moet je rekening houden met de impedantie. Daarnaast moet je rekening houden met de toepassingseisen en de specificaties van de condensator.

Condensatoren kunnen worden gecategoriseerd op basis van hun ESR. Meestal is ESR 0,1 tot 5 ohm voor elektrolytische condensatoren. De ESR van condensatoren met doorlopende gaten is lager, wat betekent dat ze gemonteerd kunnen worden met een lagere lusinductantie. Deze kleinere condensatoren hebben ook een lagere impedantie bij hoge frequenties.

Capaciteit

Het kiezen van de juiste condensator voor je toepassing hangt af van de specifieke behoeften en het budget van je project. Condensatoren variëren in prijs van centen tot honderden dollars. Het aantal condensatoren dat je nodig hebt hangt af van de frequentie en de momentane stroom van je circuit. Een grote condensator werkt op een lage frequentie, terwijl een kleine op een hogere frequentie werkt.

Keramische condensatoren zijn een ander type condensator. Deze condensatoren zijn meestal niet gepolariseerd en hebben een code van drie cijfers om hun capaciteitswaarde aan te duiden. De eerste twee cijfers verwijzen naar de waarde van de condensator, terwijl het derde cijfer het aantal nullen aangeeft dat aan de capaciteit moet worden toegevoegd. In een condensator is de diëlektrische folie gemaakt van een dunne laag oxide die gevormd wordt door elektrochemische productie. Dit maakt condensatoren met een zeer grote capaciteit op een kleine ruimte mogelijk.

Temperatuurcoëfficiënt

De temperatuurcoëfficiënt is een getal dat aangeeft hoeveel de capaciteit van een condensator verandert bij een bepaalde temperatuur. De temperatuurcoëfficiënt wordt uitgedrukt in deeltjes per miljoen. Condensatoren met een negatieve coëfficiënt verliezen capaciteit bij hogere temperaturen dan condensatoren met een positieve coëfficiënt. De temperatuurcoëfficiënt van een condensator wordt aangegeven met een positieve of negatieve letter en cijfer, en kan ook worden aangegeven met gekleurde banden.

Condensatoren met een hoge temperatuurcoëfficiënt leveren een groter uitgangsvermogen. Er zijn echter enkele uitzonderingen op deze regel. Bij het kiezen van een condensator voor een specifieke toepassing is het belangrijk om rekening te houden met de temperatuurcoëfficiënt. Normaal gesproken wordt de waarde van een condensator op de behuizing gedrukt met een referentietemperatuur van 250C. Dit betekent dat elke toepassing die onder deze temperatuur komt een condensator met een hogere temperatuurcoëfficiënt nodig heeft.

Impedantie van een grote condensator vs. een kleine condensator

De impedantie van een grote condensator is veel lager dan die van een kleine condensator. Het verschil tussen deze twee soorten condensatoren komt door het verschil in de snelheid waarmee ladingen worden opgeslagen en de tijd die nodig is om volledig op te laden en te ontladen. Een grote condensator doet er veel langer over om op te laden dan een kleine condensator en zal niet zo snel opladen. Alleen wanneer een condensator wordt opgeladen of ontladen, gaat er stroom doorheen. Als hij volledig is opgeladen of ontladen, gedraagt hij zich als een open circuit.

Om de impedantie van een condensator te bepalen, moeten we begrijpen hoe deze zich gedraagt in verschillende frequentiebereiken. Omdat condensatoren serieresonantieschakelingen vormen, heeft hun impedantie een V-vormige frequentiekarakteristiek. De impedantie van een condensator daalt bij zijn resonantiefrequentie, maar stijgt naarmate de frequentie stijgt.

Grootte van een condensator

De grootte van een condensator wordt bepaald door de verhouding tussen de lading en de spanning. De grootte wordt meestal gemeten in farads. De microfarad is het miljoenste van een farad. De capaciteit wordt ook gemeten in microfaraden. Een condensator van één microfarad heeft dezelfde hoeveelheid lading als een condensator van 1.000 uF.

Capaciteit is een maat voor de hoeveelheid elektrische energie die een onderdeel kan opslaan. Hoe hoger de capaciteit, hoe groter de waarde. Over het algemeen zijn condensatoren geschikt voor een bepaalde spanning. Vaak staan deze specificaties op de condensator zelf. Als de condensator beschadigd is of defect raakt, is het belangrijk om deze te vervangen door een exemplaar met dezelfde werkspanning. Als dit niet mogelijk is, kan een condensator met een hogere spanning worden gebruikt. Dit type condensator is echter meestal groter.

Condensatoren kunnen van verschillende materialen worden gemaakt. Lucht is een goede isolator. Vaste materialen kunnen echter minder goed geleiden dan lucht. Mica heeft bijvoorbeeld een diëlektrische constante tussen zes en acht. Mica kan ook worden gebruikt om de capaciteit van een condensator te verhogen.