Wat is PCB productie?

Wat is PCB productie?

FR-4

FR-4 is the most common substrate used in PCB manufacturing. It is made from a glass cloth impregnated with a hybrid epoxy resin. It has excellent electrical, mechanical, and thermal properties, making it a popular choice for a variety of applications. Typical uses of FR-4 PCBs include computers, communications, and aerospace. This material is easy to work with, and offers designers a number of benefits.

FR4 is an ideal material for high-density multi-layers. Its advantages include low-expansion rates and high thermal resistance. It is a good choice for applications where temperatures exceed 150 degrees Celsius. It is also known for its ease of processing and electrical characteristics.

FR-6

FR-4 is a low-cost, flame-retardant industrial laminate that has a paper substrate and a phenolic resin binder. It is a common choice for printed circuit board laminates. It is also less expensive than woven glass fabrics. Its dielectric constant is 4.4 to 5.2 at frequencies below microwaves, gradually decreasing at higher frequencies.

PCB manufacturing requires a variety of substrates. The most common materials used are FR-4 and FR-6. Other common materials include G-10, aluminum, and PTFE. These materials are used for their mechanical and electrical properties and can be molded to fit specific specifications.

FR-4 is used in PCB manufacturing for its low cost and versatility. It is an electrical insulator with high dielectric strength and a high strength-to-weight ratio. It is also a lightweight material and resists moisture and extreme temperature. FR-4 is typically used for single-layer PCBs.

FR-8

There are several different materials used for PCB manufacturing. Each material has different properties and a different set of properties can affect the performance of the board. Generally, PCBs are classified into three different classes, Class 1 and Class 2. Class 1 PCBs have limited life, Class 2 PCBs have extended life, and Class 3 PCBs have high performance on demand, and Class 3 PCBs can’t tolerate failure.

The first step in PCB manufacturing is to design the PCB. This is typically done with the help of a computer program. A trace width calculator is helpful for determining the thickness of the various layers, such as the inner and outer layers. The inner and outer layers are typically printed with black ink to indicate conductive copper traces and circuits. In some cases, a color is used to indicate the surface finish of the components.

FR-4 + FR-4 + FR-4

FR-4 is a common substrate used in PCB manufacturing. It is composed of glass cloth impregnated with a hybrid epoxy resin. Its excellent electrical, thermal, and mechanical properties make it an ideal material for printed circuit boards. These boards are used in a variety of industries including computers, communications, aerospace, and industrial control.

When choosing a PCB material, consider the amount of moisture the circuit board is likely to absorb. Moisture absorption is the measurement of how much moisture a circuit board can hold without degrading. FR4 exhibits very low moisture absorption, averaging 0.10% after 24 hours of immersion. Because of its low moisture absorption, FR4 is an ideal choice for PCB manufacturing.

While FR4 is not a single material, it is a group of materials designated by the National Electrical Manufacturers Association (NEMA). FR4 PCBs are typically composed of a tera-function epoxy resin and woven fiberglass cloth with filler. This combination of materials provides a superior electrical insulator and high mechanical strength. FR4 PCBs are used in a variety of fields, and are among the most common circuit boards in many industries.

Een printplaat opzoeken

Een printplaat opzoeken

Er zijn verschillende manieren om een printplaat op te zoeken en de componenten te bepalen. De eerste stap is het kennen van de namen van de componenten, die onderdeelnummers zijn. Bepaal vervolgens om welk type component het gaat. Deze componenten kunnen weerstanden, condensatoren, spoelen of potentiometers zijn. De weerstanden worden gemarkeerd met een ohm-markering. Het ohmsymbool ziet eruit als de Griekse letter Omega. Een voorbeeld is 100MO, wat staat voor honderd megaohm. Andere componenten die op een printplaat kunnen zitten zijn oscillatoren en diodes, die gemarkeerd zijn met de letter D. Relais daarentegen zijn meestal gemarkeerd met een K.

Onderdeelnummers

Onderdeelnummers worden gebruikt om onderdelen op printplaten te identificeren. Ze maken reparaties of vervangingen eenvoudig en helpen de integriteit van elektronische apparaten te garanderen. Printplaten worden in de loop van maanden of jaren gemaakt en hun ontwerp verandert vaak. Sommige printplaten hebben ook individuele serienummers, die technici helpen het juiste onderdeel te identificeren bij een probleem of reparatie.

Koperlaag

Bij het ontwerpen van een printplaat is het belangrijk om rekening te houden met de dikte van de koperlaag. Afhankelijk van de hoeveelheid stroom die moet worden getransporteerd en het type schakeling, kan de dikte van het koper variëren. Voor printplaten met een hoge stroomsterkte is bijvoorbeeld meer koper nodig dan voor een printplaat met een lage stroomsterkte. Gewoonlijk wordt de dikte van de koperlaag aangegeven in ounces per vierkante voet. Sommige printplaten gebruiken echter twee of drie ounce per vierkante voet voor circuits met hoog vermogen. Een standaard koperen plaat van 1 ounce per vierkante voet is 34 micrometer dik.

Substraat

Printplaten worden meestal gemaakt van verschillende soorten substraten. Het soort materiaal waarvan een printplaat is gemaakt, bepaalt de prestaties. Substraten worden meestal gekozen op basis van hun elektrische eigenschappen, milieueigenschappen en vormfactor.

Stroomrails

Bij het bouwen van schakelingen moet je vaak stroom aansluiten op verschillende locaties. Dit wordt gemakkelijk gemaakt door de stroomrails. Elke stroomrail is gelabeld met + of - en kan een rode, blauwe of zwarte streep hebben.

Transistors

Als je zeker wilt weten of een transistor compatibel is met een bepaald circuit, moet je weten hoe je het onderdeelnummer op een printplaat kunt opzoeken. De meeste transistors hebben een onderdeelnummer dat meestal begint met "2N". Dit onderdeelnummer geeft meestal het type transistor aan en is niet noodzakelijk een standaard formaat.

LED's

LED PCB's zijn een van de populairste soorten printplaten. Ze worden tegenwoordig in vrijwel elk type schakeling gebruikt. Om een printplaat op te zoeken, moet je eerst de Kicad software downloaden. Als je die hebt gedownload, moet je de Kicad-ontwerpbestanden uitpakken. Deze bestanden bevatten de Pro, CMP, Kicad PCB layout en het schema.

Weerstanden

Weerstanden op een printplaat spelen een cruciale rol in een circuit. Als de weerstanden beschadigd zijn, kan dit leiden tot een storing. Wanneer je een weerstand kiest, moet je rekening houden met zijn maximale stroombelastingscapaciteit. Als de weerstanden deze capaciteit te laag hebben, zullen ze je elektrische componenten niet beschermen tegen hoge stroomschommelingen. Weerstanden met een hoog vermogen zijn verkrijgbaar voor toepassingen met een hoge stroomsterkte.

Inductoren

Er zijn een paar belangrijke eigenschappen die je moet weten wanneer je spoelen kiest. Ten eerste moet je de zelfresonantiefrequentie van de spoel kennen. Deze moet minstens 1,5 keer de werkfrequentie zijn. Daarnaast moet je de DC weerstand en impedantie weten. Deze eigenschappen zijn cruciaal bij het kiezen van spoelen die elektromagnetische interferentie filteren.

Wat is PCB-assemblage?

Wat is PCB-assemblage?

Printplaatassemblage is een complex proces waarbij printplaten worden gebouwd. Printplaten worden meestal gemaakt van kunststof en vereisen een hoge mate van precisie. Het assemblageproces wordt vaak met de hand uitgevoerd. Sommige printplaten zijn echter zo ingewikkeld dat er een machine voor nodig is. Dit proces kan kostbaar en tijdrovend zijn.

Assemblage van printplaten

De assemblage van printplaten is een essentieel proces bij het maken van elektronische apparaten. Het is een proces waarbij printplaten op een niet-geleidend substraat worden geplaatst. Vervolgens worden de componenten op de printplaat bevestigd. Afhankelijk van het type printplaat en de toepassing worden verschillende processen gebruikt.

Een van de belangrijkste factoren bij PCB-assemblage is de componentvoetafdruk. Zorg ervoor dat de footprint exact overeenkomt met het datasheet. Anders wordt het onderdeel verkeerd geplaatst en krijgt het ongelijkmatige warmte tijdens het soldeerproces. Bovendien kan een verkeerde footprint ervoor zorgen dat het component aan één kant van de printplaat blijft kleven, wat niet wenselijk is. Bovendien kan een verkeerd landpatroon problemen veroorzaken bij het gebruik van passieve SMD-componenten. De breedte en de grootte van de sporen die de aansluitpinnen verbinden, kunnen bijvoorbeeld het soldeerproces beïnvloeden.

Het proces van PCB assemblage begint met het printen van een printplaatontwerp op met koper bekleed laminaat. Daarna wordt het blootliggende koper geëtst om een patroon achter te laten. Na het plaatsen van de componenten wordt de printplaat op een transportband geplaatst. Nadat de printplaat in een grote over is geplaatst, wordt hij reflow gesoldeerd. Reflow solderen is een belangrijke stap in PCB assemblage. Bij het reflowproces wordt de printplaat op een transportband geplaatst en vervolgens in een verwarmde kamer geplaatst. Gedurende deze tijd smelt en krimpt het soldeer.

Technieken

Er zijn verschillende technieken om printplaten te assembleren. Een van deze technieken is geautomatiseerde optische inspectie, waarbij een machine met camera's de printplaten vanuit verschillende hoeken bekijkt en eventuele fouten opspoort. Een andere techniek is visuele inspectie, waarbij een menselijke operator de printplaten handmatig controleert. Deze technieken zijn nuttig voor printplaten die in kleine hoeveelheden worden gemaakt, maar ze hebben hun beperkingen.

De onderdelen in dezelfde richting oriënteren is een andere techniek om het assemblageproces van printplaten sneller en gemakkelijker te maken. Deze methode minimaliseert de kans op het kruislings aansluiten van componenten, wat kan leiden tot soldeerproblemen. Een andere techniek is het eerst plaatsen van de randcomponenten. De reden hiervoor is om de lay-out van de ingangsverbindingen op de printplaat te begeleiden.

Kosten

De kosten van printplaatassemblage variëren sterk per bedrijf. Dit komt omdat de basismaterialen die gebruikt worden om printplaten te maken duur zijn. Bovendien rekenen sommige bedrijven veel meer dan andere voor dezelfde printplaatassemblagediensten. De kwaliteit van het eindproduct blijft echter onaangetast. Dus als u zich de hoge kosten van PCB assemblage niet kunt veroorloven, kunt u altijd op zoek gaan naar goedkopere alternatieven.

De printplaatassemblagekosten zijn afhankelijk van het volume printplaten dat u wilt laten assembleren. Bestellingen met een laag volume zullen hogere kosten met zich meebrengen, terwijl middelgrote bestellingen lagere kosten met zich meebrengen. Bovendien zal de kwaliteit van het ontwerp en de componenten die gebruikt worden in het PCB assemblageproces ook een rol spelen in het bepalen van de totale kosten.

Nadelen van handmatige pcb-assemblage

Handmatige printplaatassemblage is een arbeidsintensief proces waarvoor geschoolde technici nodig zijn. Het kost ook veel tijd en heeft een hoog risico op menselijke fouten. Daarom wordt handmatige assemblage niet aanbevolen voor grootschalige printplaatassemblageprojecten. Het is ook geen ideale optie voor sommige componenten, zoals pinnen met een fijne pitch en dichte SMT-onderdelen.

Een ander nadeel van handmatige printplaatassemblage is het gebrek aan automatisering. Zelfs de meest ervaren handen zullen moeite hebben om hetzelfde precisieniveau te bereiken als een machine. Het is ook moeilijk om consistent en residu-vrij te solderen. Het gevolg is dat met de hand gemaakte printplaten een inconsistente kwaliteit hebben. Bovendien zijn kleinere componenten moeilijker met de hand te assembleren.

In-circuit testen

In-Circuit testing (ICT) is een proces waarbij de printplaat een aantal stappen ondergaat om er zeker van te zijn dat alle componenten goed op hun plaats zitten. Het is een zeer nuttige test, maar heeft enkele beperkingen, zoals een beperkte testdekking. Sommige PCB-componenten zijn te klein voor deze methode of hebben een groot aantal componenten. Toch kan deze methode veel vertrouwen geven in de bouwkwaliteit van de printplaat en de functionaliteit ervan.

PCBA's kunnen op veel verschillende manieren worden getest, waaronder in-circuit testen, waarbij elektrische sondes worden gebruikt die op specifieke punten op de printplaat worden bevestigd. De probes kunnen defecten aan componenten detecteren, zoals verschuivingen of slecht soldeerwerk. Ze kunnen ook spanningsniveaus en weerstand meten, evenals andere gerelateerde factoren.

Hoe worden printplaten gemaakt?

Hoe worden printplaten gemaakt?

One of the most important components of any printed circuit board is the connection holes. These holes are drilled in a precise pattern to allow the circuits to connect to one another. Automated drilling machines utilize numerically controlled drill files, also called excellon files, to determine where to drill and how big to make the holes. Depending on the PCB’s structure, drilling can be done one layer at a time or in layers prior to lamination.

PCB's met meerdere lagen

A multi-layer PCB is a printed circuit board with more than three layers. These boards are used in a wide variety of devices, from home appliances to medical devices. Typically, a board needs at least four layers to function properly. This technology is becoming more prevalent in household appliances and is becoming more common in medical devices, such as X-ray machines and CAT scan equipment.

The process of multi-layer PCB manufacturing involves using woven glass cloth and epoxy resin. The epoxy resins are then cured, forming the core of the board. Afterwards, the core and copper sheeting are bonded together by heat and pressure. This results in a multi-layer PCB with uniform properties.

Another manufacturing process is panelization, which is the process of combining multiple small printed circuit boards onto a single panel. This technique combines several different designs onto one large board. Each panel consists of an outer tooling strip that has tooling holes, panel fiducials, and a test coupon. Some panels also include a hatched copper pour to help prevent bending during the paneling process. Panelization is common when components are mounted close to the edge of a board.

Class 2 and 3 PCBs

While most manufacturers of Class 2 and Class 3 printed circuit boards adhere to the same standards, there are a few key differences between these two classes. Class 2 boards are typically manufactured for products that are not exposed to extreme environmental conditions, are not critical to the end user, and are not subject to rigorous testing. Class 3 boards, on the other hand, are designed to meet the highest standards and must provide continuous performance and minimal downtime. The main difference between the two classes is the requirements for board design and manufacturing process.

Class 2 and 3 printed circuit boards are made to IPC-6011 standards. These standards describe the requirements for Class 1, Class 2, and Class 3 printed circuit boards. There are also newer IPC standards called Class 3/A. These are designed for military avionics and space applications. Class 1 and Class 2 PCBs must meet the IPC’s Rigid, Flex, and MCM-L standards.

Enkelzijdige PCB's

Single-sided printed circuit boards (PCBs) are a common and relatively easy to design circuit board. As a result, most manufacturers and designers can design and build these boards. Single-sided PCBs are also easier to produce than multi-layered PCBs. As a result, almost any PCB manufacturing company can produce them. Single-sided PCBs are most commonly ordered in high quantities.

Single-sided PCBs are typically made of FR4 material, a fiberglass-like substance mixed with epoxy. The material is formed into multiple layers, with each layer containing one layer of conductive material. Leads are then soldered to copper tracks on the component side. Single-sided PCBs were originally used to fabricate prototype circuit boards, but as the demand for surface-mount components grew, they were replaced by multi-layer PCBs.

Single-sided PCBs are the simplest and cheapest form of printed circuit boards. They feature a single layer of conductive copper above the substrate. In addition, there are no via holes in single-sided PCBs. As such, they are most suited for low-density designs. They are easy to manufacture and are often available in short lead times.

Flex PCBs

There are several steps that take place in the production of flex PCBs. The first step involves designing the layout of the board. This can be done using CAD tools such as Proteus, Eagle, or OrCAD. After the layout has been designed, the assembly process can begin.

The next step involves routing the conductors. The width of the conductors should be set at a standard for the device. However, the number of conductors may vary depending on the design. The standard conductor width is necessary for a circuit that requires a certain percentage of circuit current. Depending on the design, the diameters of holes can also vary.

After the template has been etched, the flex circuit is cut using a process called “blanking”. A hydraulic punch and die set is used for this process, but its tooling costs can be high. Another option is using a blanking knife. A blanking knife is a long razor blade that is bent into the shape of the flex circuit outline. It is then inserted into a slot in a backing board, usually MDF or plywood.