4 Stappen om een perfecte aluminium PCB te maken

4 Stappen om een perfecte aluminium PCB te maken

Om een perfecte aluminium PCB te maken, zijn er verschillende stappen die je moet nemen. De eerste stap is het bepalen van de stapeling en het aantal lagen van de printplaat. Daarna moet je de materialen kiezen die in de verschillende delen van de printplaat worden gebruikt. Dan moet je beslissen of je het aluminium in een kernlaag wilt plaatsen of met een scheidingsmembraan aan de omringende diëlektrische lagen wilt hechten. Een andere optie is een aan de achterkant gemonteerde plaat, of zelfs uitsparingen.

Processen die worden gebruikt om een perfecte aluminium pcb te maken

De aluminium PCB is een veelgebruikt materiaal in veel toepassingen. De grootste gebruikers zijn energiebedrijven, LED-omzetters en radiofrequentiebedrijven. De meeste aluminium PCB's worden gemaakt als een enkele laag. Dit komt omdat een enkele laag aluminium een belangrijk deel van de thermische structuur van de printplaat vormt. Tijdens het fabricageproces worden gaten geboord in de aluminium basislaag en opgevuld met een diëlektrisch materiaal.

De eigenschappen van aluminium PCB maken het een uitstekend materiaal voor elektronische apparatuur. Het heeft een hoog geleidingsvermogen en een lage uitzettingscoëfficiënt. Deze eigenschappen maken het ideaal voor toepassingen met een hoog vermogen. Aluminium PCB's zijn ook geschikt voor gebruik in circuits met hoge temperaturen.

Om een aluminium printplaat te maken, moet het ontwerp van de printplaat worden voorbereid. Nadat het ontwerp klaar is, begint de fabrikant met het fabricageproces. De aluminium kern wordt dan bedekt met een scheidingslaag en de PCB-laminaten worden dan op de aluminium dragerplaat gelijmd. Tijdens deze stap worden er doorgangsgaten geboord om een ruimte te creëren die groot genoeg is voor de componenten. Deze doorvoergaten worden dan geplateerd met soldeer en afgewerkt met een soldeermasker.

Gebruikte materialen

Aluminium is een metaal met een uitstekende hittebestendigheid en wordt gebruikt om printplaten te maken. Het warmtegeleidingsvermogen meet hoeveel warmte er per kilowattuur (kW/m.h.) door een oppervlakte-eenheid kan worden overgedragen. Hoe hoger de thermische geleidbaarheid van het materiaal, hoe beter het is voor thermische isolatie en warmteafvoer. PCB's met aluminium achterzijde zijn ideaal voor toepassingen waar een hoge thermische dissipatie vereist is.

Fabrikanten van aluminium printplaten gebruiken verschillende methoden om dit type printplaat te maken. Ze kunnen de printplaat uitboren en er verschillende kleine gaatjes in aanbrengen. Deze gaatjes worden gebruikt om circuitcomponenten te bevestigen, zoals schakelaars en microchips. Deze moeten op de printplaat worden aangesloten om goed te kunnen functioneren. De aluminium printplaat is ook gecoat met isolatiemateriaal, waardoor hij niet-geleidend is.

Aluminium PCB's zijn het meest voorkomende type. Ze hebben een aluminium kern omgeven door koperfolie. Dit materiaal is uitstekend voor warmteafvoer en werkt goed voor toepassingen die meer vermogen vragen. Aluminium PCB's werden voor het eerst ontwikkeld in de jaren 1970 en worden momenteel gebruikt in voedingssystemen, LED-verlichting en autosystemen. Aluminium PCB's zijn niet alleen hittebestendig, maar ook recyclebaar.

Soldeermasker afdrukken

Verschillende factoren bepalen welk type soldeermasker gebruikt moet worden, zoals de grootte en lay-out van de printplaat, het type componenten en geleiders en de beoogde uiteindelijke toepassing. Bovendien hebben gereglementeerde industrieën specifieke vereisten. Vandaag de dag zijn vloeibare foto-afdrukbare soldeermaskers het meest gebruikte type en ze zijn zeer betrouwbaar. Ze staan er ook om bekend dat ze PCB-verblinding minimaliseren.

Bij het gebruik van soldeermaskers moet het reliëfgebied tussen soldeerpasta en printplaat precies gepositioneerd zijn zodat het soldeer goed hecht. Als het soldeermasker niet het hele oppervlak van de printplaat bedekt, kan er kortsluiting ontstaan. Bovendien kunnen soldeermaskers testpunten en vias bevatten.

Soldeermaskers worden gebruikt om openingen op de printplaat aan te duiden, waarna de pinnen van de componenten erop gesoldeerd kunnen worden. In sommige gevallen worden de soldeermaskers op de printplaat gedrukt met epoxy- of filmmethoden. De soldeerpasta wordt via deze openingen op de printplaat aangebracht om een stevige elektrische verbinding te maken tussen de componenten. Het top-side masker wordt gebruikt voor de bovenkant van de printplaat, terwijl het bottom-side masker wordt gebruikt voor de onderkant van de printplaat.

Hogedruktest

Bij de productie van een aluminium PCB is het noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de isolerende laag vrij is van scheuren of slijtage. Bovendien moeten de controlepositie en de omtrektolerantie overeenkomen met de vereisten van het ontwerp. Het is ook belangrijk om metaalkruimels te elimineren die de elektrische capaciteit van de printplaat kunnen beïnvloeden. Om aan deze eisen te voldoen, moet een hogedruktest worden uitgevoerd. Er wordt druk uitgeoefend op de printplaten met een druk van ****KV DC en de kruipstroom wordt ingesteld op **mA/PCS. Tijdens het testen moeten de testers geïsoleerde handschoenen en schoenen dragen om zichzelf te beschermen tegen de hoge druk. Ook moet de OSP-film binnen het gespecificeerde bereik liggen.

Het uitvoeren van een geautomatiseerde test is essentieel voor het productieproces. Deze methode is nauwkeuriger en sneller dan handmatige inspectie en kan trends identificeren die tot procesverbetering kunnen leiden. De PCB's die deze test doorstaan gaan door naar de laatste stadia van PCB productie.

Wat is een printkaartassemblage?

Wat is een printkaartassemblage?

A circuit card is a printed circuit board that contains electronic components. The process of assembling one involves several steps. The first step is to design the circuit. This involves using specialized software and schematic capture tools. Once the schematic is ready, the next step is to print the PCB. The copper is then etched and laminated to two sides of a non-conductive material, which is used as the PCB substrate.

Assemblage van printplaten

Printed circuit board assembly is a complex process that involves the connection of electronic components to the printed circuit boards. Printed circuit boards contain conductive pathways that connect the electronic components to one another. These boards are then mounted onto a non-conductive substrate. When the final assembly is complete, the electronic components are soldered or inserted into the board.

Printed circuit boards can be single-sided, double-sided, or multi-layer. Single-sided boards consist of one copper layer, while double-sided boards have two layers. Multi-layer PCBs allow for more component density and circuit traces on the inner layers. Multilayer PCBs are increasingly popular in electronic components and devices. However, multi-layer PCBs can be difficult to repair or modify in the field.

The PCB assembly process starts with a design. The layout of components on the PCB is determined by the number and location of copper layers. PCBs with many layers are more complex and time-consuming to produce. Choosing the number of layers and interconnection design depends on the circuitry to be designed, as more layers will give the designer more routing options and better control over signal integrity, but will cost more to produce. Assemblers also place components on the panel during the assembly process.

Process of assembling a circuit card

Assembling a circuit card is a process that involves connecting electronic components to a printed circuit board (PCB). Circuit card assembly involves fabricating the circuits, placing the electronic components and soldering them into place. It also involves cleaning the circuit card and inspecting it for quality before final assembly.

A circuit card can be either a single or double-sided product. It may have silkscreens identifying the components or test points. It can be used to connect electronic products, or it can be used to control the functions of a computer. Assembling a circuit board requires some soldering skills and specialized equipment. You will also need a soldering iron with a fine tip. Using a fine tip will make it easier to solder small components and control the production rate. It is also important to calibrate the soldering iron and preheat the PCB and the components to ensure a good connection.

A circuit card has several layers of electronic components that are held together by a PCBA substrate. These PCBA substrates can be made of copper or other conductive materials. A layer of copper is also laminated onto the circuit board, and sometimes multiple layers are used. The copper is then covered with a solder mask, which protects the components from shorts and corrosion. In the early days, circuits were powered by batteries or direct current. Later, Nikola Tesla invented alternating current, which allows the voltage of the current to vary.

Materials used for assembling a circuit card

Various materials are used in the assembling process of a circuit card. The most common one is FR-4, which is a dielectric material. Copper-clad laminate is another material that is widely used today. Copper-clad laminate is a type of board stock that contains unetched copper.

The materials used in assembling a circuit card are chosen based on their electrical and thermal properties. They may also be chosen to satisfy governmental requirements. For example, the European Union’s Restriction of Hazardous Substances (RoHS) directive restricts the use of certain metals and chemicals. Another method of assessing the performance of a material is the UL (Underwriters Laboratories) rating. This rating is essential for many electronic devices.

The materials used for assembling a circuit card include a substrate for support and a conductive layer for connection. The substrate can be flexible, ridged, or even a metal core board. The copper is then laminated to the substrate. There are several layers of copper, depending on the type of PCBA. Lastly, a solder mask is applied to the surface of the circuit card to prevent corrosion and reduce the risk of solder shorts.

Cost of assembling a circuit card

A circuit card is a flat, thin piece of dielectric material with conductive paths connecting electronic components to sockets on a printed circuit board. The process of assembling circuit cards is called Circuit Card Assembly (CCA), and it involves etching patterns on the dielectric substrate and adding electronic components.

The cost of assembling a circuit card depends on a few factors. One important factor is labor. An assembly company in North America will charge an average of $1,100 per circuit board with a three-day turnaround, while the same quantity in China will cost just $545. Additionally, labor costs will vary by geographical location. For example, in North America, a circuit board will cost about $1,100, whereas the same card assembly in China will cost $550.

The PCB assembly process is highly customized and therefore increases the cost of the printed circuit board. However, there is a middle ground that allows for customization without exceeding the budget. The cost of PCB assembly can also be minimized by using contract manufacturing partners who offer cost-effective services. PCB assembly also involves several human processes as well as automated machinery.

Top 8 Materials for Microwave PCBs

Top 8 Materials for Microwave PCBs

If you’re in the market for a microwave PCB, it’s important to look at the materials that are used in these circuits. There are a variety of different materials available, and the best materials for a microwave PCB are determined by certain factors. For example, a material’s Er value should be less than 2.5, and it should have a low Df value, which indicates that it’s a good candidate for microwave applications. High-frequency materials should also have a low variation in Df.

Hydrocarbon-based materials

Hydrocarbon-based PCB materials can be a great option for microwave-frequency applications. Typically, these materials are compatible with standard FR4 PCB fabrication processes. In many cases, these PCB materials are preferred over PTFE or glass. However, the choice of material for your microwave-frequency circuitry should be based on the application’s requirements.

Glass fiber

This type of material has a number of advantages over the traditional copper-based substrates. It is flame-retardant and offers good thermal and mechanical properties. Glass fiber reinforced pcbs are among the top choices of manufacturers for many reasons.

Aluminum

Microwave pcbs are generally made from a thin layer of aluminum that is laminated to a thermal substrate. Thermal bonding materials can be used to bond the two layers together, and thermal materials can be laminated to one side or both sides of aluminum. Then, the laminated assembly is through-drilled and plated. Through holes in the aluminum substrate maintain electrical insulation.

Copper

Copper is one of the most popular materials for microwave PCBs, but there are also advantages to other materials for this type of design. For starters, it has a very low dielectric strength. This property limits the performance of microwave PCBs in certain applications. Secondly, copper has a high melting point, which makes it one of the most expensive materials for microwave PCBs.

FR-4 glass/epoxy

FR-4 glass/epoxy for PCBs is a high-frequency material used for PCBs. This material offers good electrical and mechanical specifications and is relatively stable over time. However, it has several disadvantages, including the tendency to quickly dull drill bits and cutting shears. Moreover, it is abrasive and glass splinters can be painful.

FR-5 glass/epoxy

Microwave PCBs require different metallization processes than traditional PCBs. In general, FR-4 glass/epoxy material is preferred. It is a low-cost and flame retardant material that has been the industry standard for decades.

FR-2 glass/epoxy

When choosing the material for a microwave PCB, it’s important to understand the range of properties that this material can offer. Glass/epoxy is a flexible circuit material with low dielectric losses at microwave frequencies. FR-4 is a glass fabric-reinforced laminate bonded with flame-resistant epoxy resin. The National Electrical Manufacturers Association has designated this material as UL94VO-compliant and it is a good choice for microwave PCBs.

FR-3 glass/epoxy

FR-3 glass/epoxy for the manufacture of microwave PCBs is a high-performance material that is derived from woven glass reinforced material and an epoxy resin binder. This material has exceptional mechanical properties, including resistance to high temperatures. It is also known for its low moisture absorption, chemical resistance, and immense strength. By comparison, FR-1 and FR-2 are paper-based materials with lower glass transition temperatures.

PCB Circuit Materials Selection and Its Influence in Different Frequency Bands of 5G

PCB Circuit Materials Selection and Its Influence in Different Frequency Bands of 5G

The 5G switchover will be an important decision for many industries, but the switchover will depend on their applications and operations. Some industries need to adopt the new technology quickly to remain competitive, while others may want to take their time. Regardless of which industry you are in, you should consider the potential costs associated with using new high-speed materials. Stack-up time for PCBs may increase significantly with high-speed materials, so it is worth taking your time to make the right decision.

Diëlektrische constante

When it comes to PCB material selection, the dielectric constant is an important consideration. It determines how quickly the material will expand and contract when exposed to a change in temperature. The thermal conductivity rate of PCB materials is typically measured in watts per meter per Kelvin. Different dielectric materials will have different thermal conductivity rates. Copper, for example, has a thermal conductivity of 386 W/M-oC.

When selecting PCB materials, remember that the effective dielectric constant of the substrate affects the speed of electromagnetic waves. The dielectric constant of the PCB substrate material and trace geometry will determine how quickly a signal can travel across the circuit.

The dielectric constant is a key consideration when selecting PCB materials for 5G networking. High permittivity will absorb electromagnetic signals and degrade the sensitivity of communications. Therefore, it’s crucial to choose PCB materials that have low permittivity.

Trace thickness

The frequency range of the 5G technology is larger than the previous wireless communication techniques. This means that shorter structures are susceptible to being excited by the signals. Typically, the wavelength of a single PCB trace is one centimeter. With this frequency range, a single trace can be a great reception antenna. However, as the frequency range broadens, the susceptibility of a PCB trace increases. Thus, it is essential to determine the best shielding approach.

The frequency bands of the 5G standard are divided into two parts – the low band and the high band. The first band is the millimeter-wave region, while the second band is below the 6GHz threshold. The band centered around 30 GHz and 77 GHz will be used for the mobile network.

The second band is low band, which is commonly used in the energy sector to communicate with remote wind farms, mining operations, and oil fields. It is also used to connect smart sensors in agriculture. Mid-band 5G, which transmits around 1.7GHz to 2.5GHz, provides a good balance between speed and coverage. It is designed to cover large areas and offer relatively high speeds, which are still faster than what you can get with home internet.

Kosten

When it comes to manufacturing electronic products, the choice of materials for PCBs is critical. There are many challenges when manufacturing at high frequency bands, such as 5G. Fortunately, PCBA123 has created families of materials that meet the requirements for this new frequency range.

The higher carrier frequencies used in 5G networks will enable higher data rates and lower latency. This will allow for greater connectivity for a much larger number of devices. This means that 5G may well be the standard for the Internet of Things. However, as the frequency band increases, so too does the complexity of the devices.

Fortunately, there are some ways to reduce the cost of PCBs. For example, one option is to use low-loss liquid crystal polymers, which have a lower Tg. While this option can lower costs, it can introduce new permittivity concerns. Alternatively, manufacturers can use flexible ceramics and polyimides, which are better suited for low-temperature applications.

Thermal expansion

High-frequency PCB circuits require materials with different thermal expansion characteristics. While FR-4 is the most common material used in high-frequency circuits, there are also many other materials that can be used to minimize loss. Among these materials are pure polytetrafluoroethylene (PTFE), ceramic-filled PTFE, hydrocarbon ceramic, and high-temperature thermoplastic. These materials vary in Dk values, and the loss factor is based on surface contaminants, laminate hygroscopicity, and manufacturing temperature.

PCB circuit materials used in 5G technologies have to be resistant to higher temperature variations. Increasing thermal resistance will allow circuit boards to be processed using existing circuit board processing facilities. In addition, 5G technologies will require higher-quality PCB materials. For example, Isola MT40 is a material with a low coefficient of thermal expansion in the thickness direction, with a Dk/Df of 0.03, indicating that it is appropriate for high-frequency applications.

To ensure signal integrity, 5G systems will require high-speed and high-frequency components. With effective thermal management, these components can be designed to perform at the highest speed possible. Thermal conductivity, or TCR, is a property that measures the dielectric constant of a substrate in relation to temperature. When a circuit is under high-frequency operation, it generates heat and loses dielectric performance.

3 Concepten om te beginnen met het ontwerpen van snelle PCB's

3 Concepten om te beginnen met het ontwerpen van snelle PCB's

Before you get started with high speed PCB design, there are a few basic concepts you need to understand. These include Impedance calculations, Schematics, and the Footprint assignment tool. You’ll also want to consider the importance of maintaining the length of traces.

Schematics

Schematics play a vital role in PCB design. They help communicate design issues and ensure that the final PCB meets all of the necessary specifications. In addition, they provide an appropriate framework for high-speed designs. If you’re unsure about the best way to organize high-speed circuitry, consider reading up on some of the most important concepts regarding schematics.

When designing circuits for high-speed PCBs, it’s important to group components and circuit flows into logical groups. This will help you layout the circuits on the board. You can also group certain sensitive components together. In contrast, if the design is for a low-speed product, circuit flow may not be a major concern. Instead, you may be more concerned about making the most of the space on the schematic sheet.

When designing high-speed PCBs, you need to carefully consider the routing process. Different techniques are employed for this process, so be sure to collaborate with experts in the field. For example, you should place a central processor near the center of the board, where it will interface with the rest of the components on the board. Then, you can place the peripherals around it.

Impedance calculations

Impedance calculations for high speed PCB designs are necessary for high-speed PCB designs. The calculation involves the dielectric constant and the width of the trace. These values are then used in the design process to determine the final impedance. A PCB design can be simplified by using a stack-up editor, which has an in-built impedance calculator.

In addition to impedance calculations, signal integrity tools and impedance-controlled routing are also essential for high-speed PCB designs. Without proper impedance control, a circuit can’t be designed effectively. This can result in poor signal integrity. Managing all the parameters of a board can be time-consuming.

In high-speed PCB designs, it is imperative to make sure that the impedances of the signals on board are within one order of magnitude. The impedance of a CPCI signal line, for example, should be 65Ohms, while the impedance of the differential signal should be 100 ohms. The impedance of other signals on the board must be at least 50 ohms. In addition, the PCB routing space should be at least ten layers. This is because each signal layer has an adjacent image plane and a complete ground layer. To achieve this, a PCB design must balance the traces to maximize the density.

Footprint assignment tool

For a high-speed PCB design project to be successful, it is important to understand how signals are manipulated on the board. The signals must arrive at the proper timing, and any errors can cause data to be corrupted. Moreover, improperly arranged traces can cause other signals to interfere. Therefore, high-speed PCB design requires careful evaluation on a case-by-case basis.

 

Wat is een PCB-ontwerper?

Wat is een PCB-ontwerper?

In dit artikel bespreken we wat een PCB-ontwerper is, waar ze zich bevinden, welke computersoftware ze gebruiken en welke carrièremogelijkheden er zijn. PCB-ontwerpers zijn verantwoordelijk voor het ontwerp van printplaten. Ze gebruiken ook ontwerpregelcontroles om ervoor te zorgen dat de plaatsing en routing correct zijn. Dit kan helpen om het aantal productiere-spins te verminderen.

Ontwerper printplaten

Bij het maken van een printplaat moet een ingenieur creatief zijn en innovatieve oplossingen bieden. Ze moeten werken met een schema, onderdelenlijsten en een basisbeschrijving van de functie van de printplaat om een ontwerp te ontwikkelen dat voldoet aan de behoeften van de klant. Daarnaast moet een printplaatingenieur ontwerpstandaarden opstellen, CAD/CAM-software gebruiken en voltooide ontwerpelementen verifiëren. Andere belangrijke taken zijn het controleren van afmetingen, hoeveelheden en materialen.

Een printplaatontwerper is iemand die printplaten ontwerpt en plaatst. Ze gebruiken computerondersteunde tekenprogramma's (CAD) om een computergestuurd ontwerp te maken waarmee ze nauwkeurig onderdelen kunnen plaatsen. Ze moeten ook creatief zijn en bepalen hoe de onderdelen gerangschikt moeten worden om aan de specificaties van de klant te voldoen. Afhankelijk van het product kan een ontwerper zelfstandig of voor een bedrijf werken. Er kan van hen verwacht worden dat ze CAD-software gebruiken om aangepaste ontwerpen te maken of om een bestaand ontwerp te optimaliseren.

De CAD-software die gebruikt wordt voor het ontwerpen van een PCB vereist dat de PCB-ontwerper een bibliotheek van onderdelen samenstelt. Deze bibliotheekonderdelen omvatten weerstanden, condensatoren, connectoren en geïntegreerde schakelingen. Deze onderdelen moeten op de juiste plaats worden geplaatst om de meest efficiënte functionaliteit te bereiken.

Plaats en route van pcb-ontwerper

PCB-ontwerpers moeten een goed begrip hebben van elektronica en CAD-software. Ze moeten ook voldoende ervaring hebben met RF en analoge lay-outs. Bovendien moeten ze op de hoogte zijn van de algemene ontwerpregels met betrekking tot PCB's. Daarnaast moeten ze goed vertrouwd zijn met het werken met technische tekeningen en bibliotheken. Ze moeten ook vertrouwd zijn met het concept van BOM en Configuration Management.

Computersoftware gebruikt door pcb-ontwerper

De PCB-ontwerper gebruikt verschillende tools en software om printplaten te maken. PCB-ontwerpsoftware kan processen automatiseren en de kwaliteit verbeteren. Het stelt ontwerpers en belanghebbenden ook in staat om wijzigingen te zien en ervoor te zorgen dat aan alle projectspecificaties wordt voldaan. Naast het maken van printplaten helpt PCB-ontwerpsoftware ingenieurs ook om samen te werken aan projecten.

PCB-ontwerpsoftware kan variëren in kosten en functies. Kies een programma dat geschikt is voor uw behoeften. Sommige software is gratis, terwijl andere een kleine investering vereisen. U moet ook rekening houden met het besturingssysteem dat u gebruikt. Sommige PCB ontwerpsoftware is compatibel met MacOS en Linux, maar andere vereisen een Windows besturingssysteem.

Sommige PCB ontwerpsoftware heeft geavanceerde functies die het gemakkelijk maken om complexe printplaten te maken. Sommige van deze tools exporteren ook ontwerpen in meerdere formaten. Zorg ervoor dat de PCB ontwerpsoftware uitgebreide ondersteuning biedt en een grote bibliotheek met standaardonderdelen heeft. Zo hoef je niet telkens het wiel opnieuw uit te vinden als je een nieuw onderdeel wilt maken.

Carrièremogelijkheden voor pcb-ontwerper

Er zijn verschillende banen voor PCB-ontwerpers beschikbaar. Deze ontwerpers werken samen met verschillende mensen, waaronder ingenieurs en andere ontwerpers, om de perfecte printplaat te maken. Ze moeten uitstekend kunnen communiceren om ervoor te zorgen dat het uiteindelijke ontwerp aan alle specificaties voldoet. Ze communiceren ook met klanten en fabrikanten om uit te leggen hoe hun ontwerpen het eindproduct ten goede zullen komen. Een goede PCB-ontwerper moet uitstekende verbale en schriftelijke communicatievaardigheden hebben.

Onderwijs is ook een essentieel onderdeel van de carrière van een PCB-ontwerper. Naast een bachelordiploma kan een PCB ontwerper extra certificeringen en cursussen volgen om zijn kennis van PCB ontwerp te vergroten. Deze cursussen kunnen gespecialiseerde training bieden in PCB-tools en technologische trends. Sommige van deze programma's worden online aangeboden door verschillende instellingen.

Een PCB-ontwerper moet een uitgebreide kennis hebben van elektronica en CAD-software. Ze moeten ook een actieve kennis hebben van RF en analoge lay-outs. Het is ook belangrijk dat een ontwerper weet hoe hij het ontwerp van de printplaat in software moet maken en in staat is om de fysieke versie van de printplaat in een digitaal formaat te bekijken om te controleren op fouten. Dit soort expertise is belangrijk omdat de ontwerper zo tijd en geld kan besparen bij het maken van printplaten.

Een PCB-nummer vinden

Een PCB-nummer vinden

In dit artikel bekijken we hoe je een PCB-nummer kunt vinden, wat handig is om een verloren mobiele telefoon op te sporen. Hoewel de PCB-code een nuttig stukje informatie is, moet je voorzichtig zijn met het delen ervan met vreemden. Deze codes kunnen gemakkelijk worden verkregen door iemand met kwade bedoelingen.

Transistors

Een transistor is een halfgeleiderapparaat dat elektronische stroom schakelt en elektronische signalen versterkt. Ze hebben meestal drie aansluitingen en een "D" vorm. Het PCB-nummer voor een transistor is meestal Q. Een ander type halfgeleider op een PCB is een spoel, een kleine spoel die magnetische energie opslaat. PCB ontwerpers gebruiken vaak de letters L om een spoel aan te duiden.

Transistors zijn een belangrijk onderdeel van veel elektronische schakelingen. Behalve als versterker kunnen ze ook als schakelaar fungeren. Dit betekent dat ontwerpers transistors kunnen gebruiken om kleine stromen om te zetten in grotere. Transistors kunnen in allerlei soorten schakelingen worden gebruikt, van eenvoudige schakelingen tot complexere schakelingen die verschillende stromen vereisen.

Inductoren

Wanneer je elektronische schakelingen ontwerpt, is een van de belangrijkste componenten de spoel. Een inductor, ook wel spoel, condensator of reactor genoemd, slaat energie op in de vorm van een magnetisch veld wanneer er een elektrische stroom doorheen loopt. Inductoren zijn meestal gemaakt van geïsoleerd draad dat in een spoel is gewikkeld.

Er zijn veel verschillende soorten spoelen. Sommige inductoren worden op een oppervlak gemonteerd, terwijl andere door middel van gaten worden ingebouwd. Opbouwspoelen hebben pads waar ze op gesoldeerd worden, terwijl doorgangsspoelen direct op de printplaat gemonteerd worden. Spoelen met doorlopende gaten hebben draden die door gaten op de printplaat worden geleid en ze worden aan de achterkant met golfsolderen vastgezet. Dan zijn er nog spoelen met een ijzeren kern, die een metalen kern hebben. Deze spoelen hebben hoge inductiewaarden, maar zijn beperkt in hoogfrequent vermogen.

Homologen

PCB's zijn een familie van door de mens gemaakte organische chemicaliën die bestaan uit een bifenylstructuur met daaraan chlooratomen. PCB's worden ingedeeld in homologe groepen, die georganiseerd zijn volgens het aantal chlooratomen in het molecuul. De productie en het gebruik van PCB's werd in 1979 in eigen land verboden.

PCB's komen in verschillende vormen in het milieu voor, waaronder gechloreerde, di en tri PCB's. De mate van chlorering bepaalt hun fysisch-chemische eigenschappen. De mate van chlorering bepaalt hun fysisch-chemische eigenschappen. Homologe distributiepatronen van PCB's geven informatie over de mogelijke bron van PCB's en de mogelijke gevolgen voor het milieu.

Congeneren

Het aantal congeneren van PCB is een belangrijke parameter bij het bepalen van het totale PCB-gehalte in een binnenluchtmonster. Dit aantal kan worden geschat door de concentraties van elk van de zes congeneren te bepalen en die vervolgens met vijf te vermenigvuldigen. Deze procedure is in 2005 bijgewerkt door de Wereldgezondheidsorganisatie. De CEN-methode staat ook de selectie van vier extra congeneren toe, die de belangrijkste congeneren van elke homologroep zijn.

Voor het onderzoek analyseerde het Harvard Organics Laboratory de serumniveaus van 18 leerkrachten. De resultaten werden vergeleken met de leeftijdsgestratificeerde NHANES-gegevens voor dezelfde groep leraren. Voor deze laatste groep overschreden 18 leerkrachten de mediaanconcentratie voor congeneren 6 tot 74 en 11 leerkrachten overschreden het hoogste niveau van 95%.

Meerlagige PCB's

Verschillende industrieën zijn afhankelijk van meerlagige printplaten, zoals de ruimtevaartindustrie, medische apparatuur en de auto-industrie. Deze printplaten zijn robuust en bestand tegen de stress van de omgeving, zoals hoge temperaturen, extreme trillingen en ruwe omgevingen. Ze worden ook gebruikt in veel huishoudelijke apparaten.

Het proces van het ontwerpen van meerlagige PCB's omvat vele stappen, waaronder het aanmaken van een ontwerpdatabase, het definiëren van de grootte van de printplaat, het frezen van sporen en het plaatsen van componenten. Het proces is complex en vereist nauwkeurige PCB ontwerpsoftware en een layer stack manager.

Datasheets

Een datasheet is een gedetailleerd technisch document dat de functionaliteit van elektronische componenten beschrijft. Het is geschreven door ingenieurs voor ingenieurs, dus het kan moeilijk zijn voor mensen die niet veel weten over elektronica om het te begrijpen. De datasheet is echter een belangrijke bron van informatie voor iedereen die de werking van een bepaald onderdeel wil weten. Deze documenten bevatten ook belangrijke informatie zoals de maximumwaarden van het onderdeel.

Naambordjes

Je vraagt je misschien af: "Hoe vind ik printplaatnummers voor naamplaten?". Ten eerste is het handig om te weten naar wat voor soort gegevens je op zoek bent. De eerste byte van een naamplaatje bevat een ASCII-string die de naam van het bedrijf of het adres van de website voorstelt. De volgende byte bevat het nummer. Deze gegevens worden opgeslagen in een Little Endian bytevolgorde. Dit betekent dat het nummer in elke byte de natuurlijke volgorde van cijfers moet volgen, van rechts naar links geschreven.

Een andere manier om het PCB-nummer voor naamplaatjes te identificeren is door de teststicker van een transformator te vinden. Deze sticker zit meestal op de pool of pot. Het PCB-nummer staat erin gestempeld. Met een goede lens op je camera kun je een foto maken van het typeplaatje.

Een printplaat van stroom voorzien

Een printplaat van stroom voorzien

Een printplaat bevat verschillende onderdelen. Een van de belangrijkste is de weerstand. Er zijn ook transistors en condensatoren die worden gebruikt om elektronische signalen te schakelen. Elk van deze componenten is belangrijk en dient een specifiek doel. De juiste combinatie van al deze componenten zal resulteren in een werkende printplaat.

Weerstand

Weerstanden worden gebruikt om de hoeveelheid stroom te beperken die door een apparaat kan vloeien. Er zijn verschillende parameters die de weerstandswaarde beïnvloeden, zoals de temperatuurcoëfficiënt en de tolerantie. De temperatuurcoëfficiënt geeft aan hoe nauwkeurig de weerstand de stroom zal beperken en wordt meestal gespecificeerd in toepassingen die een hoge precisie vereisen. De temperatuurcoëfficiënt wordt bepaald door het weerstandsmateriaal en het mechanische ontwerp.

Omdat weerstanden erg heet worden bij hun maximale vermogen, worden ze meestal toegepast bij 50% van hun maximale vermogen. Deze deratingprocedure voegt betrouwbaarheid en veiligheid toe. Het maximale vermogen van een weerstand hangt af van het ontwerp van het product en het gebruik van het koellichaam. Grote draadgewonden weerstanden kunnen tot duizend watt belast worden.

Weerstanden zijn een cruciaal onderdeel van een printplaat. Er zijn twee soorten: doorgaande en opbouwweerstanden. Doorgangsweerstanden zijn kleiner dan opbouwweerstanden en worden voornamelijk gebruikt voor prototyping en breadboarding. Opbouwweerstanden daarentegen zijn kleine, zwarte rechthoeken die ontworpen zijn om op een PCB of op de bijbehorende landingsplaatjes te zitten. Deze weerstanden worden meestal gemonteerd met behulp van een robot of een oven en worden op hun plaats gehouden met soldeer.

Lineaire regelaar

Lineaire regelaars worden gebruikt om een printplaat van stroom te voorzien. Ze zijn echter relatief laag efficiënt en presteren in veel toepassingen slecht. De efficiëntie van de regelaar hangt af van de transistor binnenin, die functioneert als een variabele serieweerstand. Bovendien leidt het grote spanningsverschil tussen ingang en uitgang tot een grote vermogensdissipatie. Om dit te compenseren specificeert de datasheet voor de lineaire regelaar een bypass condensator.

Een lineaire spanningsregelaar bestaat uit drie aansluitingen: een pin voor de ingangsspanning, een pin voor de uitgangsspanning en een aardeaansluiting. Het is een essentieel onderdeel van elektronische schakelingen en wordt gebruikt in veel voedingsbeheersystemen met laag vermogen. Deze regelaar is een gebruikelijke keuze voor lokale spanningsconversie op een printplaat en biedt minder ruis dan schakelende regelaars. Hij kan ingangsspanningen leveren van 1 tot 24V en aandrijfstromen tot 5A.

Dit type regelaar wordt meestal gebruikt in toepassingen met een lage stroomsterkte, geluidsgevoeligheid en beperkte ruimte. Het is ook populair in consumentenelektronica en IoT-apparaten. Hij kan worden gebruikt in hoortoesteltoepassingen, waar lage kosten belangrijker zijn dan vermogensdissipatie.

Switch-Mode regelaar

Een schakelende regelaar is een apparaat dat gebruikt wordt in elektronische schakelingen en dat netspanning omzet in een hoger vermogen. Deze voedingen hebben verschillende voordelen ten opzichte van lineaire AC-naar-DC voedingen. Ze zijn compact, verbruiken minder stroom en zijn te vinden in veel gangbare elektronische apparaten. Ze worden bijvoorbeeld gebruikt in tv's, gelijkstroommotoren en de meeste pc's. Hoewel de technologie achter schakelende voedingen relatief nieuw is, worden ze steeds vaker gebruikt in elektronica.

Het ontwerp van de printplaat van een schakelende regelaar moet worden geoptimaliseerd om de hoeveelheid schakelstroom in het circuit te minimaliseren. De printplaat moet kort genoeg zijn om de lay-out van de printplaat niet te beïnvloeden en moet ontworpen zijn om de effecten van zowel uitgestraalde als geleide interferentie te minimaliseren. Bovendien moet de printplaat voldoende koperdikte hebben om de vereiste stromen te kunnen dragen. De printplaat moet een geschikte thermische uitzettingscoëfficiënt hebben. Het is belangrijk om rekening te houden met het geleidingsverlies van de printplaat, wat een cruciale parameter is bij het ontwerpen van een SMPS met hoge snelheid.

De SW-pin moet onder de ingangscondensator worden geleid. Het spoor moet dun en kort zijn om EMI te verminderen en toch een kleine SW-knoop te behouden. In sommige gevallen kan het voordelig zijn om een via te gebruiken om de SW-pen met een spoel te verbinden. Wees je er echter van bewust dat vias extra EMI toevoegen, dus vermijd ze tenzij ze absoluut noodzakelijk zijn.

Diode

Het principe achter de diode is eenvoudig: hij laat een bepaalde stroom in één richting stromen terwijl hij een andere blokkeert. Een diode heeft twee elementen, de anode en de kathode. Het is een halfgeleider met een pijlvormige vorm. Wanneer het in serie is geschakeld met een belasting, laat het stroom stromen van de positieve naar de negatieve kant. Een diode is een eenvoudig halfgeleiderapparaat met twee elementen dat werkt als een transistor, maar met twee zijden, een anode en een kathode. Het geleidt elektriciteit in de richting van de pijl, dus als je een printplaat hebt met een schakelaar die een diode gebruikt, zal de stroom van de kathode naar de anode stromen.

Een diode is een halfgeleiderapparaat waarmee je kunt regelen hoeveel stroom er door het circuit loopt. Wanneer de diode in de negatieve positie wordt geplaatst, wordt hij naar voren gestuurd, zodat wanneer de spanning zijn negatieve piek bereikt, de diode stroom geleidt. De stroom vloeit dan door de condensator, die zijn lading behoudt als de ingangsspanning stijgt.

Hoe dubbelzijdige prototypeprintplaten gebruiken

Hoe dubbelzijdige prototypeprintplaten gebruiken

Er zijn een paar belangrijke stappen die u moet weten wanneer u een dubbelzijdige prototype printplaat probeert te maken. Ten eerste moet je de componenten op de print identificeren. Sommige printplaten hebben koperen strips aan de onderkant die dienen als verbindingen tussen de componenten. Je kunt een boor gebruiken om deze stroken weg te breken en zo geïsoleerde stroken koper te maken.
Componenten overbrengen van een breadboard naar een stripboard

Componenten overbrengen van een breadboard naar een stripboard is een handige manier om een werkend circuit over te brengen naar een meer permanent en toegankelijk prototypebord. Stripboards hebben horizontale koperen rails die de rails van een breadboard nabootsen. Je kunt voorverpakte retail-stripboards, chiphouders, header-pennen en andere onderdelen kopen bij elektronicagroothandels.

Ten eerste moet je je stripboard voorbereiden. Dit kan met een speciale puntensnijder, een 4mm boor of een sterk stanleymes. Het doel is om twee sets parallelle koperen rails te maken. Om ervoor te zorgen dat de stripboards dezelfde pinnen hebben, moet u geen chipsockets aansluiten op twee rijen van het stripboard.

Zodra je gaten in het Stripboard hebt geboord, moet je de onderdelen erop plaatsen. De meeste componenten passen op een Stripboard met gaten op 0,1 inch hartafstand. De gaten zijn compatibel met DIP-geïntegreerde circuits en connectoren. Het is echter belangrijk op te merken dat sommige componenten niet op een stripboard passen met een gatenpatroon dat overeenkomt met de lay-out van het bord.

Testpunten op een printplaat identificeren

Testpunten zijn kleine blootliggende koperen gebieden op een dubbelzijdige prototypeprintplaat die dienen als toegangspunten voor de testsonde. Ze bevinden zich meestal aan de onderkant van de printplaat, hoewel complexere printplaten testpunten aan beide kanten kunnen hebben. De testpunten moeten gelijkmatig over de printplaat verdeeld zijn om er zeker van te zijn dat ze niet kortgesloten worden en het circuit niet beschadigen tijdens het testen. Bovendien moeten testpunten geïdentificeerd worden met betekenisvolle labels of referenties om hun identificatie te vergemakkelijken.

Het identificeren van testpunten op een dubbelzijdige prototypeprintplaat is cruciaal voor het succesvol testen van de schakeling. Testpunten zijn gebieden waar testsignalen worden geïnjecteerd om te bepalen of de schakeling correct functioneert. De uitgang van het testsignaal wordt gemeten met een sonde om te bepalen of het signaal laag of hoog is. Afhankelijk van het resultaat kunnen de juiste wijzigingen worden aangebracht om het circuit te verbeteren.

Bij het maken van een prototype PCB is het van cruciaal belang om testpunten te identificeren voordat er gesoldeerd wordt. Het assemblageproces van een dubbelzijdige prototype PCB kan geautomatiseerd of handmatig gebeuren. Het eerste vereist menselijke arbeid, terwijl het tweede machines vereist. Voor doorlopende verpakking is meer ruimte nodig dan voor oppervlaktemontage, wat ruimte- en kostenproblemen kan veroorzaken op kleinere printplaten.

Soldeerpasta werkt niet voor PTH-componenten

Het solderen van Plated-Thru-Hole (PTH) componenten op printplaten hangt af van een aantal factoren, waaronder een voldoende hoge temperatuur en een goed accepterend soldeersel. Een andere factor is de conditie van het koper zelf, dat sterk geoxideerd kan zijn en schoongemaakt moet worden met fijn schuurpapier. Een goede soldeertechniek is ook noodzakelijk.

Soldeerpasta is een mengsel van metaalsoldeerpoeder en een vloeimiddel. De pasta bevat de juiste hoeveelheid soldeer voor het type onderdeel en het smeltpunt ervan. De juiste hoeveelheid en plaats van soldeerpasta is essentieel voor een goede hechting. Als soldeerpasta niet goed werkt, kan dit leiden tot een slechte verbinding.

De pasta kan oxidatie veroorzaken als deze niet op de juiste temperatuur smelt. Je kunt een soldeerpastaspuit gebruiken om het soldeer aan te brengen. Zorg ervoor dat je de pasta in een Ziplock-zakje bewaart, want door de lucht kan de pasta uitdrogen.

Circuitborden bedraden - solderen, jumperdraden, sleuven en pogo-pinnen

Circuitborden bedraden - solderen, jumperdraden, sleuven en pogo-pinnen

Leren hoe je printplaten bedraadt is een belangrijke vaardigheid voor beginnende elektronici. Het hele proces zal veel sneller gaan als je wat basiskennis hebt. Dit artikel geeft een overzicht van solderen, jumperdraden, sleuven en pogo-pinnen. Na een paar tips en trucs zou je in staat moeten zijn om je eigen eenvoudige en effectieve elektronische apparaten te maken.

Solderen

Bij het solderen van printplaten moet je ervoor zorgen dat de soldeerstift schoon is en dat de printplaat goed gereinigd is. Dit komt omdat solderen bij hoge temperaturen de printplaat en de componenten kan beschadigen. Het is ook een goed idee om vertinde soldeerstiften te gebruiken. Deze zorgen ervoor dat het soldeer soepel vloeit en voorkomen oxidatie.

De normale methode om printplaten te solderen is door ze in een raster te leggen en de componenten op de aangrenzende cirkelkussentjes te solderen. Verbindingen buiten het rooster worden meestal gemaakt met een kleine draaddikte, die gestript kan zijn van een cat 5 kabel. De methode die wordt gebruikt voor hobby-elektronica is iets anders.

Jumper draden

Als je startkabels gebruikt om een printplaat te bedraden, moet je de juiste maat kiezen. De draad moet minstens anderhalve centimeter langer zijn dan de breedte van de printplaat. U moet ook draad met een grotere dikte kiezen. Grotere draden zijn gemakkelijker te plaatsen en af te lezen en zijn ook handiger tijdens de assemblage. Houd er ook rekening mee dat verschillende jumperdraden verschillende isolatiekwaliteiten hebben. De meeste verbindingsdraden zijn geïsoleerd met Teflon, een soort synthetisch rubber dat niet smelt bij soldeertemperaturen. Bovendien is dit type isolatie het meest gangbaar en het goedkoopst.

Jumper draden zijn er in verschillende kleuren. Ze kunnen zwart of rood zijn. Je kunt rood gebruiken voor massa en zwart voor stroom. Let ook op het type connectoren dat wordt gebruikt als je de jumperdraden op de printplaat zet. Mannelijke draden hebben een uitstekende pin, terwijl vrouwelijke dat niet hebben.

Slots

In de printplaat (PCB) dienen sleuven verschillende doelen. Over het algemeen worden ze gebruikt voor elektrische verbindingen. Er zijn twee soorten sleuven: doorgeplaatste sleuven en niet-doorgeplaatste sleuven. Plated-through slots worden gebruikt voor het verpakken van componenten en komen het meest voor. Niet-plateerde sleuven zijn ook beschikbaar op printplaten. Beide soorten sleuven worden meestal gebruikt op printplaten met meerdere lagen.

De sleufbreedte varieert afhankelijk van de printplaat. Meestal is 0,50 mm de minimale grootte van een sleuf. Een sleuf die geplateerd is, heeft koper op zowel de boven- als de onderlaag. Een niet-geplateerde sleuf is daarentegen kopervrij.

Pogo pinnen

Pogo-pennen zijn een populaire manier om elektronische componenten aan een printplaat te bevestigen. Ze kunnen traditionele soldeerverbindingen vervangen en zijn vooral nuttig voor prototypes en ontwikkelborden. Pogo-pennen hebben het voordeel dat ze veerbelast zijn, wat betekent dat een grote hoeveelheid soldeerdruk de draad kan beschadigen of losmaken. Ze zijn vooral handig voor projecten waarbij componenten voortdurend worden vervangen of losgekoppeld.

Pogo-pennen zijn meestal verende contacten met een plat of hol metalen oppervlak. Deze contacten worden op het oppervlak van een printplaat geplaatst om een elektrische verbinding te maken. Op deze manier kunnen ze tegen lagere kosten en met minder ruimte worden gemaakt.

Soldeervloeistof hars

Soldeervloeibare hars is een materiaal dat wordt gebruikt om printplaten te bedraden. Deze substantie bestaat uit een basismateriaal en een activator om oxiden van het metaaloppervlak te verwijderen. Het bevat ook additieven die helpen bij het soldeerproces. De vloeistof kan op de printplaat worden aangebracht met een fluxpen of met kerndraden. Dit product is vooral handig bij het werken met delicate draden.

Soldeervloeibare hars is een van de oudste vloeimiddelen en het verwijdert snel metaaloxides. Het is echter geen goed idee om deze vloeistof op een hete elektronica achter te laten. Het kan niet alleen schade veroorzaken, maar het kan ook moeilijk te verwijderen zijn. Als je de flux niet kunt verwijderen, moet je de printplaat misschien schoonmaken met gedeïoniseerd water.