Een printplaat herontwerpen

Een printplaat herontwerpen

Het herontwerpen van een PCB vereist zorgvuldige planning en aandacht voor detail. De lay-out van de printplaat moet in evenwicht zijn tussen de prestaties van alle componenten en het ontwerp van de behuizing. De mechanische onderdelen moeten eerst worden geplaatst, omdat ze moeten passen in de openingen van de behuizing. Zodra deze onderdelen geplaatst zijn, moet de rest van de onderdelen eromheen geplaatst worden, en in de juiste volgorde. Bovendien moeten de hoofdonderdelen dicht bij elkaar worden geplaatst, maar met voldoende ruimte eromheen voor andere onderdelen. Er moet ook een zorgvuldige balans zijn tussen thermisch beheer en circuitprestaties.

Testpads toevoegen

Het toevoegen van testpunten aan een printplaat is een geweldige manier om ervoor te zorgen dat alle componenten goed functioneren. Deze testpunten kunnen zich aan de bovenzijde, onderzijde of beide zijden van de printplaat bevinden, afhankelijk van het ontwerp. Door testpunten toe te voegen kan de fabrikant ook een geautomatiseerde testmachine gebruiken, wat het productieproces versnelt. Het toevoegen van deze pads zal niet alleen de functionaliteit van uw printplaat verbeteren, maar ook de kosten van het herontwerp verlagen.

Testpunten zijn kleine stukjes blootliggend koper op een printplaat die verbonden kunnen worden met een oscilloscoopsonde tijdens de ontwikkeling of een contactpen tijdens de productie. Ze bevinden zich meestal aan de onderkant van een printplaat, maar meer gecompliceerde printplaten kunnen ze aan beide kanten hebben. In de meeste gevallen zal het toevoegen van testpunten aan een printplaat ingenieurs helpen om de functionaliteit te controleren en ervoor te zorgen dat de printplaat aan alle ontwerpeisen voldoet. Om het testen te vergemakkelijken, is het nuttig om betekenisvolle labels te hebben voor elk van de testpunten. Een numerieke referentie voor elk punt kan ook helpen bij het debuggen.

Er zijn verschillende methodes om padcratering te detecteren. Eén methode is om een pin aan de testpads te solderen en er dan aan te trekken tot hij breekt. Deze methode is effectief voor de meeste padgeometrieën, maar is gevoelig voor het ontwerp van de printplaat en de materialen. In sommige gevallen kan een herontwerp van de printplaat nodig zijn om problemen met pad cratering op te lossen.

Een koperen ring toevoegen aan een via

Het toevoegen van een koperen ring om een via op een printplaat te omsluiten is een relatief eenvoudig proces. Het proces omvat het verwijderen van het soldeermasker van de via-locatie. Het is belangrijk om te begrijpen dat de koperen ring het gat volledig moet omsluiten zodat het soldeer door de print kan stromen. Dit kan op twee manieren. De eerste methode, via tenting, is de eenvoudigste methode en is gratis. Het is echter belangrijk op te merken dat dit proces niet waterdicht is. Er bestaat een kans dat de koperen ring het gat niet volledig omsluit, wat resulteert in een breuk.

Om tangency te vermijden, moet u ervoor zorgen dat de diameter van de koperen ring niet breder is dan de diameter van de via. Een te grote ring toevoegen zal de werking van de printplaat belemmeren, vooral op kleine koperen pads. Dit kan ook leiden tot problemen met de connectiviteit van de printplaat.

Een ringvormige ring toevoegen aan een via

Er zijn verschillende factoren waar je rekening mee moet houden als je een ringvormige ring toevoegt aan een via. Ten eerste moet de ring voldoende dik zijn om een veilige elektrische verbinding te maken. Hij moet ook lang genoeg zijn om een component te kunnen bevestigen zonder de via te verbreken. Anders kan de verbinding breken en werkt het circuit niet zoals ontworpen.

De grootte en de structuur van de ring hangt af van de grootte en de plaatsing van de via. Over het algemeen is de ringdiameter even groot als het zwaarste onderdeel op de printplaat. Een schakelaar heeft bijvoorbeeld een grotere ring nodig dan een LED. De ideale diameter voor een ring is ongeveer 0,25 mm.

Een ringvormige ring is een gebied van koperen pad rond het via-gat. Deze ring wordt meestal gemaakt tijdens het fabricageproces. Het koperen pad rond het via-gat dient als een verbindingsknooppunt tussen de circuitlagen. Een ringvormige ring is belangrijk om ervoor te zorgen dat de kopersporen goed kunnen aansluiten. Een koperen ring moet groter zijn dan de koperen pads op de printplaat, omdat een kleine koperen pad gevoeliger kan zijn voor breuk.

Een printplaat solderen

Een printplaat solderen

Als je wilt leren hoe je printplaten soldeert, moet je een paar basisprincipes kennen. Het oppervlak van de printplaat wordt een soldeervlak genoemd en hier worden de verschillende componenten en aansluitingen aan vastgemaakt. Een bedrijf dat printplaten vervaardigt, zoals Candor, biedt verschillende diensten aan, waaronder het ontwerpen en vervaardigen van printplaten. De volgende stappen helpen je om te leren hoe je een printplaat soldeert.

Selectief solderen

Gedrukte schakelingen worden steeds complexer en het solderen van componenten met doorlopende gaten kan een tijdrovend en inefficiënt proces zijn. Traditioneel werd solderen met de hand gedaan, maar moderne technologie maakt selectief solderen mogelijk, wat sneller, nauwkeuriger en goedkoper kan zijn.

Er zijn veel verschillende methoden om selectief te solderen. Fluxcoating, PCB voorverwarmen, dipsolderen en sleepsolderen zijn enkele van de technieken. Sommige van deze methoden vereisen extra componenten. Enkele voordelen van dit proces zijn snelheid, nauwkeurigheid en het ontbreken van gereedschap.

Selectief solderen is de voorkeursmethode voor bepaalde toepassingen. Het is een geweldige oplossing voor printplaatconstructie en verlaagt de kosten. Deze methode verkort de soldeertijd en vereist geen specialistische kennis. Veel moderne printplaatfabrieken gebruiken robotica om onderdelen te solderen.

Koellichamen

Het is belangrijk om koellichamen te gebruiken bij het solderen van printplaten. Printplaten met vermogenscomponenten hebben vaak een grotere behoefte aan thermisch management dan printplaten zonder vermogenscomponenten. Deze componenten kunnen vermogens-IC's, vermogensversterkers en zelfs voedingen zijn. Omdat deze componenten zo'n hoge componentendichtheid hebben, hebben ze de neiging om meer warmte te produceren. Dit betekent dat koellichamen een essentieel onderdeel zijn van het PCB-ontwerp en het juiste koellichaam zal een groot verschil maken.

Er zijn veel verschillende soorten koellichamen, maar de meest gebruikte zijn lood en koper. Aluminium en koperen koellichamen zijn effectiever in het absorberen van warmte van de apparaten waarop ze bevestigd zijn dan stalen tangen.

Flux

Vloeimiddel is een cruciaal onderdeel van het soldeerproces. Het helpt onzuiverheden en oxide van de printplaat te verwijderen, wat cruciaal is voor een goede elektriciteitsstroom. Flux helpt ook bij het de-oxideren van de metalen die worden gesoldeerd. Het bevochtigt het gesmolten soldeer en verwijdert onzuiverheden.

Er zijn twee soorten vloeimiddel: wateroplosbaar en hars. In water oplosbare flux kan gemakkelijk van de printplaat worden verwijderd. Vloeimiddel op basis van hars kan resten achterlaten op de printplaat. Dit kan verwijderd worden met gedeïoniseerd water. In water oplosbare fluxen kunnen ook gereinigd worden met detergenten of gedeïoniseerd water.

Als je een soldeerbout gebruikt, kun je het beste de punt van de bout schoonmaken voordat je vloeimiddel aanbrengt. Dit kan slijtage en oxidatie verminderen en de warmteoverdracht verbeteren. Breng vloeimiddel aan met een kwast of spons. Zorg ervoor dat je het vloeimiddel niet verbrandt, want dan kan het soldeer oververhit raken.

Reinig oppervlakken na het solderen

Sommige printplaten zijn bedrijfskritisch en moeten zorgvuldig worden gereinigd na het solderen. Deze printplaten hebben vaak speciale ontwerpnormen die het reinigingsproces voorschrijven. Als deze printplaten niet goed gereinigd worden, kunnen de achtergebleven fluxresten corrosie en oxidatie veroorzaken op de blootgestelde metalen oppervlakken. Dit proces is ook cruciaal als er een conformal coating wordt gebruikt op de printplaat.

Maak bij het solderen alle oppervlakken schoon voordat u vloeimiddel op de componenten aanbrengt. Flux is een goede geleider, maar kan ook problemen veroorzaken doordat het aan componenten en pads blijft plakken. Het kan zelfs de componenten beschadigen.

6 PCB ontwerpfouten kosten u miljoenen bij contractproductie

6 PCB ontwerpfouten kosten u miljoenen bij contractproductie

Wanneer je een PCB ontwerpt voor een fabrikant op contractbasis, is het belangrijk om het ontwerp goed te krijgen. Vaak ziet een PCB-ontwerper niets anders dan XY-gegevens en wat de printplaat moet doen. De kwaliteitsingenieurs moeten alle invoerbestanden controleren voor de productie.

RF-ingenieurs werken aan hoogvermogenprintplaten

High Power Radio Frequency Engineering (HPRFE) is een gespecialiseerd vakgebied binnen de elektrotechniek dat zich bezighoudt met componenten boven de audiofrequentieband. Dit gebied is enorm gegroeid van het begin in radio en draadloze telegrafie tot het huidige gebruik in computertechniek, industriële verwerking en verschillende vormen van beeldvorming.

RF PCB's worden gemaakt van verschillende materialen, afhankelijk van hun ontwerpbehoeften. Gangbare hoogfrequent printplaatmaterialen zijn FR-4 en afgeleiden. Andere basissubstraten kunnen echter betere elektrische prestaties leveren, zoals gespecialiseerde materialen met laag verlies, zoals PTFE, met keramiek gevuld PTFE en koolwaterstofkeramiek. Materialen met laag verlies zorgen ook voor een stabielere diëlektrische constante, wat een belangrijke eigenschap is voor RF PCB's.

PCB-ontwerpers zorgen ervoor dat alles zit waar het hoort te zitten

Als uw PCB-ontwerp niet geoptimaliseerd is, kan dit leiden tot productievertragingen en kostenoverschrijdingen. Bovendien kan een slecht ontworpen PCB ervoor zorgen dat de lay-out verandert, wat resulteert in een printplaat die niet functioneert zoals bedoeld. Dit kan resulteren in een terugroepactie of duur herstelwerk. Om deze redenen is het belangrijk om uw PCB-ontwerp grondig te herzien.

Gedrukte printplaten zijn cruciale onderdelen van elk elektronisch circuit. Ze regelen de elektrische verbindingen tussen componenten en vormen de interface tussen het apparaat en de buitenwereld. Zelfs de kleinste ontwerpfout kan leiden tot kostbare vertragingen en defecten aan het circuit. Hoewel moderne ontwerptools het proces nauwkeuriger en reproduceerbaarder hebben gemaakt, kunnen er tijdens het proces nog steeds fouten optreden.

Kwaliteitstechnici controleren invoerbestanden voordat ze worden verzonden voor productie

Quality engineers, of QE's, zijn mensen die verschillende methoden gebruiken om ervoor te zorgen dat een product van hoge kwaliteit is. Ze voeren kwaliteitscontroles uit tijdens verschillende productiefasen, zoals tijdens het ontwikkelingsproces en voordat het product in productie wordt genomen. Uiteindelijk zorgt dit proces ervoor dat het product voldoet aan alle bedrijfs- en klantnormen.

Meestal heeft een Quality Engineer een diploma in industriële of werktuigbouwkunde. Sommige ingenieurs behalen een master in kwaliteitsborging en -management. Naast formele scholing leren QE's meestal tijdens het werk. Ze moeten goede teamspelers zijn en een sterk probleemoplossend vermogen hebben.

TDR-meting voor timing

Tijddomeinreflectometrie (TDR) is een instrument om de impedantie van een netwerk in de tijd te meten. Het wordt meestal uitgevoerd met een apparaat dat snelle pulsen genereert. De signalen gaan dan door een transmissiemedium en worden teruggekaatst. De gereflecteerde signalen worden dan gemeten en hun amplitudes berekend. Het resultaat is een grafiek van de impedantie als functie van de tijd. Als resultaat geeft TDR informatie over de impedantie van een netwerk en de vertraging als functie van de tijd.

De nauwkeurigheid van TDR-metingen is afhankelijk van de hoeveelheid ruis in het spoor, de pulsduur en de bedrijfsspanning. In het algemeen geldt: hoe hoger de Vf, hoe hoger de nauwkeurigheid. Om ervoor te zorgen dat TDR-metingen zo nauwkeurig mogelijk zijn, moet het spoor aan beide uiteinden getest worden. Daarnaast moet het pulsniveau op de uitgang gevarieerd worden om vervormde golfvormen te voorkomen.

Communicatieverbinding tussen fabrikant en ontwerper

Voor PCB contractproductie is een communicatieverbinding tussen de ontwerper en de fabrikant cruciaal. Dit komt omdat de twee partijen het ontwerp en eventuele productiebeperkingen moeten goedkeuren. Met behulp van een softwareprogramma zoals PCBflow kunnen ontwerpers veilig ontwerp- en productieregels delen met fabrikanten. Dit zorgt voor een naadloze samenwerking en een sneller handoff-proces.

PCB-ontwerp is een complex proces waarbij duizenden beslissingen moeten worden genomen. Een eenvoudige fout in het ontwerp kan een bedrijf veel geld, engineeringtijd en productietijd kosten. Daarom voeren de ontwerpers van Nistec een interne test uit op elk ontwerp voordat ze het voorleggen aan de productieafdeling. Het is een uitdaging en tijdrovend om elk aspect van een PCB-ontwerp te controleren op maakbaarheid.

4 dingen die een nerd moet weten voordat hij met een printplaat gaat spelen

4 dingen die een nerd moet weten voordat hij met een printplaat gaat spelen

Als je een elektronicaontwerper in spe bent, zijn er een aantal dingen die je moet weten voordat je aan de slag gaat. Het eerste dat je moet weten is dat het ontwerpproces van printplaten een kunst en een wetenschap is, en dat de juiste plaatsing van componenten cruciaal is voor het succes ervan. Het is ook belangrijk om te weten dat de massaplaten op een printplaat zorgen voor de elektrische verbinding tussen de lagen.

Het ontwerpen van printplaten is een kunst en een wetenschap

Het ontwerpproces voor printplaten is een complexe kunst en wetenschap. Het omvat het plannen, berekenen en optimaliseren van de lay-out van componenten, vias en elektrische geleidingspaden. Met behulp van een CAD-programma (Computer Aided Design) brengen ontwerpers het ontwerppatroon in kaart op het oppervlak van een printplaat. Het ontwerpproces begint meestal met het schema, gevolgd door het plaatsen van componenten, het frezen van signaalsporen en het afronden met Design Rules Check en het genereren van Gerber-bestanden.

Het proces van het maken van een PCB-ontwerp kan complex zijn, vooral voor diegenen die te maken hebben met RF- en hogesnelheidssignalen. De lengte van de sporen en de plaatsing van diodes en andere componenten kunnen de prestaties van een printplaat maken of breken. Het productieproces is niet altijd exact, dus het is cruciaal om prototypes en ontwerpen in kleine series te testen voordat er grote productieruns worden uitgevoerd. Als de sporen bijvoorbeeld te dun zijn of te dicht bij elkaar zijn geplaatst, bestaat de kans dat ze verschuiven of overspraak veroorzaken, waardoor de prestaties afnemen.

De juiste plaatsing van componenten bepaalt het succes van het ontwerp

Bij het maken van een printplaat (PCB) is de plaatsing van componenten cruciaal voor het succes van het ontwerp. Bij de plaatsing van componenten moet rekening worden gehouden met mechanische en thermische overwegingen en moet de juiste produceerbaarheid worden gegarandeerd. Als u begrijpt hoe u componenten op de juiste manier op een printplaat plaatst, kan dit het proces gemakkelijker en succesvoller maken.

De juiste plaatsing van componenten maakt niet alleen het routeren gemakkelijker, maar resulteert ook in optimale elektrische prestaties. Een juiste plaatsing vermindert de kans op defecten aan de printplaat. Wanneer u componenten plaatst, houd ze dan uit de buurt van de randen van de printplaat om schade tijdens de verwerking te voorkomen.

PCB-headerpinnen hebben inherente elektrische weerstand

Inherente elektrische weerstand van PCB header pinnen is een belangrijke factor om te overwegen bij het ontwerpen van uw PCB. Deze weerstand is direct gerelateerd aan de impedantie van de printbaan. Een signaal met een lage impedantie zal zonder goede afsluiting 180 graden van fase veranderen. Daarom is het gebruik van buffers of in-line weerstanden essentieel om de hoogst mogelijke snelheid van SPI-communicatie te handhaven.

PCB headers zijn connectoren waarmee verschillende verbindingen kunnen worden gemaakt op een printplaat. Ze worden meestal op het oppervlak van een printplaat gemonteerd, zodat verbindingen vanaf tegenoverliggende zijden kunnen worden gemaakt. De connectorpinnen zijn ook afgeschermd om het buigen van de pinnen te voorkomen.

PCB-behuizingen zijn niet zo kwetsbaar als ze lijken

PCB-behuizingen zijn een algemeen onderdeel van bijna elk elektrisch apparaat. Ze zijn essentieel om de functionaliteit van het apparaat te garanderen. Deze in plastic verpakte apparaten beschermen de elektronica ook tegen de elementen. De stijl van PCB-behuizingen varieert naargelang het type apparaat, het gebruik en de temperatuur van de omgeving.

Kunststof printplaatbehuizingen hebben meestal sleuven of nokken aan een of twee zijden en een bodem voor de printplaat. Behuizingen van geëxtrudeerd aluminium hebben doorgaans sleuven over de hele lengte, die geschikter zijn voor horizontale montage. Bovendien zijn kunststof behuizingen licht van gewicht en gemakkelijk aan te passen.

PCB repareren is niet zo ingewikkeld als het lijkt

PCB reparatie vereist een verscheidenheid aan harde en zachte vaardigheden. U hebt een uitstekende oog-handcoördinatie, geduld en een scherp oog voor detail nodig. Het kan lang duren om de vaardigheden te perfectioneren, maar de beloning zal de moeite waard zijn. Leren PCB's repareren kan ook je interesse in elektronische reparaties aanwakkeren.

Ten eerste moet u ervoor zorgen dat de connectors van de printplaat goed vastzitten. Als de connectoren niet goed zitten, zal de printplaat niet goed werken. Als de pennen verbogen of gebroken zijn, betekent dit dat ze niet goed vastzitten. Als u hier niet zeker van bent, kunt u proberen de printplaat te verwijderen en opnieuw te plaatsen. Je kunt ook controleren of de aansluitingen goed vastzitten. Controleer de pennen met een spanningsmeter.