Hoe kies ik de juiste printplaat voor mijn project?

Voordat u een printplaat voor uw project koopt, is het essentieel om precies te weten wat u nodig hebt. Er zijn verschillende factoren om te overwegen, zoals materiaal, spoorbreedte en componentafstand. Het PCB-materiaal bepaalt de sterkte en duurzaamheid van uw printplaat. Het heeft ook invloed op de kosten. Verschillende printplaatfabrikanten hebben verschillende specificaties voor hun printplaten. Het is belangrijk om uw behoeften te identificeren voordat u een PCB koopt, zodat de fabrikant de juiste PCB-opties voor uw project kan voorstellen.

Minder dure printplaten

Als je een krap budget hebt, wil je misschien een minder dure printplaat kiezen voor je project. Er zijn veel verschillende manieren om dit te doen. Door gebruik te maken van speciale aanbiedingen en voordelige prijzen kunt u de printplaten krijgen die u nodig hebt zonder de bank te breken. Bovendien kunt u ze in verschillende doorlooptijden krijgen, variërend van een dag tot drie weken.

PCB's zijn er in veel verschillende maten en vormen. Sommige zijn plat en hebben grote gaten voor het solderen van componenten, terwijl andere slechts kleine pads hebben. Deze soldeerpads zijn waar de elektronica op de printplaat wordt aangesloten. Er zijn twee soorten soldeerpads: through-hole en surface mount. Through-hole componenten hebben draden die er doorheen lopen, terwijl surface mount componenten pinnen hebben en met gesmolten soldeer op de printplaat worden aangesloten.

Als u op zoek bent naar een goedkopere printplaat voor uw project, kunt u kijken naar via-in-pads of buried vias. Dit zijn zeer kleine gaatjes van meestal minder dan 0,15 mm. Deze vias vereisen echter extra bewerkingen zoals laserboren, wat de printplaat duurder maakt.

Meerlagige PCB's

Wanneer je een printplaat met meerdere lagen ontwerpt, moet je ervoor zorgen dat je bepaalde voorzorgsmaatregelen neemt om signaalintegriteit en stroomintegriteit te garanderen. Dit houdt in dat je de dikte van de kopersporen moet controleren die worden gebruikt om de lagen met elkaar te verbinden, wat de kwaliteit van de stroom beïnvloedt. Je moet er ook voor zorgen dat je geen asymmetrische ontwerpen maakt of ontwerpen met verschillende diktes, omdat dit leidt tot verdraaiing en buiging. Stapelen is een centraal aandachtspunt bij het ontwerpen van meerlagige PCB's en moet geleid worden door de vereisten van uw productie en implementatie.

Bij de vervaardiging van meerlagige PCB's worden lagen geleidend materiaal onder hoge temperaturen en druk gecombineerd. De lagen worden aan elkaar gehecht met hars of exotische keramiek, zoals epoxyglas en Teflon. De kernlaag en de prepreg-lagen worden dan bij hoge temperaturen en onder hoge druk aan elkaar gelijmd, waarna de hele printplaat wordt afgekoeld om een solide printplaat te creëren.

Dubbelzijdige PCB's

Bij het ontwerpen van elektronische schakelingen zul je merken dat dubbelzijdige printplaten voordelig zijn voor zowel het opnemen als het afvoeren van stroom. Dubbelzijdige printplaten worden gemaakt met een boven- en een onderlaag, waarbij de onderlaag uit geslepen koper bestaat. Deze printplaten zijn gemakkelijker te ontwerpen en ook flexibeler.

Gebruik voor het snijden van de printplaten een mechanische boor met een diameter van ten minste 0,30 mm standaard of 0,20 mm geavanceerd. De volgende stap is het kiezen van de oppervlakteafwerking. Er zijn een aantal keuzes beschikbaar, waaronder immersiegoud (ENIG), immersiezilver (IAg) en immersietin (ISn). Elk biedt verschillende beschermingsgraden en ENIG is het duurst. Dompeltin is de goedkoopste afwerking.

Dubbelzijdige printplaten zijn moeilijker te assembleren dan enkelzijdige printplaten. Ze zijn echter ook duurzamer en hebben een hogere dichtheid. Dit komt omdat aan beide zijden van de printplaat een koperlaag wordt gelamineerd, in tegenstelling tot één aan elke kant van de printplaat. Deze laag wordt vervolgens bedekt met een soldeermasker.

Hittegerelateerde problemen

Bij het kiezen van de juiste printplaat voor uw project is het belangrijk om rekening te houden met warmte-gerelateerde problemen. Als u krachtige componenten gebruikt, moet u deze in het midden van de printplaat plaatsen. Componenten aan de randen zullen warmte ophopen en in alle richtingen verspreiden. Het midden van de printplaat heeft een lagere oppervlaktetemperatuur en zal de warmte gemakkelijker afvoeren. Zorg er bovendien voor dat je componenten gelijkmatig over het bord zijn verdeeld.

Er zijn veel factoren die de hittebestendigheid van PCB's kunnen beïnvloeden, waaronder het type materiaal dat wordt gebruikt. De beste printplaten zijn gemaakt van materialen die goede thermische eigenschappen vertonen en betrouwbaar zijn tegen hoge temperaturen. Sommige materialen zijn echter niet goed bestand tegen hoge temperaturen. De temperatuurbestendigheid van een materiaal kan worden bepaald door de glasovergangstemperatuur. FR-4 heeft bijvoorbeeld een glasovergangstemperatuur van 135 graden Celsius.

De juiste componentafstand kiezen op uw printplaat kan een uitdaging zijn. Componenten die te dicht op elkaar zitten, kunnen skin effect en overspraak veroorzaken. Deze problemen kunnen veel warmte toevoegen aan uw project. Dit is vooral een probleem bij hogesnelheidsschakelingen. Om deze problemen te beperken, kun je heat-pipes aan je printplaat toevoegen. Heat-pipes kunnen helpen om de warmte af te voeren en schade aan de componenten te voorkomen.