Dipsolderen en SMD gesoldeerde apparaten

/0 Reacties/in /door

Dipsolderen en SMD gesoldeerde apparaten

Dipsolderen en smd-solderen zijn twee verschillende verwerkingsmethoden die worden gebruikt om elektronische apparaten te assembleren. Beide methoden maken gebruik van een reflowproces waarbij de soldeerpasta geleidelijk wordt verhit. Wanneer het reflowproces succesvol is, hecht de gesmolten soldeerpasta de gemonteerde componenten effectief aan de printplaat, waardoor een stabiele elektrische verbinding ontstaat. De twee methoden hebben verschillende kenmerken gemeen.

Asymmetrisch golfsolderen

Asymmetrisch golfsolderen is het proces waarbij een ring van soldeer wordt gevormd die het onderdeel omgeeft en het kan scheiden van de omringende lucht. Het creëert ook een barrière tussen het soldeer en zuurstof. Deze soldeermethode is eenvoudig en veelzijdig, maar kan aanzienlijke uitdagingen met zich meebrengen, vooral bij het gebruik van opbouwapparaten.

Het golfsoldeerproces is een van de meest gebruikte soldeermethoden. Het is een soldeerproces in bulk waarmee fabrikanten snel veel printplaten in massaproductie kunnen nemen. De printplaten worden over het gesmolten soldeer geleid, dat wordt aangemaakt door een pomp in een pan. De soldeergolf hecht zich dan aan de componenten van de printplaat. Tijdens het proces moet de printplaat worden gekoeld en geblazen om te voorkomen dat het soldeer de printplaat vervuilt.

Fluxbarrière

Vloeimiddel is een vloeistof die het gesmolten soldeer laat vloeien en oxiden van het oppervlak verwijdert. Er zijn drie soorten vloeimiddel. Deze zijn op waterbasis, alcoholbasis en oplosmiddelbasis. Tijdens het soldeerproces moet de printplaat worden voorverwarmd om de flux te activeren. Als het soldeerproces is voltooid, moet de flux worden verwijderd met oplosmiddelhoudende of op water gebaseerde verwijderaars.

Een vloeimiddel van hoge kwaliteit is essentieel voor het bereiken van de gewenste resultaten tijdens het soldeerproces. Een hoogwaardige flux verbetert de bevochtiging en hechtingseigenschappen van het soldeer. Een flux met een hoge activering kan echter het risico op oxidatie verhogen, wat niet altijd wenselijk is.

Koude gewrichten

Bij koud solderen smelt of vloeit de legering niet volledig. Dit kan ernstige gevolgen hebben in een elektronisch apparaat. Dit kan de geleidbaarheid van het soldeer beïnvloeden en resulteren in een defect circuit. Om koude soldeerverbindingen te testen, sluit je een multimeter aan op de aansluitingen. Als de multimeter een weerstand van meer dan 1000 ohm aangeeft, is de koude verbinding defect.

Het solderen van een printplaat vereist goede soldeerverbindingen, die de werking van het product garanderen. Over het algemeen zal een goede soldeerverbinding glad en helder zijn en een contour van de gesoldeerde draad bevatten. Een slechte soldeerverbinding veroorzaakt kortsluiting op de printplaat en veroorzaakt schade aan het apparaat.

Metaal toevoegen aan printplaten

Metaal toevoegen aan printplaten met dipsolderen of smd-solderen houdt in dat er een vulmetaal aan de printplaat wordt toegevoegd voordat er gesoldeerd wordt. Zachtsolderen is de meest gebruikte methode om kleine componenten op de printplaat te bevestigen. In tegenstelling tot traditioneel solderen smelt bij zacht solderen het onderdeel niet, omdat het soldeer zich niet kan hechten aan het geoxideerde oppervlak. In plaats daarvan wordt een vulmetaal, meestal een tin-loodlegering, toegevoegd.

Voordat je het onderdeel soldeert, is het belangrijk om de soldeerbout voor te bereiden op 400°C. Deze warmte moet hoog genoeg zijn om het soldeer op de stift te laten smelten. Het is handig om de stift voor het solderen te vertinnen om de warmteoverdracht te bevorderen. Daarnaast helpt het om de componenten georganiseerd te houden zodat het solderen geen stress oplevert.

Handmatig vs. automatisch golfsolderen

Golfsoldeerapparatuur is er in verschillende vormen, waaronder gerobotiseerde, handmatige en dompelselectieve systemen. Elk type heeft zijn eigen voor- en nadelen. U kunt het beste het model kopen dat het beste past bij de behoeften van uw bedrijf. Een slank bedrijf zou bijvoorbeeld moeten overwegen om het eenvoudigste model aan te schaffen. U moet echter ook rekening houden met de kosten van de apparatuur. In de meeste gevallen kost handmatige golfsoldeerapparatuur minder dan een geautomatiseerde machine.

Handmatig solderen is langzamer dan geautomatiseerd golfsolderen en vatbaar voor menselijke fouten. Selectief solderen elimineert deze problemen echter doordat de operator exacte plekken voor elk onderdeel kan programmeren. Bovendien is bij selectief solderen geen lijm nodig. Bovendien zijn er geen dure golfsoldeerpallets nodig en is het kosteneffectief.

Problemen met SMD-solderen

Soldeerproblemen kunnen om verschillende redenen optreden. Een veel voorkomende oorzaak is de verkeerde pastasjabloon bij het gebruik van soldeervloeimiddel of de verkeerde instelling van de montagefeeder. Andere problemen zijn onvoldoende soldeer en slechte soldeerbaarheid van de onderdelen of pads. Deze fouten kunnen ertoe leiden dat de laspunt onverwachte vormen aanneemt. Soldeerballen, soldeerpegels en gaten kunnen ook het gevolg zijn van verkeerd solderen.

Een andere veel voorkomende reden voor niet-natte soldeerverbindingen is onjuiste reiniging. Onvoldoende bevochtiging betekent dat het soldeer niet goed hecht aan het onderdeel. Als gevolg daarvan zijn de componenten niet verbonden en kunnen ze eraf vallen.

Soldeermethoden van PCB Chip pakket en processen

/0 Reacties/in /door

Soldeermethoden van PCB Chip pakket en processen

Solderen is een kritisch onderdeel van een PCB-chippakket. Soldeerprocessen omvatten een combinatie van technieken, waaronder gerichte IR, convectie en ongerichte IR. Elke methode omvat een geleidelijke verwarming van het pakket, gevolgd door afkoeling van het geheel.

Soldeerproces

Solderen is het proces waarbij soldeerballen en andere soldeermaterialen met PCB-chippakketten worden verbonden. Dit proces wordt op twee manieren uitgevoerd. De convectiemethode en het reflowproces. Het eerste type omvat een verhittingsproces waarbij een vloeimiddel wordt gebruikt dat een vloeistof vormt. Bij beide processen wordt de piektemperatuur gecontroleerd. Het reflow-proces moet echter voorzichtig genoeg worden uitgevoerd om de vorming van brosse soldeerverbindingen te voorkomen.

Afhankelijk van de in de printplaat gebruikte componenten kan het soldeerproces zacht of hard zijn. Het gebruikte type soldeerbout moet geschikt zijn voor het soort componenten. Het proces moet worden uitgevoerd door een leverancier van PCB-assemblage- en fabricagediensten die uitgebreide ervaring heeft met PCB's en de exacte manier kent om elk proces uit te voeren.

Afmetingen van soldeerpads

De afmetingen van soldeerpads op een PCB-chippakket zijn van cruciaal belang om ervoor te zorgen dat de prestaties van de component optimaal zijn. Dit geldt vooral in het hoogfrequente gebied waar de plaatsing van componenten en soldeertechnieken mogelijk niet zo nauwkeurig zijn als vereist. De IPC-SM-782 norm is een waardevol referentiedocument voor het optimaal plaatsen en solderen van componenten. Het blindelings volgen van de eisen van het document kan echter leiden tot suboptimale hoogfrequente prestaties of hoogspanningsproblemen. Om deze problemen te vermijden beveelt PCBA123 aan om de soldeerpads klein te houden en in een enkele rij te plaatsen.

Naast de afmetingen van de pads zijn ook andere factoren zoals de plaatsing en uitlijning van de componenten belangrijk. Het gebruik van verkeerd gedimensioneerde pads kan leiden tot elektrische problemen en de maakbaarheid van de printplaat beperken. Daarom is het belangrijk om de door de industrie aanbevolen maten en vormen van printplaten te volgen.

Fluxing

Fluxen is een belangrijk onderdeel van het soldeerproces. Het verwijdert metalen onzuiverheden en oxiden van het soldeeroppervlak om een schoon oppervlak te creëren voor soldeerverbindingen met een hoge integriteit. De fluxresten worden verwijderd in een laatste reinigingsstap, die afhangt van het gebruikte fluxtype.

Er worden veel verschillende vloeimiddelen gebruikt voor het soldeerproces. Ze variëren van hars tot hars. Elk ervan dient een ander doel en wordt ingedeeld naar activiteitsniveau. Het activiteitsniveau van de fluxoplossing wordt gewoonlijk vermeld als L (lage activiteit of halidevrij) of M (gemiddelde activiteit, 0 tot 2% halide), of H (hoge activiteit, tot 3% halidegehalte).

Een van de meest voorkomende defecten zijn soldeerballen in het midden van de chip. Een gebruikelijke oplossing voor dit probleem is het wijzigen van het stencilontwerp. Andere methoden zijn het gebruik van stikstof tijdens het soldeerproces. Dit voorkomt dat het soldeer verdampt, waardoor de pasta een superieure verbinding kan vormen. Ten slotte helpt een wasstap bij het verwijderen van gruis en chemische resten van de printplaat.

Inspectie

Er zijn verschillende soorten testgereedschap die kunnen worden gebruikt om PCB-chippakketten te inspecteren. Enkele daarvan zijn in-circuit tests, waarbij sondes worden gebruikt die op verschillende testpunten op de PCB worden aangesloten. Deze sondes kunnen slechte solderingen of defecten aan componenten opsporen. Zij kunnen ook spanningsniveaus en weerstanden meten.

Verkeerd solderen kan problemen veroorzaken met het circuit van de printplaat. Open circuits ontstaan wanneer het soldeer de pads niet goed bereikt of wanneer het soldeer op het oppervlak van de component klimt. Wanneer dit gebeurt, zijn de verbindingen niet volledig en werken de componenten niet correct. Vaak kan dit worden voorkomen door de gaten zorgvuldig schoon te maken en ervoor te zorgen dat het gesmolten soldeer de draden gelijkmatig bedekt. Anders kan een te grote of onvolledige soldeerbedekking ertoe leiden dat de draden nat worden of niet meer nat worden. Om bevochtiging te voorkomen, gebruikt u soldeer van hoge kwaliteit en hoogwaardige assemblageapparatuur.

Een andere gebruikelijke manier om defecten op PCB's op te sporen is via Automated Optical Inspection (AOI). Deze technologie gebruikt camera's om HD-beelden van de PCB te maken. Vervolgens worden deze beelden vergeleken met voorgeprogrammeerde parameters om de status van de componenten te bepalen. Als er een defect wordt gedetecteerd, markeert de machine dit dienovereenkomstig. AOI-apparatuur is over het algemeen gebruiksvriendelijk, met eenvoudige bediening en programmering. AOI is echter niet altijd nuttig voor structurele inspecties of voor printplaten met een groot aantal componenten.

Rectificatie

De soldeerprocessen die bij de vervaardiging van elektronische producten worden gebruikt, moeten aan bepaalde normen en richtsnoeren voldoen. In het algemeen moet een soldeermasker ten minste 75% dik zijn om betrouwbare soldeerverbindingen te garanderen. Soldeerpasta's moeten rechtstreeks op printplaten worden aangebracht, niet gezeefdrukt. Het beste is om een stencil en een mal te gebruiken die geschikt zijn voor een bepaald type verpakking. Deze stencils gebruiken een metalen rakel om soldeerpasta op het oppervlak van een verpakking aan te brengen.

Er zijn verschillende voordelen aan het gebruik van een golfsoldeerproces in plaats van de traditionele fluxspuitmethode. Het golfsoldeerproces maakt gebruik van een mechanisch golfsoldeerproces om onderdelen met hoge stabiliteit op PCB's te bevestigen. Deze methode is duurder, maar biedt een veilige en betrouwbare methode om elektronische componenten te bevestigen.

Inleiding Over enkelzijdige en dubbelzijdige SMT-assemblage

/0 Reacties/in /door

Introductie over enkelzijdige en dubbelzijdige SMT-assemblage

Enkelzijdige en dubbelzijdige SMT assemblages verschillen in componentdichtheid. Enkelzijdige SMT assemblage heeft een hogere dichtheid dan dubbelzijdige SMT assemblage en vereist een hogere hoeveelheid warmte om te verwerken. De meeste assemblagebedrijven verwerken de kant met de hogere dichtheid eerst. Dit minimaliseert het risico dat componenten eruit vallen tijdens het verwarmingsproces. Aan beide zijden van het reflow assemblageproces moet SMT-lijm worden toegevoegd om de componenten op hun plaats te houden tijdens het verhittingsproces.

FR4 PCB

Enkelzijdige printplaten komen het meest voor. Bij een enkelzijdige printplaat bevinden alle componenten zich aan één kant van de printplaat en is assemblage alleen aan die kant nodig. Dubbelzijdige printplaten hebben sporen aan beide zijden van de printplaat, waardoor ze minder ruimte innemen. Dubbelzijdige printplaten bieden ook een betere warmteafvoer. Het fabricageproces voor dubbelzijdige printplaten is anders dan voor enkelzijdige printplaten. Tijdens het dubbelzijdige proces wordt het koper van de dubbelzijdige printplaat verwijderd en na een etsproces weer teruggeplaatst.

Enkelzijdige PCB's zijn ook gemakkelijker te maken en minder duur. De productie van een enkelzijdige PCB omvat verschillende stappen, waaronder snijden, gaten boren, circuitbehandeling, soldeerstop en tekstprinten. Enkelzijdige PCB's ondergaan ook elektrische metingen, oppervlaktebehandeling en AOI.

PI met koper bekleed karton

Het PI koper beklede printplaat enkelzijdig en dubbelzijdig smt assemblageproces omvat het gebruik van een polyimide afdekfolie om koper aan één zijde van de printplaat te lamineren. De met koper beklede printplaat wordt dan in positie gedrukt door een lijm die op een specifieke positie opengaat. Daarna wordt de met koper beklede printplaat voorzien van een patroon met anti-lasweerstand en wordt het gat voor de onderdeelgeleider geponst.

Een enkelzijdige flexibele printplaat bestaat uit een met PI-koper beklede printplaat met één geleiderlaag, meestal opgerolde koperfolie. Deze flexibele schakeling wordt bedekt met een beschermende folie nadat de schakeling is voltooid. Een enkelzijdige flexibele printplaat kan worden vervaardigd met of zonder afdeklaag, die fungeert als een beschermende barrière om de schakeling te beschermen. Enkelzijdige PCB's hebben slechts één laag geleiders en worden daarom vaak gebruikt in draagbare producten.

FR4

FR4 is een soort epoxyhars die vaak wordt gebruikt bij de productie van printplaten. Dit materiaal biedt een uitstekende hittebestendigheid en vlambestendigheid. Het FR4-materiaal heeft een hoge glasovergangstemperatuur, wat cruciaal is voor hogesnelheidstoepassingen. De mechanische eigenschappen omvatten treksterkte en afschuifsterkte. De dimensionale stabiliteit wordt getest om ervoor te zorgen dat het materiaal niet van vorm verandert of zijn sterkte verliest in verschillende werkomgevingen.

FR4 enkelzijdige en dubbel gestapelde meerlaagse printplaten bestaan uit een FR4 isolerende kern en een dunne koperen coating aan de onderkant. Tijdens de productie worden componenten met doorlopende gaten aan de componentzijde van het substraat gemonteerd, waarbij de draden doorlopen naar kopersporen of pads aan de onderzijde. Aan de oppervlakte gemonteerde componenten daarentegen worden rechtstreeks op de soldeerzijde gemonteerd. Hoewel ze qua structuur en constructie sterk op elkaar lijken, zit het voornaamste verschil in de plaatsing van de geleiders.

FR6

Assemblage via Surface Mount Technology (SMT) is een efficiënte manier om elektronische componenten op printplaten te bevestigen zonder dat er gaten nodig zijn. Dit type technologie is geschikt voor zowel componenten met als zonder lood. Bij de dubbelzijdige SMT-techniek heeft de printplaat (PCB) twee geleidende lagen - één aan de bovenkant en één aan de onderkant. De koperen bedekking aan beide zijden van de printplaat werkt als stroomvoerend materiaal en helpt bij de bevestiging van componenten op de printplaat.

Voor enkelzijdige platen is het eenvoudig om eenvoudige steunpilaren te gebruiken. Voor dubbelzijdige borden is extra ondersteuning nodig. De vrije ruimte rond de printplaat moet minstens 10 mm zijn.

FR8

Het proces van FR8 enkelzijdige en dubbele smt assemblage is vergelijkbaar met het algemene assemblageproces met een paar verschillen. Beide processen maken gebruik van lijm en soldeerpasta. Daarna volgen reiniging, inspectie en testen. Het eindproduct moet voldoen aan de specificaties van de ontwerper.

Enkelzijdige printplaten zijn gebruikelijker en hebben een kleinere voetafdruk. Dubbelzijdige printplaten nemen echter minder ruimte in beslag en maximaliseren de warmteafvoer. Tijdens het etsproces wordt koper verwijderd van de dubbelzijdige zijde. Na het proces wordt het weer teruggeplaatst.

Hoe een PCB Impedantie Berekeningsmodel maken

/0 Reacties/in /door

Hoe een PCB Impedantie Berekeningsmodel maken

Een Smith-diagram gebruiken

De Smith grafiek is een handig hulpmiddel wanneer je de impedantie van een stroomkring wilt bepalen. Het is een visuele weergave van de complexe weerstand versus frequentie van een elektrisch circuit. Het toont ook de plaats van impedantie versus frequentie, wat nodig is voor stabiliteitsanalyse en het vermijden van oscillatie. Veel pc's kunnen impedantiewaarden numeriek weergeven, maar de Smith grafiek helpt je de mogelijkheden te visualiseren.

De Smith grafiek kan gebruikt worden om het signaalpad tussen de contactpads van een printplaat en een elektronisch apparaat te evalueren. Dit apparaat kan een IC, een transistor of een passieve component zijn. Het kan ook een intern circuit bevatten. Met behulp van deze grafiek kun je de impedantie van een printplaat bepalen en deze gebruiken om een elektrisch circuit te ontwerpen.

De Smith grafiek kan gebruikt worden om de verschillende soorten impedantiemodellen te identificeren die je tegenkomt bij het ontwerpen van pcb's. De grafiek heeft drie vormen: begrensd, onbegrensd en omgekeerd. De grafiek heeft drie vormen: begrensd, onbegrensd en omgekeerd. Een punt in het midden van een Smith-diagram vertegenwoordigt een niet-gebonden impedantiemodel, terwijl een punt op de buitenste cirkel een omgekeerd impedantiemodel vertegenwoordigt.

Door een Smith-diagram te gebruiken om impedantie te berekenen, kun je eenvoudig de bron- en bestemmingsimpedantie met elkaar in overeenstemming brengen. Vervolgens kun je de grootte van je aanpassingsnetwerk berekenen. De grootte van het aanpassingsnetwerk hangt af van de hoeveelheid verschuiving die nodig is tussen de bron- en de bestemmingsimpedantie. Bovendien verschuiven de seriële en parallelle L- en C-waarden een punt langs de constante weerstands- en reactantiecurves. Als de weerstand afneemt, kun je meer R-waarden toevoegen aan het einde van de lijn.

Een 3D-veldoplosser gebruiken

PCB impedantie berekenen is een noodzakelijke stap tijdens het PCB ontwerpproces. Hierbij wordt de impedantie van de transmissielijn of het spoor op de printplaat berekend op basis van de ontwerpconfiguratie. Als de printplaat complex is of meerdere lagen bevat, kan het gebruik van een 3D-veldoplosser de meest nauwkeurige impedantieberekening opleveren.

Modellen voor impedantieberekening gaan er meestal van uit dat de doorsnede rechthoekig is en dat de stroom perfect wordt teruggevoerd. Echte doorsneden kunnen echter veelhoekig zijn en zelfs gaten in de referentielaag doorkruisen. Dit kan aanzienlijke vervorming van de signalen veroorzaken, vooral in hogesnelheidsnetten.

De oplosser ondersteunt twee soorten poorten: golfpoorten en vaste poorten. In beide gevallen moet u expliciet definiëren welk type poort u wilt gebruiken. U kunt een vlak voor de golfpoort specificeren met behulp van de geometrie of het handmatig definiëren met behulp van het type Wave Custom Size.

De meeste 3D veldoplossers genereren S-parameter gedragsmodellen. Deze modellen zijn een vereenvoudigde schematische weergave van het werkelijke apparaat. Als zodanig vereisen ze veel iteraties. Je kunt bijvoorbeeld een simulatie maken met veel circuitmodellen en hun resultaten vergelijken.

PCB impedantieberekeningen zijn essentieel voor PCB-ontwerp. Het is belangrijk om de gereguleerde impedantie van uw PCB te modelleren, zodat u impedantie mismatches kunt vermijden. Daarnaast is het belangrijk om nauw samen te werken met uw printplaatfabrikant. Uw PCB-fabrikant kan een speciale CAM-afdeling hebben die de juiste aanwijzingen kan geven voor het oplossen van impedantie-gerelateerde ontwerpvragen. Het is echter belangrijk om de controle over impedantieproblemen niet volledig uit handen te geven aan een externe partij.

Hoe Roger PCB-materiaal kiezen en gebruiken in RF- en microgolfontwerpen

/0 Reacties/in /door

Hoe Roger PCB-materiaal kiezen en gebruiken in RF- en microgolfontwerpen

Bij het kiezen van een PCB-materiaal voor uw volgende RF- of microgolfontwerp zijn er een paar belangrijke overwegingen die u moet maken. Deze omvatten de lagertemperatuur, de maximale en minimale bedrijfstemperaturen en de omkeerbaarheid van het materiaal. Als uw project bijvoorbeeld een hoge lagertemperatuur vereist, zult u waarschijnlijk Rogers PCB willen gebruiken.
RF

Als uw printplaatontwerp een hoogfrequent materiaal met een lage diëlektrische constante vereist, vraagt u zich misschien af hoe u Roger PCB-materiaal moet kiezen en gebruiken. Gelukkig hebt u verschillende opties. Kernen op basis van teflon zijn verkrijgbaar bij veel bedrijven. Deze materialen kunnen erg flexibel zijn. Hierdoor zijn ze zeer geschikt voor toepassingen met één bocht. Ze bieden ook de hoge betrouwbaarheid en elektrische prestaties die geassocieerd worden met een PTFE-substraat.

Magnetron

Wanneer u beslist welk PCB-materiaal het beste is voor uw RF- of microgolfontwerp, moet u rekening houden met het type frequenties dat u moet afdekken. Over het algemeen moet u voor deze toepassingen een materiaal met een lage diëlektrische constante kiezen. Materialen met een lage diëlektrische constante hebben lage signaalverliezen en zijn ideaal voor RF-microgolfcircuits.

Hoge snelheid

De keuze van het juiste PCB-materiaal is cruciaal voor radiofrequentie- en microgolfontwerpen. Het printplaatmateriaal van Rogers heeft de eigenschappen die nodig zijn om hoge temperaturen te weerstaan en de betrouwbaarheid te behouden. Het heeft een hoge glasovergangstemperatuur van ongeveer 280 graden Celsius en stabiele expansiekarakteristieken over het gehele temperatuurbereik van printplaatverwerking.

Diëlektrische laag

Bij het ontwerpen van RF- of microgolfprintplaten is de diëlektrische laag een belangrijke prestatieparameter. Het materiaal moet een lage diëlektrische constante en kleinste tangens hebben om diëlektrische verliezen te weerstaan en het moet een hoge thermische en mechanische stabiliteit hebben. Teflon is een uitstekend materiaal voor dit doel. Het staat ook bekend als Teflon PCB's. Een diëlektrisch materiaal met een lage thermische uitzettingscoëfficiënt is nodig voor de stabiliteit van een filter of oscillator. Het materiaal moet ook overeenkomstige X- en Z-as thermische uitzettingscoëfficiënten hebben.

Spoorbreedte

Het gebruik van Rogers PCB-materiaal is een uitstekende manier om de prestaties van uw ontwerpen te verbeteren. Dit diëlektrische materiaal heeft een breed bereik van diëlektrische constante waarden, waardoor het een uitstekende keuze is voor hogesnelheidstoepassingen. Bovendien is het compatibel met FR-4.

Tolerantie signaalverlies

Naarmate PCB-ontwerpen complexer, kleiner en sneller worden, wordt de behoefte aan controle over impedantie steeds belangrijker. De substraatimpedantie regelen is essentieel om signalen efficiënt over het spoor of referentievlak te laten bewegen. Een onjuiste impedantie van het substraat kan ervoor zorgen dat signalen buiten hun gespecificeerde bereik vallen. Door een Rogers 4000 Series laminaat in te bouwen, kunnen ontwerpers impedantiecontrole bieden en toch het algehele ontwerp verbeteren. Dit is vooral belangrijk in digitale toepassingen met hoge snelheid.

PTFE

Bij RF- of microgolfprintplaten is de diëlektrische constante (Dk) van het printplaatmateriaal van cruciaal belang. Hoe hoger de diëlektrische constante, hoe korter de golflengte van de schakeling. Een PTFE Rogers printplaatmateriaal met een hoge Dk is een goede keuze voor microgolfprintplaten.

Rogers RT/Duroid 5880

RT/Duroid 5880 is een met glasvezel versterkt PCB-materiaal met een lage diëlektrische constante en een laag verlies. Dit materiaal is een goede keuze voor microgolf- of RF-ontwerpen. Het heeft een lage dichtheid en is compatibel met solderen op hoge temperatuur.

Hoe worden dubbelzijdige SMD-printplaten geassembleerd? Volledig proces en vergelijking

/0 Reacties/in /door

Hoe worden dubbelzijdige SMD-printplaten geassembleerd? Volledig proces en vergelijking

Dit artikel vergelijkt de kosten en het assemblageproces van dubbelzijdige met enkelzijdige SMD-printplaten. Ook de voor- en nadelen van beide typen printplaten komen aan bod. Daarnaast helpt het u de verschillen te begrijpen tussen solderen en soldeerpasta printen.

Enkelzijdige vs dubbelzijdige smd-printplaten

Enkelzijdige en dubbelzijdige SMD-printplaten verschillen op veel manieren. Dubbelzijdige printplaten hebben meer ruimte en kunnen meer componenten en aansluitingen dragen. Ze zijn een goede keuze voor ingewikkelde elektronica. Dubbelzijdige printplaten zijn over het algemeen duurder en complexer om te assembleren. Toch hebben ze een aantal voordelen.

Enkelzijdige printplaten hebben een eenvoudiger productieproces. Ze vereisen geen soldeerbout en geen ingewikkeld gereedschap. Enkelzijdige printplaten zijn verkrijgbaar in een grote verscheidenheid aan materialen en zijn in de meeste gevallen goedkoper. Deze printplaten kunnen ook flexibeler zijn, wat resulteert in lagere productiekosten.

Dubbelzijdige printplaten hebben meer oppervlakte en genieten vaak de voorkeur bij complexe schakelingen. Enkelzijdige printplaten kunnen worden gemaakt met zowel doorvoergat- als oppervlaktemontagecomponenten. Bij dubbelzijdige printplaten worden de componenten echter aan de boven- of onderkant gemonteerd.

Dubbelzijdige printplaten bieden meer flexibiliteit voor complexe schakelingen, maar enkelzijdige printplaten zijn een goede optie als ruimte een probleem is. Enkelzijdige printplaten zijn geschikt voor grotere circuits dan dubbelzijdige printplaten, maar een enkelzijdige printplaat kan te groot zijn. Als je een ingewikkeld circuit met veel verbindingen moet maken, kan het zijn dat je draadbruggen tussen de componenten moet plaatsen.

De voordelen van dubbelzijdige printplaten zijn een grotere complexiteit in de lay-out van de circuits en kosteneffectiviteit. Dubbelzijdige printplaten zijn ook duurder omdat ze meer stencils en extra apparatuur vereisen. Bovendien kunnen dubbelzijdige printplaten hogere overheadkosten hebben. Afhankelijk van het ontwerp van de printplaat kunnen dubbelzijdige printplaten een complexer circuitontwerp en meer gaten vereisen.

Soldeerpasta printen vs solderen

Soldeerpasta printen is een proces waarbij soldeerpasta wordt aangebracht op kale printplaten en gebieden waar componenten zijn gemonteerd. Het proces kan complex zijn en vereist een gedetailleerd proces. Om de nauwkeurigheid te garanderen wordt de soldeerpasta in 3D gemeten, waardoor de foutmarge kleiner is. Nadat de soldeerpasta op de kale printplaat is aangebracht, is de volgende stap het plaatsen van de surface mount componenten. Machines zijn hiervoor ideaal, omdat ze een nauwkeurig en foutloos proces bieden.

Soldeerpasta is er in verschillende soorten en kwaliteiten en kan in industriële hoeveelheden worden gekocht bij grote printplatenassemblagefabrieken. Het kan ook in kleinere hoeveelheden worden gekocht bij verkopers van stencils en leveranciers van soldeerpasta. Beide soorten soldeerpasta moeten op de juiste manier worden opgeslagen en in luchtdichte verpakkingen worden bewaard. Omdat soldeerpasta een groot oppervlak heeft, kan oxidatie een serieus probleem zijn.

Door de complexiteit van elektronische producten worden PCBA-printplaten steeds kleiner. Bovendien bevatten veel PCBA's meer dan één type component. De meeste PCBA's bevatten een combinatie van SMD- en doorvoergatcomponenten.

Te veel verschillende componenten kunnen het soldeerproces beïnvloeden.

Soldeerpasta printen vereist een nauwkeurig printproces. De rakel die gebruikt wordt voor het afdrukken van soldeerpasta moet gemaakt zijn van roestvrij staal en een hoek van 45-60 graden hebben. De hoek van de rakel bepaalt de hoeveelheid soldeerpasta die op het oppervlak wordt aangebracht. Daarnaast bepaalt de druk van de rakel ook de vorm van de pastaafzetting. De snelheid van de stencilstrip beïnvloedt ook het volume soldeerpasta dat wordt gedrukt. Een te hoge snelheid kan resulteren in hoge randen rond de afzettingen.

Kosten voor het assembleren van een dubbelzijdig smd-bord

Het assembleren van een dubbelzijdige SMD-kaart is duurder en gecompliceerder dan standaard enkelzijdige platen. De exacte kosten hangen af van de specifieke configuratie. De twee grootste verschillen zijn het aantal doorvoergaten en de plaatsing van de geleiders. Door de twee opties te vergelijken, kunt u een beter idee krijgen van wat de kosten zullen zijn.

Het proces van dubbelzijdige SMD-kaartassemblage begint met het bewerken van de eerste zijde van de printplaat. Daarna wordt de tweede zijde gesoldeerd. Tijdens het reflow soldeerproces moet rekening worden gehouden met het gewicht van de componenten. Als de componenten zwaar zijn, kunnen ze voor het solderen met lijm worden vastgezet.

De gemiddelde kosten van PCB assemblage variëren van drie tot vier dollar tot honderden dollars. De prijs hangt echter af van de complexiteit van het ontwerp en de overheadkosten. Als de printplaat moet worden geboord, zullen de fabricage- en montagekosten hoger zijn dan het gemiddelde.

De totale kosten van de assemblage van een dubbelzijdige SMD-kaart hangen af van de complexiteit van het ontwerp en de prestatievereisten van het product. PCB assemblage is een zeer complex proces waarbij zowel geschoolde menselijke arbeid als geautomatiseerde machines betrokken zijn. Omdat het proces uit vele lagen bestaat, nemen de totale kosten toe met het aantal componenten.

Verschillende soorten PCB-soldeerprocessen

/0 Reacties/in /door

Verschillende soorten PCB-soldeerprocessen

Als het op PCB solderen aankomt, heb je een paar opties. Er is reflow, surface mount technologie en golfsolderen. Leer er meer over. Elk heeft zijn voor- en nadelen. Welke is het beste voor uw PCB?

Golfsolderen

Golfsoldeerprocessen worden gebruikt om elektronische componenten op printplaten te solderen. Het proces voert de printplaat door een pot met gesmolten soldeer, waarbij staande soldeergolven worden gegenereerd die worden gebruikt om verbindingen te vormen die elektrisch en mechanisch betrouwbaar zijn. Dit proces wordt meestal gebruikt voor de assemblage van componenten met doorlopende gaten, maar het kan ook worden gebruikt voor oppervlaktemontage.

Aanvankelijk werd golfsolderen gebruikt om doorvoergaten te solderen. Dit proces maakte de ontwikkeling van dubbelzijdige en meerlagige PCB's mogelijk. Het leidde uiteindelijk tot hybride PCB's met zowel doorvoer- als SMD-componenten. Sommige printplaten bestaan tegenwoordig uit flexibele linten.

Vroeger werden voor het golfsoldeerproces vloeimiddelen met een hoge concentratie hars gebruikt. Meestal werden deze vloeibare vloeimiddelen alleen gebruikt voor golfsoldeerassemblages zonder SMD. Deze methode vereiste dure reiniging na het solderen.

Technologie voor oppervlaktemontage

Surface Mount-technologie is een populaire manier om printplaten te vervaardigen. Het maakt miniaturisatie van componenten mogelijk, die dan dichter bij elkaar op een printplaat kunnen worden gemonteerd. Hierdoor kunnen geïntegreerde circuits kleiner worden en meer functionaliteit bieden. Het vergt echter wel een grotere kapitaalinvestering.

Bij surface mount technologie worden componenten op het oppervlak van de PCB gesoldeerd. Het heeft voordelen ten opzichte van andere PCB-soldeerprocessen, zoals through-hole montage en golfsolderen. Vergeleken met printplaten die met een doorlopend gaatje worden gemonteerd, kunnen opliggende printplaten een hogere verpakkingsdichtheid en betrouwbaarheid bereiken. Ze zijn ook beter bestand tegen trillingen en schokken. Ze worden vaak gebruikt in consumentenelektronica.

De surface mount-technologie werd voor het eerst geïntroduceerd in de jaren 1960 en is erg populair geworden in de elektronica. Vandaag de dag is er een breed scala aan componenten die gemaakt zijn met behulp van oppervlaktemontagetechnologie. Hieronder valt een grote verscheidenheid aan transistors en analoge en logische IC's.

Selectief solderen

Selectief solderen voor printplaten is een kosteneffectief proces waarmee fabrikanten hun producten sneller en gemakkelijker kunnen verkopen. De voordelen zijn de mogelijkheid om gevoelige componenten te beschermen tegen hitte en de soldeertijd te verkorten. Bovendien kan dit proces worden gebruikt om printplaten te repareren of opnieuw te bewerken nadat ze gesoldeerd zijn.

Er zijn twee belangrijke methoden om selectief te solderen. Dit zijn sleepsolderen en dipsolderen. Elk van deze processen heeft zijn eigen voor- en nadelen. Daarom is het belangrijk om ze elk te begrijpen voordat je beslist welke het beste voor je is.

Selectief solderen heeft veel voordelen en is de voorkeursmethode voor veel printplaatassemblages. Het elimineert de noodzaak om alle componenten van een printplaat handmatig te solderen, wat resulteert in een snellere assemblage. Bovendien vermindert het thermisch misbruik van de printplaat.

Typen en functies van PCB's

/0 Reacties/in /door

Typen en functies van PCB's

PCB in medische industrie

De medische sector vertrouwt sterk op PCB's voor een verscheidenheid aan producten, waaronder bloeddrukmeters, infuuspompen en hartslagmeters. Deze apparaten leveren nauwkeurige hoeveelheden vloeistof aan patiënten via minuscule elektronische componenten. Naarmate de technologie verbetert, zal de medische industrie nieuwe toepassingen voor PCB's blijven vinden.

Printplaten

Printplaten zijn een essentieel onderdeel van veel industrieën. Ze worden gebruikt in allerlei producten, van enorme machines tot consumentenapparatuur. Hier volgen enkele veelvoorkomende toepassingen van deze printplaten. In industriële toepassingen moeten ze bestand zijn tegen hoge vermogens en extreme temperaturen. Ze kunnen ook worden blootgesteld aan agressieve chemicaliën en trillende machines. Daarom worden veel industriële printplaten gemaakt van dikkere en thermisch resistente metalen.

De toepassingen van printplaten zijn gevarieerd, van het voeden van een koelkast tot het mogelijk maken van het internet der dingen. Zelfs apparaten die voorheen niet elektronisch waren, maken nu gebruik van elektronische componenten. Printplaten worden ook veel gebruikt in industriële omgevingen, waar ze een groot deel van de apparatuur in distributiecentra en productiefaciliteiten van stroom voorzien.

Milieu-impact

PCB's zijn plastic chemicaliën die op grote schaal worden gebruikt bij de productie van veel producten. Ze werden voor het eerst geproduceerd in 1929 en werden op grote schaal gebruikt in dichtingsproducten, inkten en snijoliën. In 1966 werden ze ontdekt in de Grote Meren en dat leidde tot een verbod op de productie en invoer ervan in heel Noord-Amerika. De PCB-niveaus begonnen te dalen tot het einde van de jaren 1980, toen ze weer begonnen te stijgen.

Naast de chemische verbindingen bevatten PCB's ook analogen die hormoonontregeling en neurotoxiciteit bij mensen veroorzaken. Deze analogen zijn polybroombifenylen en delen veel van dezelfde milieuproblemen. Ze hebben vergelijkbare chemische eigenschappen en zijn bestand tegen hydrolyse, zuur en temperatuurveranderingen. Bovendien kunnen ze dibenzodioxines genereren bij blootstelling aan hoge temperaturen en chemicaliën.

Meerlagige PCB's

Meerlagige printplaten zijn een populair type printplaat en worden gebruikt in een groot aantal toepassingen. Het meerlaagse ontwerp is ideaal voor elektronica die flexibiliteit, een laag gewicht en duurzaamheid nodig heeft. Deze printplaten kunnen de functies vervullen van zowel flexibele als stijve printplaten en worden gebruikt in bijna elk modern complex elektronisch apparaat.

PCB's worden ook veel gebruikt in de medische industrie. Ze worden gebruikt in röntgen- en CAT-scanapparatuur en in bloeddruk- en suikertestapparaten. Meerlagige PCB's zijn bijzonder nuttig in deze toepassingen omdat ze extreem klein kunnen zijn en toch krachtige prestaties leveren.

Effecten op de gezondheid

Lage niveaus van blootstelling aan PCB's hebben waarschijnlijk geen negatieve gevolgen voor de gezondheid. Grote blootstellingen kunnen echter leiden tot een hoger risico op nadelige gezondheidseffecten. Vooral Aboriginals, jagers en vissers en gezinnen lopen een groot risico. Gelukkig zijn er verschillende manieren om de blootstelling aan PCB's te verminderen. Deze omvatten het eten van voedsel dat vrij is van PCB's, regelmatig je handen wassen en het vermijden van besmet water en vis.

Studies hebben aangetoond dat PCB's schadelijke gevolgen kunnen hebben voor de gezondheid van mens en dier. Ze zijn geclassificeerd als waarschijnlijk kankerverwekkend en kunnen de ontwikkeling van de hersenen en de neurologische functie beïnvloeden. Blootstelling aan PCB's kan ook leiden tot een slecht kortetermijngeheugen en een verlaagd IQ.

Hoe om te gaan met aarding in hoogfrequent ontwerpen

/0 Reacties/in /door

Hoe om te gaan met aarding in hoogfrequent ontwerpen

Hoogfrequent ontwerpen moeten het probleem van aarding aanpakken. Er zijn verschillende zaken die aangepakt moeten worden als het gaat om aarding. Dit zijn onder andere de impedantie van aardingsgeleiders en aardingsverbindingen, DC-paden die laagfrequente signalen domineren en eenpuntsaarding.

Impedantie van aardingsgeleiders

De aardelektrode van een typisch geaard elektrisch systeem staat parallel met de aardstaven aan de lijnzijde van de service, transformatoren en palen. De te testen staaf is verbonden met de aardelektrode. De equivalente weerstand van de aardstaven aan de lijnzijde is verwaarloosbaar.

Een eenpuntsaardingsmethode is acceptabel voor frequenties onder één MHz, maar is minder wenselijk voor hoge frequenties. Een eenpuntsaardingskabel zal de aardingsimpedantie verhogen als gevolg van draadinductantie en spoorcapaciteit, terwijl zwerfcapaciteit onbedoelde aardretourpaden zal creëren. Voor hoogfrequente circuits is meerpuntsaarding noodzakelijk. Deze methode creëert echter aardlussen die gevoelig zijn voor magnetische veldinductie. Daarom is het belangrijk om hybride aardlussen te vermijden, vooral als het circuit gevoelige componenten bevat.

Aardingsruis kan een groot probleem zijn in hoogfrequente schakelingen, vooral wanneer de schakelingen grote variërende stromen uit de voeding trekken. Deze stroom vloeit in de common-ground retour en veroorzaakt foutspanning, of DV. Deze varieert met de frequentie van de schakeling.

Impedantie van verbindingsgeleiders

In het ideale geval is de weerstand van verbindingsgeleiders minder dan één milli-ohm. Bij hogere frequenties is het gedrag van een verbindingsgeleider echter complexer. Hij kan parasitaire effecten en restcapaciteit parallel vertonen. In dit geval wordt de verbindingsgeleider een parallel resonantiekring. De geleider kan ook een hoge weerstand vertonen door het skin-effect, dat is de stroom die door het buitenoppervlak van de geleider loopt.

Een typisch voorbeeld van een geleide interferentiekoppeling is een motor- of schakelcircuit dat gevoed wordt door een microprocessor met een aardingsretour. In deze situatie is de impedantie van de aardgeleider hoger dan de werkfrequentie en zal het circuit waarschijnlijk gaan resoneren. Daarom worden aardgeleiders meestal op meerdere punten verbonden, met verschillende lengtes.

DC-pad domineert voor laagfrequente signalen

Algemeen wordt aangenomen dat DC-pad dominantie voor laagfrequente signalen eenvoudiger te implementeren is dan hoogfrequente schakelingen. Deze methode heeft echter een aantal beperkingen, vooral bij geïntegreerde implementaties. Deze beperkingen zijn onder andere flikkerruis, DC stroomoffsets en grote tijdsconstanten. Bovendien gebruiken deze ontwerpen meestal grote weerstanden en condensatoren, die grote thermische ruis kunnen produceren.

Over het algemeen volgt de retourstroom van hoogfrequente signalen het pad met het minste lusoppervlak en de minste inductie. Dit betekent dat het grootste deel van de signaalstroom terugkeert op het vlak via een smal pad direct onder het signaalspoor.

Enkelpunt-aarding

Enkelpunt-aarding is een essentieel element in het beschermen van communicatiesites tegen bliksem. Naast effectieve aarding biedt deze techniek structurele bescherming tegen blikseminslag. Het is uitgebreid getest in bliksemgevoelige gebieden en heeft bewezen een effectieve methode te zijn. Maar eenpuntsaarding is niet de enige overweging.

Als het vermogensverschil tussen de circuits groot is, kan het niet praktisch zijn om een eenpuntsaarding in serie te gebruiken. De resulterende grote retourstroom kan interfereren met circuits met een laag vermogen. Als het vermogensverschil laag is, kan een parallel eenpuntsaardingssysteem worden gebruikt. Deze methode heeft echter veel nadelen. Naast het feit dat het inefficiënt is, vereist eenpuntsaarding een grotere hoeveelheid aarding en het verhoogt ook de aardingsimpedantie.

Enkelpunt-aardingssystemen worden over het algemeen gebruikt in ontwerpen voor lagere frequenties. Als de circuits echter op hoge frequenties worden gebruikt, kan een meerpuntsaardingssysteem een goede keuze zijn. De massaplaat van een hoogfrequent circuit moet gedeeld worden door twee of meer circuits. Dit verkleint de kans op magnetische lussen.

Stroomstoring

Vermogensstoringen kunnen de prestaties van een schakeling verslechteren en zelfs ernstige problemen met de signaalintegriteit veroorzaken. Daarom is het noodzakelijk om om te gaan met vermogensstoringen bij het ontwerpen van hoge frequenties. Gelukkig zijn er methoden om met deze problemen om te gaan. De volgende tips zullen je helpen om de hoeveelheid stroomstoringen in je hoogfrequent ontwerpen te verminderen.

Begrijp eerst hoe elektromagnetische interferentie optreedt. Er zijn twee hoofdtypen interferentie: continue en impulsinterferentie. Continue interferentie ontstaat door kunstmatige en natuurlijke bronnen. Beide soorten interferentie worden gekenmerkt door een koppelingsmechanisme en een respons. Impulsstoring daarentegen treedt intermitterend en binnen een korte tijd op.

Foutenanalyse van soldeerdefecten op tin-ondergedompelde printplaten

/0 Reacties/in /door

Foutenanalyse van soldeerdefecten op tin-ondergedompelde printplaten

Soldeerdefecten zijn een veel voorkomende oorzaak van PCB defecten. Er zijn verschillende soorten defecten die kunnen leiden tot PCB defecten. In het onderstaande artikel worden drie soorten defecten onderzocht: Bevochtiging, plateren door barsten in het gatvat en vloeibare vloeimiddelen.

Bevochtigingsfouten

Blootstelling aan omgevingsfactoren tijdens het productieproces kan het bevochtigingsvermogen van immersietin pcb-pads beïnvloeden. Dit kan de assemblageopbrengst en de betrouwbaarheid op het tweede niveau verminderen. Daarom is het belangrijk om slechte bevochtigingsdefecten te voorkomen of te corrigeren. Dit onderzoek onderzocht de effecten van verschillende temperatuuromstandigheden op het bevochtigingsvermogen van deze pads.

Ondergedompelde tin pads vertonen een verscheidenheid aan defecten die het assemblageproces kunnen doen mislukken. In tegenstelling tot bevochtiging, een defect waarbij de soldeerverbinding niet gevormd wordt, treden bevochtigingdefecten op wanneer het gesmolten soldeer niet hecht aan het bevochtigbare oppervlak van de PCB pads of componenten. Dit kan leiden tot gaten of holtes in de soldeerverbindingen.

Niet-natte defecten kunnen ook ernstige structurele problemen veroorzaken. Bovendien kunnen ze leiden tot slechte elektrische geleiding, losse componenten en slechte prestaties van printplaten.

Plateren door gat barst in vat

Deze studie evalueerde de betrouwbaarheid van immersietinepcb-pads via een falingsanalyse van soldeerdefecten. Daartoe bestudeerden we het gedrag van de intermetallische materialen binnenin soldeerverbindingen met SEM. We vergeleken de resultaten van de verouderde en niet-verouderde assemblages om te begrijpen hoe de intermetallische materialen de betrouwbaarheid van de verbinding beïnvloeden.

De resultaten van het onderzoek tonen aan dat de elektrolytisch nikkelcoating op ondergedompelde tin PCB-pads gekenmerkt wordt door diepe spleten en scheuren. Deze open grenzen worden toegeschreven aan de corrosieve omgeving die ontstaat tijdens het ENIG-plateren. Dit probleem kan opgelost worden door een nikkelregelaar te introduceren in het platingproces. Deze tegenmaatregel helpt om een goede bevochtigbaarheid in de pad te behouden en oxidatie te voorkomen.

Vloeibare fluxen

Deze foutenanalyse van soldeerdefecten omvat ook de analyse van de flux die in het proces wordt gebruikt. Het gebruik van verschillende vloeibare vloeimiddelen in het reflowproces kan leiden tot verschillende resultaten. Een methode die gebruikt wordt voor het analyseren van de effecten van vloeimiddel op soldeerdefecten op immersietin-pc-pads is om de flip-chip assemblages te assembleren met uitleeschips op de bodem.