In 5 stappen een printplaat ontwerpen

Het ontwerpen van een printplaat is een complex proces. Het kan worden vergeleken met een legpuzzel die in de juiste volgorde moet worden gelegd om een functionele printplaat te maken. Dit proces omvat het maken van een schema, het berekenen van impedanties en het gebruik van een lamineerpers. Het volgen van deze stappen is een uitstekende manier om een printplaat te maken die aan alle specificaties voldoet.

PCB-ontwerp is een legpuzzel

Het PCB-ontwerpproces kan worden vergeleken met een legpuzzel. Er zitten veel stukjes in een legpuzzel, maar als ze in elkaar passen ontstaat er een mooi en functioneel geheel. PCB-ontwerp is als een legpuzzel en kan een leuke ervaring zijn.

Een PCB-ontwerp vereist dat componenten op een specifieke manier worden geplaatst om goed op elkaar aan te sluiten. De juiste plaatsing van componenten is om een aantal redenen cruciaal, waaronder mechanische en thermische overwegingen. De juiste plaatsing van componenten zal het assemblageproces versnellen en latere problemen voorkomen.

Hiervoor is een schematisch diagram nodig

Een schema is een zeer belangrijk document voor circuitontwerpers. Het moet de essentiële informatie over de printplaat bevatten, zoals de pinnummers en onderdeelnummers. Het schema moet ook alle copyrightinformatie en contactinformatie van het bedrijf bevatten. Het moet ook gecontroleerd worden op fouten en alle informatie bevatten die nodig is voor productiedoeleinden.

Een schematisch diagram moet worden getekend met symbolen die overeenkomen met de fysieke kenmerken van het circuit. De symbolen moeten in hoofdletters worden geschreven. Het moet een inhoudsopgave bevatten die de onderwerpen van het schema opsomt.

Het gebruikt een lamineerpers

Een lamineerpers combineert twee of meer lagen van een printplaat (PCB) met een lamineerhars. Er wordt druk en warmte uitgeoefend om de lagen samen te smelten. Het proces kan een aantal stappen in beslag nemen en het eindresultaat is een printplaat met een indrukwekkend hoogwaardige afwerking.

De eerste stap is de plaat voorbereiden op lamineren. Eerst wordt een koperzijdig laminaat gereinigd in een ontsmette omgeving om er zeker van te zijn dat het vrij is van stofdeeltjes. Rondzwervend vuil op een printplaat kan ervoor zorgen dat deze defect raakt of dat circuits open blijven. Vervolgens wordt het paneel gecoat met een fotogevoelige film. De fotoweerstand bestaat uit een laag van foto-actieve chemicaliën, die uitharden na blootstelling aan ultraviolet licht. Als dit klaar is, wordt de printplaat onder druk gewassen om de overgebleven fotoresist te verwijderen en laat men hem drogen.

Vervolgens worden de lagen voorbereid voor optische inspectie en uitlijning. Zodra de lagen uitgelijnd zijn, plaatst een technicus ze op een machine met een optische pons. De optische pons drijft een pin door de lagen, waardoor ze perfect uitgelijnd worden.

Hiervoor moeten impedanties worden berekend

Bij het ontwerpen van een printplaat is het berekenen van impedanties een essentiële stap. Deze stap helpt je te bepalen hoe je je schakeling wilt routeren. Je kunt een standaard microstrip/striplijn of coplanaire lijn gebruiken, maar je moet onthouden dat de verschillende stijlen de spoorbreedte dicteren.

De layoutontwerper moet impedanties opnemen in de aantekeningen van de fabricagetekening. Deze informatie moet de spoorbreedte, de afstand tussen de differentiële paren en de laag waarop de sporen met gecontroleerde impedantie worden geleid, bevatten. De notities moeten ook een impedantietabel bevatten. De PCB-fabrikant bouwt vervolgens de stack-up op basis van deze specificaties. Er kunnen enkele kleine wijzigingen zijn om aan deze notities te voldoen, maar het algehele resultaat moet overeenkomen met de impedantiespecificaties die u hebt opgegeven.

Impedantiecontrole is een kritisch onderdeel van het productieproces van printplaten. Door de impedantievereisten te begrijpen, kan de printplaatfabrikant de tijd om de printplaat te ontwerpen verkorten en de resultaten verbeteren. Impedantiecontrole is ook noodzakelijk voor meerlagige printplaten. Nadat de printplaten gefabriceerd zijn, worden ze getest met testcoupons. Testcoupons worden gemaakt langs de randen van het paneel en worden gecontroleerd op de juiste uitlijning van de lagen, elektrische connectiviteit en interne structuren. Testcoupons zijn beschikbaar in de bibliotheek van een leverancier of kunnen op maat worden ontworpen voor uw toepassing.

Het gaat om solderen

De eerste stap bij het maken van een printplaat is het solderen van componenten. Hiervoor moet je een legering gebruiken met een smelttemperatuur van meer dan 752 graden Fahrenheit. Deze legering werkt als een bindmiddel tussen de componenten en de printplaat en houdt ze stevig bij elkaar. Om de nodige warmte te genereren, heb je een gasbrander nodig. Dit apparaat verhit de soldeerlegering tot de smelttemperatuur.

Solderen kan op veel verschillende manieren. De meest gebruikte methode is solderen met een tin-loodlegering. Deze manier van solderen wordt vaak gebruikt voor kleine onderdelen die niet zo stevig zijn als grotere onderdelen. Het soldeerproces is relatief eenvoudig, maar er zijn een paar stappen bij betrokken.