Jak prawidłowo obchodzić się z płytkami PCB

/0 Komentarze/w /Autor

Jak prawidłowo obchodzić się z płytkami PCB

Nauka prawidłowego obchodzenia się z płytkami PCB jest ważna z wielu powodów. Obejmują one środki ostrożności, materiały i kontrolę. Prawidłowe wykonywanie tych zadań zapewni bezpieczeństwo produktów i zagwarantuje, że obwody będą działać zgodnie z projektem. Oto kilka wskazówek, o których należy pamiętać podczas obsługi płytek PCB.

Środki ostrożności

Środki ostrożności podczas obsługi płytek PCB są niezbędne, aby zapobiec uszkodzeniu zarówno komponentów, jak i całej płytki. Stosowanie niewłaściwych technik obsługi może spowodować pęknięcie płytki i jej bezużyteczność. Aby zapobiec temu problemowi, należy chronić płytkę PCB przed wilgocią. Jednym ze sposobów jest wypalanie płytki.

Uszkodzenia spowodowane wyładowaniami elektrostatycznymi (ESD) stanowią poważny problem podczas pracy z płytkami drukowanymi. Nawet niewielka ilość wyładowań elektrostatycznych może uszkodzić komponenty, a nawet najmniejsze wstrząsy mogą spowodować poważne uszkodzenie obwodów wewnętrznych. Najlepszym sposobem na uniknięcie uszkodzenia płytki PCB jest trzymanie jej obiema rękami. Zminimalizuje to ryzyko uszkodzenia płytki lub jej wygięcia.

Rozwój PCBA jest procesem iteracyjnym, który wymaga właściwej obsługi w celu osiągnięcia optymalnych wyników. Nieprawidłowe obchodzenie się z PCBA może uszkodzić miedziane ścieżki i uniemożliwić osiągnięcie optymalnego projektu. Ścieżki miedziane powinny być również chronione przed utlenianiem i uszkodzeniami poprzez zastosowanie odpowiedniego wykończenia powierzchni.

Problemy

Typowe problemy z płytkami PCB obejmują mostki lutownicze. Mostki lutownicze to obszary, w których dwie ścieżki znajdują się zbyt blisko siebie i tworzą słabe połączenie między miedzią a komponentem. Aby skorygować ten problem, producent PCB powinien dokonać przeglądu procesu produkcyjnego i kontrolować ilość lutowia używanego podczas lutowania. Lut może zostać zanieczyszczony podczas produkcji i może wymagać wymiany. Obwód ścieżki może być również nieprzewodzący z powodu starzenia, przegrzania lub spadków napięcia. Innym problemem może być komponent, który odłączył się od płytki i wymaga ponownego montażu.

Wielu z tych problemów można uniknąć, eliminując pierwotne przyczyny awarii płyt. Najczęściej przyczyną jest błąd ludzki. Słabe lutowanie, niewspółosiowość płytki i inne wady produkcyjne mogą prowadzić do wadliwej płytki PCB. Błąd ludzki odpowiada za około 64% wszystkich wad PCB. Inne powszechne problemy obejmują źle wyprodukowane komponenty o niskiej wydajności.

Materiały

PCB są wykonane z wielu różnych materiałów. Wśród nich są miedź i aluminium. Miedź jest najbardziej powszechna. Powszechne są również płytki PCB platerowane miedzią. Każdy materiał ma swoje własne właściwości termiczne, mechaniczne i elektryczne. Niektóre materiały są bardziej odpowiednie do określonych zadań PCB niż inne.

Materiały używane do produkcji PCB są określane przez zastosowanie PCB i temperaturę zeszklenia (Tg). Tg jest miarą odporności materiału na wilgoć i chemikalia. Wyższa Tg oznacza bardziej trwałą płytkę PCB. Upewnij się, że Tg odpowiada procesowi montażu, aby zapewnić odpowiednią wydajność.

PTFE, znany również jako teflon, jest lekki i wytrzymały. Ma również dobre właściwości termiczne i elektryczne oraz wykazuje dobrą elastyczność. Co więcej, PTFE jest ognioodporny. Z drugiej strony FR-4 to wzmocniony włóknem szklanym arkusz laminatu epoksydowego wykonany z tkaniny z włókna szklanego i ognioodpornego spoiwa z żywicy epoksydowej. Kilka zalet sprawia, że jest to popularny wybór do produkcji PCB.

Kontrola

Kontrola płytek PCB jest ważnym procesem w produkcji wyrobów elektronicznych. Pomaga określić, czy płytki są wadliwe i pomaga przewidzieć tryby awarii. Inspekcja płytek PCB dostarcza również dokładnych danych do określenia wydajności. IPC posiada normy dotyczące kontroli gołych i zmontowanych płytek. Różne typy płytek drukowanych wymagają różnych rodzajów testów. Na przykład płytki drukowane klasy 3 wymagają najwyższej częstotliwości kontroli.

Większość producentów obwodów drukowanych wykorzystuje metodę AOI (automatyczna inspekcja optyczna) do kontroli obwodów drukowanych. Ten rodzaj inspekcji wykorzystuje kamerę do zbadania płytki i porównania jej z płytkami referencyjnymi i idealnymi specyfikacjami projektowymi. System pozwala na wczesną identyfikację usterek i minimalizację kosztów produkcji.

Naprawa

Proces naprawy płytki PCB może obejmować wiele różnych kroków. Jednym z pierwszych kroków jest określenie przyczyny awarii. Najczęstszą przyczyną jest uszkodzenie fizyczne, spowodowane wstrząsem lub naciskiem. Na przykład, urządzenie mogło zostać upuszczone z dużej wysokości lub mogło zostać uderzone przez inny obiekt. Inną przyczyną może być demontaż, który mógł bezpośrednio uszkodzić płytę.

Jeśli uszkodzenie dotyczy otworu przelotowego, należy go naprawić przed wlutowaniem nowego komponentu. Aby to zrobić, najpierw użyj ostrego noża, aby usunąć wszelkie zanieczyszczenia z otworu przelotowego. Następnie wyczyść go alkoholem. Następnie użyj spinacza do papieru, aby rozszerzyć otwór przelotowy tak, aby pasował do wyprowadzenia komponentu. Następnie włóż nowy element do otworu i przylutuj go do płytki.

Jak poprawić zakłócenia radiacyjne sygnałów SDRAM w projektowaniu PCB?

/0 Komentarze/w /Autor

Jak poprawić zakłócenia radiacyjne sygnałów SDRAM w projektowaniu PCB?

A good PCB design is one that is free from radiation interference from SDRAM signals. You can do this by keeping the signal lines as short as possible and increasing the dielectric constant of the PCB board. Moreover, you can place magnetic beads at the connections of the wires or cables.

Increasing the dielectric constant of the PCB board

When using high-speed circuits, the need to match the impedance of traces is critical. If not, RF energy can radiate and cause EMI problems. A good way to solve this problem is to use signal termination. This will mitigate the effects of reflection and ringing, and slow down fast rising and falling edges. The materials used in PCB boards play a big role in the impedance of the traces.

The best practice is to route key signals separately and as short as possible. This minimizes the length of coupling paths for interference signals. Clock signals and sensitive signal lines should be routed first. Insignificant signal lines should be routed last. In addition, key signal routing should not exceed the space created by pad and through-hole vias.

Keeping signal lines as short as possible

Keeping signal lines short in PCB design helps to avoid EMI and crosstalk problems. The signal return path is defined as the projection of a trace on the reference plane. It is very important to keep this reference plane continuous. In some cases, the return path can be reduced by using signal switching and power layer splitting techniques. In such cases, the SDRAM signal should be placed on the inner layer of the PCB.

If the signal return path is long, it will create a large amount of crosstalk and mutual coupling. Hence, it is important to keep signal lines short as much as possible. The length of the signal line should be set as close as possible to the adjacent ground plane. It is also essential to reduce the number of parallel leads at the input and output terminals. If necessary, the distance between the two leads can be shortened or increased by adding grounding lines between them.

Using ferrite beads

Ferrite beads are used to reduce radiation interference in circuits containing sdram signals. The beads are used on individual conductors in the circuit. The use of these beads requires careful consideration. For example, single-board computer CPUs are typically operated at high frequencies, with clocks often in the hundreds of megahertz. Similarly, power rails are susceptible to RF.

The main properties of ferrite magnetic beads are that they have very low resistance to low-frequency currents and very high-frequency attenuation to high-frequency currents. These characteristics make them more effective at noise absorption than conventional inductors. For optimal results, the manufacturer should provide a technical specification. This will help the user to determine the correct impedance for the circuit.

Using ground-fill patterns

Radiation interference is a problem that can cause malfunctions in electronic equipment. It can occur in any frequency range and can cause signal quality to be compromised. Luckily, there are several ways to improve radiation interference. This article outlines some techniques that can be used.

One technique is to extend the ground traces. By doing this, the ground traces can fill up empty spaces on the PCB. In a two-layer board, for example, the ground traces should be extended from the top layer to the bottom. In addition, the ground traces should not be too long. Using ground-fill patterns in pcb design allows designers to reduce the distance between the output and input terminals.

Another method is to use via stitching to reduce the amount of radiation interference caused by traces that are too close to the edges of the board. By doing this, the board is protected from EMI by forming a ring of vias around the board’s edge. Via stitching is particularly beneficial on two and four-layer boards.

Avoiding transmission line reflections

When designing a PCB, it is crucial to avoid transmission line reflections. These are caused by changes in impedance between the source and destination signals. This can be a result of various factors, such as the dielectric constant or height of the PCB.

First of all, the PCB must be able to maintain continuity of the reference plane, as the return current needs to go through the same layer. This continuity is essential when using signal switching and power layer splitting. Another way of ensuring that the return path is as short as possible is to incorporate a capacitor on the inner layer of the PCB.

Another solution to avoid transmission line reflections is to make sure that the traces are not too close together. This will reduce the likelihood of crosstalk, which can cause serious issues for high-speed signals.

Jak wybrać duży lub mały kondensator?

/0 Komentarze/w /Autor

Jak wybrać duży lub mały kondensator?

Jeśli chodzi o zasilanie sprzętu elektronicznego, przy wyborze kondensatora należy pamiętać o kilku kwestiach. Należy wziąć pod uwagę kilka czynników, w tym pojemność i impedancję. W tym artykule omówimy impedancję dużego kondensatora w porównaniu z małym. Gdy zrozumiesz te czynniki, będziesz mógł podjąć najlepszą decyzję dla swojego projektu elektrycznego. Nie należy również zapominać o budżecie.

Impedancja

Przy wyborze kondensatora należy wziąć pod uwagę szereg czynników. Pierwszym krokiem jest wybór kondensatora, który odpowiada konkretnym potrzebom. Jeśli chcesz użyć kondensatora do nagrywania dźwięku, powinieneś wziąć pod uwagę jego impedancję. Ponadto należy wziąć pod uwagę wymagania aplikacji i specyfikacje kondensatora.

Kondensatory można podzielić na kategorie według ich ESR. Zazwyczaj ESR wynosi od 0,1 do 5 omów dla kondensatorów elektrolitycznych. Współczynnik ESR kondensatorów z otworami przelotowymi jest niższy, co oznacza, że można je montować z niższą indukcyjnością pętli. Te mniejsze kondensatory mają również niższą impedancję przy wysokich częstotliwościach.

Pojemność

Wybór odpowiedniego kondensatora do danego zastosowania zależy od konkretnych potrzeb i budżetu projektu. Ceny kondensatorów wahają się od centów do setek dolarów. Liczba potrzebnych kondensatorów będzie zależeć od częstotliwości i chwilowego prądu obwodu. Duży kondensator będzie działał przy niskiej częstotliwości, podczas gdy mały będzie działał przy wyższej częstotliwości.

Kondensatory ceramiczne to kolejny rodzaj kondensatorów. Kondensatory te są zwykle niespolaryzowane i mają trzycyfrowy kod identyfikujący ich wartość pojemności. Pierwsze dwie cyfry odnoszą się do wartości kondensatora, podczas gdy trzecia cyfra wskazuje liczbę zer dodawanych do pojemności. W kondensatorze folia dielektryczna wykonana jest z cienkiej warstwy tlenku, która powstaje w procesie elektrochemicznym. Umożliwia to tworzenie kondensatorów o bardzo dużej pojemności na małej przestrzeni.

Współczynnik temperatury

Współczynnik temperaturowy to liczba określająca, o ile zmieni się pojemność kondensatora w danej temperaturze. Współczynnik temperaturowy wyrażany jest w częściach na milion. Kondensatory z ujemnymi współczynnikami tracą pojemność w wyższych temperaturach niż te z dodatnimi współczynnikami. Współczynnik temperaturowy kondensatora jest oznaczony dodatnią lub ujemną literą i liczbą, a także może być oznaczony kolorowymi paskami.

Kondensatory o wysokich współczynnikach temperaturowych zapewniają większą moc wyjściową. Istnieją jednak pewne wyjątki od tej reguły. Wybierając kondensator do konkretnego zastosowania, należy wziąć pod uwagę jego współczynnik temperaturowy. Zwykle wartość kondensatora jest wydrukowana na jego korpusie z temperaturą odniesienia 250C. Oznacza to, że każde zastosowanie poniżej tej temperatury będzie wymagało kondensatora o wyższym współczynniku temperaturowym.

Impedancja dużego kondensatora w porównaniu z małym kondensatorem

Impedancja dużego kondensatora jest znacznie niższa niż małego kondensatora. Różnica między tymi dwoma typami kondensatorów wynika z różnicy w szybkości magazynowania ładunku oraz czasu potrzebnego do pełnego naładowania i rozładowania. Duży kondensator ładuje się znacznie dłużej niż mały kondensator i nie ładuje się tak szybko. Prąd przepływa przez kondensator tylko wtedy, gdy jest on naładowany lub rozładowany. Gdy kondensator jest w pełni naładowany lub rozładowany, działa jak obwód otwarty.

Aby określić impedancję kondensatora, musimy zrozumieć, jak zachowuje się on w różnych zakresach częstotliwości. Ponieważ kondensatory tworzą szeregowe obwody rezonansowe, ich impedancja ma charakterystykę częstotliwościową w kształcie litery V. Impedancja kondensatora spada przy jego częstotliwości rezonansowej, ale rośnie wraz ze wzrostem częstotliwości.

Rozmiar kondensatora

Rozmiar kondensatora jest określany przez stosunek jego ładunku do napięcia. Zwykle mierzy się go w faradach. Mikrofarad to milionowa część farada. Pojemność jest również mierzona w mikrofaradach. Kondensator o pojemności jednego mikrofarada ma taki sam ładunek jak kondensator o pojemności 1000 uF.

Pojemność jest miarą ilości energii elektrycznej, którą dany komponent może przechowywać. Im wyższa pojemność, tym większa wartość. Ogólnie rzecz biorąc, kondensatory są przystosowane do określonego napięcia. Często specyfikacje te są oznaczone na samym kondensatorze. Jeśli kondensator ulegnie uszkodzeniu lub awarii, ważne jest, aby wymienić go na taki, który ma takie samo napięcie robocze. Jeśli nie jest to możliwe, można użyć kondensatora o wyższym napięciu. Tego typu kondensatory są jednak zazwyczaj większe.

Kondensatory mogą być wykonane z różnych materiałów. Powietrze jest dobrym izolatorem. Jednak materiały stałe mogą być mniej przewodzące niż powietrze. Na przykład mika ma stałą dielektryczną od sześciu do ośmiu. Mikę można również wykorzystać do zwiększenia pojemności kondensatora.

Kilka wskazówek, jak poprawić wskaźnik sukcesu PCB

/0 Komentarze/w /Autor

Kilka wskazówek, jak poprawić wskaźnik sukcesu PCB

Utrzymywanie komponentów w odległości co najmniej 2 mm od krawędzi PCB

Krawędź płytki drukowanej jest często najbardziej podatna na naprężenia. W rezultacie ważne jest, aby komponenty znajdowały się w odległości co najmniej 2 mm od krawędzi płytki. Jest to szczególnie ważne, jeśli płytka PCB ma złącza lub przełączniki, które muszą być dostępne dla ludzkich rąk. Istnieje również szereg czynników, o których należy pamiętać podczas umieszczania komponentów na krawędzi PCB.

Podczas tworzenia układu PCB należy pamiętać o pozostawieniu przestrzeni między ścieżkami i padami. Ponieważ proces produkcji PCB nie jest w 100% precyzyjny, krytyczne jest pozostawienie odstępu co najmniej 0,020″ między sąsiednimi padami lub ścieżkami.

Sprawdzanie połączeń za pomocą multimetru

Podczas korzystania z multimetru do testowania płytki drukowanej, pierwszym krokiem jest określenie polaryzacji. Zazwyczaj multimetr ma czerwoną i czarną sondę. Czerwona sonda to strona dodatnia, a czarna to strona ujemna. Multimetr powinien pokazywać prawidłowy odczyt, jeśli obie sondy są podłączone do tego samego elementu. Powinien również mieć funkcję brzęczyka, aby ostrzegać o zwarciu połączenia.

Jeśli podejrzewasz zwarcie na płytce drukowanej, powinieneś usunąć wszystkie podłączone do niej komponenty. Wyeliminuje to możliwość wystąpienia wadliwego komponentu. Można również sprawdzić pobliskie połączenia lub przewody uziemiające. Może to pomóc w zawężeniu lokalizacji zwarcia.

Korzystanie z systemu DRC

System DRC pomaga projektantom upewnić się, że ich projekty PCB są zgodne z zasadami projektowania. Flaguje błędy i pozwala projektantom na wprowadzanie zmian w projekcie w razie potrzeby. Może również pomóc projektantom określić poprawność ich początkowego schematu. System DRC powinien być częścią procesu projektowania od samego początku, od schematów obwodów po końcowe PCB.

Narzędzia DRC są przeznaczone do sprawdzania projektów PCB pod kątem bezpieczeństwa, wydajności elektrycznej i niezawodności. Pomagają inżynierom wyeliminować błędy projektowe i skrócić czas wprowadzania produktów na rynek. HyperLynx DRC to potężne i elastyczne narzędzie do sprawdzania reguł projektowych, które zapewnia dokładną, szybką i zautomatyzowaną weryfikację projektu elektrycznego. Obsługuje dowolny przepływ projektowania PCB i jest kompatybilny ze standardami ODB++ i IPC2581. Narzędzie HyperLynx DRC oferuje darmową wersję, która zawiera osiem reguł DRC.

Używanie wlewów na płaszczyźnie mocy

Jeśli masz trudności z zaprojektowaniem płytki drukowanej zasilania, możesz użyć oprogramowania do projektowania, które pomoże Ci w pełni wykorzystać płaszczyznę zasilania. Oprogramowanie może pomóc w podjęciu decyzji, gdzie powinny znajdować się przelotki, a także jaki rozmiar i typ należy zastosować. Może również pomóc w symulacji i analizie projektu. Narzędzia te znacznie ułatwiają układ PCB.

Jeśli pracujesz nad wielowarstwową płytką PCB, konieczne jest zapewnienie symetrycznych wzorów. Wiele płaszczyzn zasilania może pomóc zapewnić, że układ PCB pozostanie zrównoważony. Na przykład czterowarstwowa płytka będzie potrzebować dwóch wewnętrznych płaszczyzn zasilania. Dwustronna płytka PCB może również korzystać z wielu płaszczyzn zasilania.

Kilka wskazówek, jak poprawić wskaźnik sukcesu PCB

/0 Komentarze/w /Autor

Kilka wskazówek, jak poprawić wskaźnik sukcesu PCB

Utrzymywanie komponentów w odległości co najmniej 2 mm od krawędzi PCB

Krawędź płytki drukowanej jest często najbardziej podatna na naprężenia. W rezultacie ważne jest, aby komponenty znajdowały się w odległości co najmniej 2 mm od krawędzi płytki. Jest to szczególnie ważne, jeśli płytka PCB ma złącza lub przełączniki, które muszą być dostępne dla ludzkich rąk. Istnieje również szereg czynników, o których należy pamiętać podczas umieszczania komponentów na krawędzi PCB.

Podczas tworzenia układu PCB należy pamiętać o pozostawieniu przestrzeni między ścieżkami i padami. Ponieważ proces produkcji PCB nie jest w 100% precyzyjny, krytyczne jest pozostawienie odstępu co najmniej 0,020″ między sąsiednimi padami lub ścieżkami.

Sprawdzanie połączeń za pomocą multimetru

Podczas korzystania z multimetru do testowania płytki drukowanej, pierwszym krokiem jest określenie polaryzacji. Zazwyczaj multimetr ma czerwoną i czarną sondę. Czerwona sonda to strona dodatnia, a czarna to strona ujemna. Multimetr powinien pokazywać prawidłowy odczyt, jeśli obie sondy są podłączone do tego samego elementu. Powinien również mieć funkcję brzęczyka, aby ostrzegać o zwarciu połączenia.

Jeśli podejrzewasz zwarcie na płytce drukowanej, powinieneś usunąć wszystkie podłączone do niej komponenty. Wyeliminuje to możliwość wystąpienia wadliwego komponentu. Można również sprawdzić pobliskie połączenia lub przewody uziemiające. Może to pomóc w zawężeniu lokalizacji zwarcia.

Korzystanie z systemu DRC

System DRC pomaga projektantom upewnić się, że ich projekty PCB są zgodne z zasadami projektowania. Flaguje błędy i pozwala projektantom na wprowadzanie zmian w projekcie w razie potrzeby. Może również pomóc projektantom określić poprawność ich początkowego schematu. System DRC powinien być częścią procesu projektowania od samego początku, od schematów obwodów po końcowe PCB.

Narzędzia DRC są przeznaczone do sprawdzania projektów PCB pod kątem bezpieczeństwa, wydajności elektrycznej i niezawodności. Pomagają inżynierom wyeliminować błędy projektowe i skrócić czas wprowadzania produktów na rynek. HyperLynx DRC to potężne i elastyczne narzędzie do sprawdzania reguł projektowych, które zapewnia dokładną, szybką i zautomatyzowaną weryfikację projektu elektrycznego. Obsługuje dowolny przepływ projektowania PCB i jest kompatybilny ze standardami ODB++ i IPC2581. Narzędzie HyperLynx DRC oferuje darmową wersję, która zawiera osiem reguł DRC.

Używanie wlewów na płaszczyźnie mocy

Jeśli masz trudności z zaprojektowaniem płytki drukowanej zasilania, możesz użyć oprogramowania do projektowania, które pomoże Ci w pełni wykorzystać płaszczyznę zasilania. Oprogramowanie może pomóc w podjęciu decyzji, gdzie powinny znajdować się przelotki, a także jaki rozmiar i typ należy zastosować. Może również pomóc w symulacji i analizie projektu. Narzędzia te znacznie ułatwiają układ PCB.

Jeśli pracujesz nad wielowarstwową płytką PCB, konieczne jest zapewnienie symetrycznych wzorów. Wiele płaszczyzn zasilania może pomóc zapewnić, że układ PCB pozostanie zrównoważony. Na przykład czterowarstwowa płytka będzie potrzebować dwóch wewnętrznych płaszczyzn zasilania. Dwustronna płytka PCB może również korzystać z wielu płaszczyzn zasilania.