Gdy płytki drukowane są używane w produkcji urządzenia

Gdy płytki drukowane są wykorzystywane do produkcji urządzeń, nazywane są płytkami drukowanymi. Dostępnych jest wiele różnych typów płytek drukowanych. Obejmują one płytki pokryte miedzią, technologię montażu powierzchniowego i otwory galwaniczne. Zrozumienie różnic między różnymi typami płytek drukowanych pomoże w podjęciu świadomej decyzji dotyczącej wyboru typu potrzebnego do danego urządzenia.

Owijanie drutem

Owijanie przewodów to jeden z najszybszych sposobów instalacji płytki drukowanej. Wymaga jednak pewnego poziomu wiedzy specjalistycznej. Prawidłowo wykonane połączenie drutowe będzie miało rezystancję styku podobną do połączenia lutowanego. Jest ono również stosunkowo łatwe do modyfikacji. Podczas korzystania z narzędzia do owijania drutu ważne jest, aby używać tylko trzech owinięć na słupek. Podczas owijania przewodów należy również unikać tworzenia łańcuchów.

Wire wrapping to proces, w którym dwa styki elektryczne są łączone poprzez owinięcie wokół nich miedzianego drutu. Jest to wysoce niezawodna metoda łączenia i często stanowi pierwszy krok dla początkujących w dziedzinie elektroniki. Można użyć narzędzia ręcznego lub maszyny do owijania przewodów.

Płyta pokryta miedzią

Miedziana płytka drukowana jest powszechnie stosowana w produkcji urządzeń elektronicznych, ponieważ może zapewnić wsparcie mechaniczne i połączenia elektryczne między komponentami w obwodzie. Miedź jest dobrym przewodnikiem elektryczności, więc jest idealnym materiałem do platerowania PCB. Jej zastosowanie w urządzeniach elektronicznych rośnie, a wiele płytek PCB jest obecnie wyposażonych w miedziane okładziny.

Proces produkcji laminatu pokrytego miedzią obejmuje wyżarzanie laminatu. Procedura ta zmniejsza współczynnik rozszerzalności cieplnej i obniża stałą dielektryczną.

Technologia montażu powierzchniowego

Technologia montażu powierzchniowego to nowy sposób produkcji płytek drukowanych. Technologia ta jest bardziej wydajna i wymaga mniejszej liczby kroków do wykonania płytki drukowanej. Pozwala projektantom zmieścić więcej elementów na mniejszej powierzchni płytki. Dzięki temu proces ten jest bardziej opłacalny. Dodatkowo, komponenty do montażu powierzchniowego są powszechnie dostępne i stosunkowo niedrogie. Można je również wytwarzać w znacznie krótszym czasie niż w przypadku innych technologii.

Technologia montażu powierzchniowego jest szeroko stosowana do produkcji płytek drukowanych. Proces rozpoczyna się od fazy projektowania, która obejmuje wybór komponentów i projektowanie SMT. Dostępne są różne narzędzia programowe, które pomagają w procesie projektowania. Następnie dane płytki drukowanej są wysyłane do firmy produkcyjnej. Przesyłane są również dane dotyczące wykończenia powierzchni.

Galwanizowane otwory

Platerowanie to proces, który sprawia, że otwory w płytkach drukowanych przewodzą prąd. Miedź jest osadzana w otworach poprzez galwanizację. Proces ten jest ściśle kontrolowany i polega na naprzemiennym zanurzaniu płytek drukowanych w roztworach czyszczących i galwanicznych. Nadmiar miedzi jest następnie usuwany. Proces ten znany jest również jako galwanizacja przelotowa.

Otwory galwaniczne w płytkach drukowanych są ważne dla ogólnego sukcesu układu. Niewłaściwe rozmieszczenie otworów może powodować problemy produkcyjne i obniżać wydajność produktu końcowego. Aby uniknąć tych problemów, konieczne jest prawidłowe wykorzystanie otworów.

Styczna strat

Aby określić styczną strat, inżynierowie integralności sygnału powinni znać materiał, z którego wykonane są płytki drukowane. Stosowane materiały są często połączeniem szkła i żywicy. Różne rodzaje tych materiałów będą miały różne styczne strat. W niektórych przypadkach producent może nie podawać wartości tangensa strat dla używanych przez siebie materiałów, więc inżynierowie ds. integralności sygnału muszą je określić samodzielnie.

Tangens strat materiału jest miarą ilości energii elektromagnetycznej pochłanianej przez materiał przy określonej częstotliwości. Materiały o niskim tangensie strat zmniejszają straty transmisji. Inne czynniki, które mogą wpływać na wydajność, obejmują chropowatość powierzchni i rozdzielczość osadzania warstw. Ponadto przewodność cieplna jest kolejnym ważnym czynnikiem, ponieważ określa, jak dobrze materiał przewodzi ciepło. Słaba przewodność cieplna ogranicza wydajność urządzenia i może ograniczyć wydajność stosu.

Stała dielektryczna

W produkcji płytek drukowanych ważne jest, aby zrozumieć stałą dielektryczną użytych materiałów. Jest to ważny parametr, ponieważ pomaga wybrać odpowiedni laminat. Większość dostawców laminatów podaje te informacje, a także częstotliwość i zawartość żywicy. Można również obliczyć stałą dielektryczną PCB za pomocą aplikacji takiej jak Altium Designer. Alternatywnie można użyć narzędzia symulacyjnego, takiego jak Simberian.

Materiały PCB są zwykle wykonane z tkaniny szklanej, miedzi lub tworzywa sztucznego. Różne rodzaje tych materiałów mają różne stałe dielektryczne, co wpływa na ich właściwości elektryczne. Stała dielektryczna (zwana również współczynnikiem rozpraszania) określa ilość ładunku, który może istnieć między dwoma przewodnikami, gdy między nimi przyłożone jest napięcie. Właściwość ta określa szybkość przepływu prądu w przewodniku.

Testy środowiskowe płytek drukowanych

Produkcja urządzeń elektronicznych, takich jak płytki drukowane, musi przejść szereg testów środowiskowych, w tym testy wilgotności i szoku termicznego. Testy te określają, czy płytka drukowana jest odporna na działanie wilgoci i korozji. Płytka drukowana może również przejść test funkcjonalny. Ten rodzaj testu symuluje rzeczywiste warunki pracy i daje natychmiastową informację zwrotną na temat jakości projektu. Jest on coraz częściej stosowany w produkcji małoseryjnej, aby zapewnić, że każda płytka spełnia wszystkie wymagania jakościowe do użytku w terenie.

Testy środowiskowe płytek drukowanych stosowanych w produkcji elektroniki są niezbędne do zapewnienia ich niezawodności. Choć nie zawsze jest to wymagane przez prawo, testy te mają zasadnicze znaczenie dla niezawodności produktów elektronicznych i zapewniają, że działają one zgodnie z przeznaczeniem. Ważne jest, aby wybrać doświadczonego kontraktowego producenta elektroniki z niezbędnym zapleczem wewnętrznym do przeprowadzenia tych testów.