Jak lutować płytkę drukowaną

Jeśli chcesz nauczyć się lutować obwody drukowane, musisz znać kilka podstawowych zasad. Powierzchnia płytki nazywana jest powierzchnią lutowniczą i jest miejscem, w którym różne komponenty i zaciski zostaną połączone. Firma produkująca obwody drukowane, taka jak Candor, oferuje szereg usług, w tym projektowanie i produkcję obwodów drukowanych. Poniższe kroki pomogą ci nauczyć się lutowania PCB.

Lutowanie selektywne

Płytki drukowane stają się coraz bardziej złożone, a lutowanie elementów przewlekanych może być czasochłonnym i nieefektywnym procesem. Tradycyjnie stosowanym procesem było lutowanie ręczne, ale nowoczesna technologia pozwala na lutowanie selektywne, które może być szybsze, dokładniejsze i tańsze.

Istnieje wiele różnych metod lutowania selektywnego. Powlekanie topnikiem, wstępne podgrzewanie PCB, lutowanie zanurzeniowe i przeciąganie to tylko niektóre z technik. Niektóre z tych metod mogą wymagać dodatkowych komponentów. Niektóre z zalet tego procesu obejmują szybkość, dokładność i brak narzędzi.

Lutowanie selektywne jest preferowaną metodą dla niektórych zastosowań. Jest to świetne rozwiązanie do budowy płyt i zmniejsza koszty. Korzystanie z tej metody skraca czas lutowania i nie wymaga specjalistycznej wiedzy. Wiele nowoczesnych fabryk płytek drukowanych wykorzystuje roboty do lutowania części.

Radiatory

Podczas lutowania płytek drukowanych ważne jest stosowanie radiatorów. Płytki PCB z komponentami mocy mają zwykle większe potrzeby w zakresie zarządzania temperaturą niż płytki PCB bez komponentów mocy. Komponenty te mogą obejmować układy scalone mocy, wzmacniacze mocy, a nawet zasilacze. Ponieważ komponenty te mają tak dużą gęstość komponentów, mają tendencję do wytwarzania większej ilości ciepła. Oznacza to, że radiatory są istotną częścią projektu PCB, a odpowiedni radiator zrobi dużą różnicę.

Istnieje wiele różnych rodzajów radiatorów, ale najpopularniejsze z nich to ołowiowe i miedziane. Aluminiowe i miedziane radiatory są bardziej skuteczne w pochłanianiu ciepła z urządzeń, do których są przymocowane, niż stalowe szczypce.

Flux

Topnik jest kluczowym elementem procesu lutowania. Pomaga on usunąć zanieczyszczenia i tlenki z płytki drukowanej, co ma kluczowe znaczenie dla prawidłowego przepływu energii elektrycznej. Topnik pomaga również odtlenić lutowane metale. Jego działanie polega na zwilżaniu stopionego lutowia i usuwaniu wszelkich zanieczyszczeń.

Istnieją dwa rodzaje topników: rozpuszczalne w wodzie i kalafoniowe. Topnik rozpuszczalny w wodzie można łatwo usunąć z płytki drukowanej. Topnik na bazie kalafonii może pozostawiać osad na płytce drukowanej. Można je usunąć za pomocą wody dejonizowanej. Topniki rozpuszczalne w wodzie można również czyścić detergentami lub wodą dejonizowaną.

Jeśli używasz lutownicy, najlepiej wyczyść jej grot przed nałożeniem topnika. Może to zmniejszyć zużycie i utlenianie oraz poprawić przenoszenie ciepła. Nałóż topnik za pomocą pędzla lub gąbki. Upewnij się, że nie przypalasz topnika, ponieważ może to spowodować przegrzanie lutowia.

Czyste powierzchnie po lutowaniu

Niektóre płytki drukowane mają krytyczne znaczenie i wymagają starannego czyszczenia po lutowaniu. Płytki te często mają specjalne standardy projektowe, które dyktują proces czyszczenia. Jeśli płytki te nie zostaną prawidłowo wyczyszczone, pozostałości topnika mogą powodować korozję i utlenianie odsłoniętych powierzchni metalowych. Proces ten ma również kluczowe znaczenie, jeśli na płytce zastosowano powłokę konforemną.

Podczas lutowania należy oczyścić wszystkie powierzchnie przed nałożeniem topnika na komponenty. Topnik jest dobrym przewodnikiem, ale może również powodować problemy, przyklejając się do komponentów i padów. Może nawet uszkodzić komponenty.

4 rzeczy, które maniak powinien wiedzieć przed rozpoczęciem zabawy z płytką drukowaną

Jeśli jesteś początkującym projektantem elektroniki, przed rozpoczęciem pracy musisz wiedzieć kilka rzeczy. Pierwszą rzeczą, którą powinieneś wiedzieć, jest to, że proces projektowania obwodów drukowanych jest sztuką i nauką, a właściwe rozmieszczenie komponentów ma kluczowe znaczenie dla jego sukcesu. Ważne jest również, aby pamiętać, że płaszczyzny uziemienia na płytce drukowanej zapewniają łączność elektryczną między jej warstwami.

Projektowanie obwodów drukowanych to sztuka i nauka

Proces projektowania obwodów drukowanych to złożona sztuka i nauka. Obejmuje on planowanie, obliczanie i optymalizację układu komponentów, przelotek i ścieżek przewodzących prąd elektryczny. Korzystając z programu do projektowania wspomaganego komputerowo (CAD), projektanci płytek drukowanych mapują wzór projektu na powierzchni płytki. Proces projektowania zazwyczaj rozpoczyna się od schematu, po którym następuje rozmieszczenie komponentów, trasowanie ścieżek sygnałowych, a kończy się na sprawdzeniu reguł projektowych i wygenerowaniu pliku Gerber.

Proces tworzenia projektu płytki drukowanej może być złożony, szczególnie dla tych, którzy mają do czynienia z sygnałami RF i szybkimi. Długość ścieżek oraz rozmieszczenie diod i innych komponentów może wpłynąć na wydajność płytki. Proces produkcyjny nie zawsze jest dokładny, więc kluczowe jest testowanie prototypów i projektów w małych seriach przed wykonaniem dużych serii produkcyjnych. Na przykład, jeśli ścieżki są zbyt cienkie lub umieszczone zbyt blisko siebie, istnieje ryzyko, że mogą się przesuwać lub powodować przesłuchy, co obniży wydajność.

Właściwe rozmieszczenie komponentów decyduje o sukcesie projektu

Podczas tworzenia płytki drukowanej (PCB), rozmieszczenie komponentów ma kluczowe znaczenie dla powodzenia projektu. Umieszczenie komponentów musi uwzględniać względy mechaniczne i termiczne oraz zapewniać odpowiednią zdolność produkcyjną. Zrozumienie, jak prawidłowo umieszczać komponenty na płytce drukowanej, może ułatwić ten proces i zwiększyć jego skuteczność.

Prawidłowe rozmieszczenie komponentów nie tylko ułatwi trasowanie, ale także zapewni optymalną wydajność elektryczną. Prawidłowe rozmieszczenie komponentów zmniejsza prawdopodobieństwo uszkodzenia płytki. Umieszczając komponenty, należy trzymać je z dala od krawędzi płytki, aby zapobiec ich uszkodzeniu podczas przetwarzania.

Piny nagłówka PCB mają nieodłączną rezystancję elektryczną

Nieodłączna rezystancja elektryczna pinów nagłówka PCB jest ważnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę podczas projektowania PCB. Rezystancja ta jest bezpośrednio związana z impedancją ścieżki PCB. Sygnał o niskiej impedancji odwróci swoją fazę o 180 stopni bez odpowiedniego zakończenia. W rezultacie użycie buforów lub rezystorów w linii jest niezbędne do utrzymania najwyższej możliwej prędkości komunikacji SPI.

Nagłówki PCB to złącza, które umożliwiają wykonanie różnych połączeń z płytką drukowaną. Zazwyczaj montuje się je na powierzchni płytki, umożliwiając wykonywanie połączeń z przeciwnych stron. Piny złącza są również osłonięte, aby zapobiec zginaniu pinów.

Obudowy PCB nie są tak kruche, na jakie wyglądają

Obudowy PCB są powszechną częścią niemal każdego urządzenia elektrycznego. Są one niezbędne do zapewnienia funkcjonalności urządzenia. Te urządzenia w plastikowej obudowie chronią również elektronikę przed czynnikami zewnętrznymi. Styl obudów PCB różni się w zależności od typu urządzenia, zastosowania i temperatury otoczenia.

Plastikowe obudowy PCB są zazwyczaj wyposażone w szczeliny lub otwory po jednej lub dwóch stronach oraz dno na płytkę PCB. Obudowy PCB z wytłaczanego aluminium mają zazwyczaj otwory na całej długości, które są bardziej odpowiednie do montażu poziomego. Co więcej, plastikowe obudowy są lekkie i łatwe do dostosowania.

Naprawa PCB nie jest tak skomplikowana, jak się wydaje

Naprawa PCB wymaga wielu umiejętności twardych i miękkich. Potrzebna jest doskonała koordynacja ręka-oko, cierpliwość i dbałość o szczegóły. Doskonalenie tych umiejętności może zająć dużo czasu, ale nagrody będą warte wysiłku. Nauka naprawy PCB może również wzbudzić zainteresowanie naprawami elektronicznymi.

Po pierwsze, należy upewnić się, że złącza PCB są prawidłowo osadzone. Jeśli złącza nie są prawidłowo osadzone, płytka PCB nie będzie działać prawidłowo. Jeśli piny są wygięte lub złamane, oznacza to, że nie są prawidłowo wciśnięte. Jeśli nie jesteś tego pewien, możesz spróbować wyjąć płytkę PCB i włożyć ją ponownie. Możesz również sprawdzić, czy połączenia są szczelne. Sprawdź styki za pomocą miernika napięcia.

Kiedy wynaleziono obwody drukowane?

Płytka drukowana to rodzaj płytki obwodu elektrycznego, która służy do przesyłania sygnałów elektronicznych przez urządzenia elektroniczne. Paul Eisler był człowiekiem, który opatentował PCB. Od czasu jej wynalezienia technologia ta pomogła nam zbudować stacje kosmiczne, sprawić, że nasze telefony działają, a nawet obniżyć koszty produkcji urządzeń elektronicznych.

Zmniejszyły one koszty produkcji urządzeń elektronicznych

Wprowadzenie obwodów drukowanych obniżyło koszty produkcji urządzeń elektronicznych, czyniąc je bardziej kompaktowymi i lekkimi. Płytki te składają się z warstwy miedzi i podłoża oraz posiadają sitodruk i maskę lutowniczą. Przed wprowadzeniem płytek drukowanych, obwody były budowane poprzez bezpośrednie łączenie komponentów za pomocą przewodów. W większości przypadków przewody były lutowane do wyprowadzeń komponentów w celu utworzenia ścieżek przewodzących. Co więcej, produkcja obwodów była bardzo pracochłonna i kosztowna.

Płytki PCB mogą zawierać wiele warstw miedzi, które prawie zawsze są ułożone parami. Liczba warstw i konstrukcja połączeń wskazują na złożoność płytki. Im więcej warstw ma płytka, tym bardziej jest złożona i tym więcej czasu potrzeba na jej wyprodukowanie. Co więcej, liczba przelotek użytych w płytce również wpływa na jej złożoność. Podczas gdy mniejsza liczba przelotek prowadzi do prostszej i tańszej płytki PCB, w przypadku obwodów wyższej klasy wymagana jest większa liczba warstw.

Płytki PCB można podzielić na elastyczne i sztywne. Sztywno-giętkie płytki PCB są innowacyjną hybrydą tych dwóch typów. Główną zaletą elastycznych płytek PCB jest to, że mają one wszystkie elektroniczne połączenia wewnątrz płytki, co pomaga zmniejszyć rozmiar i wagę płytki przy jednoczesnym zachowaniu ich niezawodności i trwałości. Co więcej, te elastyczne płytki PCB mogą być stosowane w urządzeniach do noszenia i jednorazowych urządzeniach elektronicznych. Ten nowy rodzaj płytek drukowanych otworzył nowe możliwości dla kreatywnych projektantów i producentów urządzeń elektrycznych, którzy mogą tworzyć urządzenia elektroniczne o unikalnych i funkcjonalnych specyfikacjach.

5 wskazówek dotyczących budowy komputera od podstaw

Jeśli chcesz samodzielnie zbudować komputer, pamiętaj o 10 wskazówkach dotyczących budowy komputera. Wskazówki te pomogą ci uniknąć popełniania niektórych z najczęstszych błędów przy budowie komputera. Błędy te mogą kosztować wiele czasu i pieniędzy, więc warto zwrócić na nie uwagę.

Kupowanie kopii systemu Windows od początku

Jeśli budujesz komputer od podstaw, jedną z pierwszych decyzji, które musisz podjąć, jest wybór systemu operacyjnego. Windows jest bardzo popularnym systemem operacyjnym i będzie działać z praktycznie wszystkimi komputerami PC. Pozwala on również w pełni wykorzystać różne funkcje komputera. Jeśli zamiast tego chcesz użyć innego systemu operacyjnego, możesz wypróbować Linux. Linux to darmowa alternatywa dla Windows, która może działać na większości komputerów PC.

Zakup wysokiej klasy karty graficznej

Zakup wysokiej klasy karty graficznej to świetny sposób na zwiększenie wydajności komputera. Urządzenia te są dostępne w różnych przedziałach cenowych, a niektóre modele można podkręcać w celu zwiększenia wydajności. Aby upewnić się, że otrzymujesz kartę odpowiednią do swoich potrzeb, przed dokonaniem zakupu przyjrzyj się wymaganiom swoich aplikacji i gier.

Procesory graficzne są jednymi z najbardziej energochłonnych komponentów w nowoczesnych komputerach PC. Należy upewnić się, że wybrany zasilacz do komputera jest wystarczający. Ponieważ procesory graficzne generują duże ilości ciepła, do niezawodnej pracy potrzebują wysokiej jakości zasilacza. Większość kart graficznych ma zalecany zasilacz o mocy około 750 watów. Jednak przed podjęciem decyzji o zakupie karty graficznej należy również wziąć pod uwagę inne komponenty komputera.

Połączenie wysokiej klasy karty graficznej z tanim monitorem 1080p

Budując komputer od podstaw, można połączyć wysokiej klasy kartę graficzną ze stosunkowo niedrogim sprzętem. Należy jednak koniecznie wziąć pod uwagę rozdzielczość monitora. Przykładowo, monitor o rozdzielczości 1920×1080 sprawdzi się w większości gier, ale jeśli chcesz grać w tytuły AAA z wyższą liczbą klatek na sekundę, powinieneś wybrać kartę graficzną z wyższej półki.

Posiadanie wielu wkrętaków w zestawie narzędzi

Śrubokręt jest jednym z najważniejszych narzędzi potrzebnych podczas budowania komputera od podstaw. Dokręcanie śrub jest niezbędne do utrzymania części na miejscu i zapobiegania uszkodzeniom. Istnieją różne rodzaje śrubokrętów, w tym krzyżakowe i krzyżakowe. Niektóre śrubokręty mają dłuższe szyjki, dzięki czemu mogą dotrzeć do trudno dostępnych miejsc. Innym pomocnym narzędziem jest śrubokręt magnetyczny. Można je łatwo przekształcić za pomocą magnetyzera i są one zazwyczaj tańsze niż standardowe śrubokręty.

Należy zaopatrzyć się w szereg wkrętaków pasujących do rodzaju używanych śrub. Wkrętaki Torx są dostępne w różnych rozmiarach i są stylizowane na literę "T". Potrzebne będą również wkrętaki Japanese Industrial Standard, które wyglądają jak Phillips, ale mają ostrza w kształcie krzyża. Są one przydatne do mocowania komponentów elektronicznych i są dostępne w małych rozmiarach. Istnieją również różne rodzaje śrub trójskrzydłowych i punktowych do stosowania na komponentach elektronicznych.

Ustalanie budżetu

Chociaż cena komputera jest głównym czynnikiem decydującym o jego budowie, istnieją sposoby na zbudowanie komputera w ramach budżetu. Budowa komputera może być świetną zabawą, ale trzeba pamiętać o kilku rzeczach. Jeśli budujesz komputer do gier, możesz rozważyć oświetlenie RGB. Należy jednak pamiętać o cenie tych świateł.

Po pierwsze, należy pamiętać, że części komputerowe są drogie. Cena części wybranych do komputera będzie miała znaczny wpływ na cenę końcowego komputera. Podczas gdy większość konstruktorów dąży do dopasowania wydajności gotowego komputera, koszt niestandardowych ulepszeń może znacznie zwiększyć ostateczny koszt. Możesz spodziewać się, że zapłacisz więcej za szybszy procesor lub dysk SSD z większą przestrzenią dyskową.

Czym jest główna płytka drukowana w komputerze?

Główna płytka drukowana w komputerze, znana również jako MoBo, pełni wiele funkcji. Jest to centralny element komputera, a jego główną funkcją jest umożliwienie komunikacji między różnymi częściami systemu. Osiąga się to poprzez wykorzystanie "magistrali", które są miedzianymi ścieżkami biegnącymi przez płytkę drukowaną. MoBo zwykle zawiera procesor, który zwykle znajduje się w środku.

MoBo

Płyta główna komputera lub "płyta główna" to sztywna, płaska płytka zawierająca elementy elektroniczne i łącząca je za pomocą miedzianych ścieżek. Płyta główna jest zwykle główną płytką drukowaną w komputerze, ale może również odnosić się do mniejszych płyt, które podłącza się do gniazd na płycie głównej, takich jak karta rozszerzeń lub elastyczna płytka drukowana.

Płyta główna obsługuje wszystkie inne komponenty komputera i zawiera obwody, które umożliwiają urządzeniom komunikowanie się ze sobą. Płyta główna posiada również gniazda dla różnych komponentów, w tym procesora i pamięci. Prawie wszystkie komputery mają płytę główną, która łączy ze sobą różne części i urządzenia peryferyjne.

Procesor jest zainstalowany na płycie głównej i jest z nią połączony za pomocą złącza znanego jako gniazdo. Gniazdo procesora jest odpowiedzialne za zapewnienie połączeń mechanicznych i elektrycznych oraz umożliwia instalację bez lutowania. Gniazdo procesora zawiera również BIOS procesora lub podstawowy system operacyjny, który jest pierwszym oprogramowaniem uruchamianym na płycie systemowej komputera.

Jednostronna płytka drukowana

Jednostronna płytka drukowana (PCB) to płytka elektroniczna z przewodami przewodzącymi po jednej stronie i komponentami zamontowanymi po drugiej stronie. Te płytki drukowane są najbardziej powszechne i są szeroko stosowane w wielu różnych urządzeniach elektronicznych, takich jak komputery, drukarki, sprzęt radiowy, kalkulatory i inne. Ponieważ są one stosunkowo proste w produkcji, idealnie nadają się do projektów o niskiej gęstości. Co więcej, jednostronne płytki PCB można nabyć po niższych cenach przy zakupie w dużych ilościach.

Jednostronne płytki PCB powinny być zaprojektowane przy użyciu wysokiej jakości oprogramowania i zweryfikowane przez profesjonalistę przed ich wyprodukowaniem. Co więcej, należy je chronić przed nadmiernym ciepłem, kurzem lub wilgocią. Ponadto płytka PCB powinna być używana w odpowiednim środowisku i okresowo sprawdzana, aby upewnić się, że działa prawidłowo. Narażenie na wysoki poziom zanieczyszczeń, słabe połączenia lutowane lub nieodpowiedni materiał może spowodować awarię płytki.

Kiedy jesteś gotowy do złożenia zamówienia na jednostronną płytkę PCB, musisz najpierw wiedzieć, jaki rozmiar płytki będziesz potrzebować. Gdy już to zrobisz, możesz rozpocząć poszukiwania wiarygodnego dostawcy lub producenta. Po znalezieniu odpowiedniego producenta należy się z nim skontaktować i złożyć zamówienie. Podczas składania zamówienia nie zapomnij określić ilości, metody płatności i sposobu transportu.

Rezystory

Rezystory są podstawowymi elementami obwodów komputerowych. Są one wykorzystywane w różnych aplikacjach do sterowania prądem. Służą również do rozpraszania ciepła. Moc znamionowa rezystora jest określana w jednostkach fizycznych zwanych "watami". Zazwyczaj rezystory w komputerach i innych małych urządzeniach elektronicznych mają moc mniejszą niż ćwierć wata. Chociaż rozmiar rezystora nie jest bezpośrednio związany z mocą znamionową, jest to wygodny sposób, aby zobaczyć jego wpływ na rozpraszanie mocy.

Elektronom trudno jest przemieszczać się przez cienki drut, co ogranicza ich przepływ przez rezystor. Ilość elektronów przepływających przez rezystor zmniejsza się, gdy drut jest dłuższy i cieńszy. Rezystory mają wiele zastosowań, ale najbardziej powszechne są w sieciach rezystor-kondensator.

Cewki indukcyjne są również dwuzaciskowymi, liniowymi elementami pasywnymi PCB. Te dwuzaciskowe urządzenia magazynują energię elektryczną za pomocą pól magnetycznych. Znane są również jako dławiki, reaktory i cewki. Zazwyczaj składają się z rdzenia otoczonego izolowanym przewodem. Im więcej drutu owija się wokół rdzenia, tym większe jest pole magnetyczne. Cewki indukcyjne zawierają również uzwojenia, które wzmacniają pole magnetyczne.

Grubość miedzi

Grubość miedzi jest jednym z najważniejszych czynników branych pod uwagę podczas tworzenia PCB. Grubość miedzianego materiału bazowego określa ogólną przewodność i wydajność PCB. Grubość miedzi jest mierzona w uncjach na stopę kwadratową i może wynosić od 0,5 do 2 uncji dla różnych PCB.

Grubsza miedź jest droższa niż cieńsza miedź, a także wymaga więcej inżynierii procesowej i zapewnienia jakości. Dodatkowo, grubsza miedź może mieć negatywny wpływ na profil termiczny płytki. Może to znacznie zwiększyć ilość ciepła pochłanianego podczas etapu reflow. Grubsza miedź jest trudniejsza do wytrawienia i może skutkować niedopuszczalnie nierównymi ścianami bocznymi i podcięciem miedzi. Na szczęście wyspecjalizowane techniki wytrawiania i powlekania umożliwiły wyeliminowanie tych problemów.

Grubość miedzi PCB różni się w zależności od zastosowanej konfiguracji i sekwencji konstrukcyjnej. Obwody dwuwarstwowe mają zwykle grubość 1,6 mm, podczas gdy cztero- lub sześciowarstwowe obwody wielowarstwowe mogą mieć grubość od 2,6 mm do 5,5 mm. Co więcej, różne grubości są możliwe ze względu na metalizację, wymagania mechaniczne lub impedancje charakterystyczne. Ogólnie rzecz biorąc, płytki obwodów drukowanych mają dwa lub trzy prepregi, które są tkaninami z włókna szklanego wypełnionymi żywicą i sprasowanymi razem.