Processen för framtagning av prototyper av kretskort

/0 Kommentarer/i /av

Processen för framtagning av prototyper av kretskort

En prototypframtagningsprocess för kretskort (PCB) omfattar en rad steg som börjar med skapandet av en PCB-design. I dessa steg ingår att generera de genomgående hål som krävs och använda hårdmetallborrkronor eller NC-borrmaskiner för att skapa hålen. När de genomgående hålen har skapats deponeras ett tunt kopparskikt kemiskt i de genomgående hålen. Detta kopparskikt förtjockas sedan genom elektrolytisk kopparplätering.

Gerber-fil

En Gerber-fil är en fil med detaljerade beskrivningar av komponenter. Dessa filer används ofta för att hjälpa till med felsökningsprocessen och för att skapa kretskort. För att vara säker på att din Gerber-fil innehåller rätt information bör du kontrollera att den är fri från fel med hjälp av ett verktyg som FreeDFM. Det är också en bra idé att skicka in en vanlig textfil om du behöver inkludera ytterligare information som inte ingår i Gerber-filen. Du bör också tillhandahålla rätt mappningsfil och matchningsfiler, som krävs av mönsterkortstillverkare för att producera ditt mönsterkort.

Du kan använda flera olika program för att skapa PCB Gerber-filer, t.ex. programvara för PCB-designer. Ett annat alternativ är att anlita en erfaren mönsterkortstillverkare för att skapa Gerber-filen åt dig.

Silkscreen

Traditionellt har man vid prototypframställning av kretskort med silkscreentryck använt stenciler för att applicera markeringar på ett kretskort. Dessa stenciler liknar dem som används när man spraymålar en bils registreringsskylt. Utvecklingen av kretskort har dock gått framåt sedan dess och metoderna för silkscreentryck har också förbättrats. Vid silkscreentryck trycks epoxifärg genom stencilen för att skapa den önskade texten eller bilden. Bläcket bakas sedan in i laminatet. Denna metod har dock sina nackdelar och är inte idealisk för högupplösta tryck.

När silkscreenen är klar använder tillverkaren informationen från silkscreenen för att göra en transfer screen och överföra informationen till kretskortet. Tillverkaren kan också välja att använda den modernare metoden att trycka direkt på kretskortet utan transfer screen.

Återflödesugn

En reflowugn är en typ av ugn som använder infrarött ljus för att smälta lödpastan och montera komponenterna på ett kretskort. Denna typ av ugn har flera fördelar. Processhastigheten är justerbar och temperaturen i varje zon kan styras oberoende av varandra. Kretskorten matas in i ugnen med en transportör i en kontrollerad hastighet. Teknikerna justerar hastighet, temperatur och tidsprofil beroende på kretskortets behov.

Det första steget i återflödeslödningsprocessen är att applicera lodpasta på komponenternas ytmonteringspads. Lödpastan håller komponenterna på plats medan komponenterna löds. Det finns olika typer av lödpasta. Att välja den typ som passar bäst för dina behov är ett viktigt beslut.

Återflöde

Reflow-processen är en vanlig teknik som används vid prototyptillverkning av kretskort. Den använder en lödpasta för att hålla ihop de olika komponenterna på kortet. När komponenterna löds ihop blir de elektriskt anslutna. Processen börjar med att enheterna förvärms och följer en temperaturprofil som avlägsnar flyktiga lösningsmedel från lödpastan.

Temperaturen är avgörande för en bra lödfog. Återflödesprocessen måste slutföras inom rimlig tid. Otillräcklig värme resulterar i ineffektiva fogar, medan överdriven värme skadar kretskortets komponenter. I allmänhet varierar återflödestiden mellan 30 och 60 sekunder. Men om återflödestiden är för lång kommer lodet inte att nå sin smältpunkt, vilket kan leda till spröda fogar.

Reflowugn för fyrsidiga mönsterkort

En återflödesugn för fyrsidiga kretskortsprototyper är en ugn som används i återflödeslödningsprocessen. Det innebär en rad viktiga steg och användning av högkvalitativa material. För produktion i större skala används ofta våglödning. Våglödning kräver en specifik PCB-storlek och inriktning. Individuell lödning kan också uppnås med en varmluftspenna.

En refow-ugn har flera olika värmezoner. Den kan ha en eller flera zoner, som är programmerade för att motsvara kretskortets temperatur när det passerar genom varje zon. Dessa zoner konfigureras med ett SMT-program, som vanligtvis är en sekvens av inställningspunkter, temperatur och bandhastighet. Dessa program ger fullständig transparens och konsekvens genom hela återflödesprocessen.

 

Produktionsflöde för Flex Rigid PCB och dess fördelar och nackdelar

/0 Kommentarer/i /av

Produktionsflöde för Flex Rigid PCB och dess fördelar och nackdelar

The production flow of flex rigid PCB is very complex compared to traditional rigid PCBs, and it has many challenges. In particular, the bend lines in the flex circuits make the routing difficult, and the components placed on these bend lines are subjected to mechanical stress. To mitigate this, through hole plaiting is often used, or additional coverlay may be added to anchor the pads.

Blind vias

Flex rigid PCBs are often used in medical equipment, imaging equipment, handheld monitors, and military equipment. They have a low cost per unit, are flexible, and can withstand fluctuations in temperature. These boards are also used in radio communication systems and radar equipment. They are also used in noise and vibration testing systems.

The production flow of rigid flex PCB begins with the design and layout of the board. The layout must be checked for electrical continuity. The flex area must be designed to withstand bends without weak spots or flexing. During this process, traces are routed perpendicular to the bend line. If possible, dummy traces should be added to strengthen the bend area.

High temperatures

Rigid-flex PCBs are made by adhering a PCB with an adhesive tape to a flex board. These adhesive tapes are made of high-temperature materials. These materials can withstand high temperatures and withstand adverse effects from radiation, Raman scattering, and infrared rays.

Rigid-flex PCBs typically use a combination of PI and PET films for their substrates. Glass-fibre cores are also common, though they are typically thicker.

Chemicals

Rigid flex PCBs have a variety of applications and are important components of everything from tiny consumer electronics to sophisticated military/defense systems. They are extremely versatile and are ideal for applications where high temperatures and constant movement are present. In addition to being very flexible, these boards are also chemical and solvent resistant.

Copper is used as the most common conductor material and is widely available. It also has good electrical properties and workability. Copper foils are available in rolled and electro-deposited forms. Copper foils are often subjected to surface treatment to improve adhesion and protect them from oxidation.

Vibrations

The production process of rigid flex PCB is lengthy and requires more materials and manpower than rigid PCB. This type of circuit board is typically used in medical devices, wireless controllers, and drug delivery systems. It is also used in the aerospace industry for motion and sensing systems, radio communication systems, and environmental test chambers.

This type of PCB is more reliable than traditional rigid boards. It can withstand high vibration environments and fold into small profiles. Moreover, it is easier to install in tight spaces, which makes it ideal for high-density applications.

Shocks

This type of circuit board is more complex than traditional rigid PCBs, presenting a variety of design challenges. For instance, bend lines in flex circuits can affect routing, and components placed on them can result in mechanical stress. Fortunately, through hole plaiting and additional coverlay can help mitigate this problem.

Another benefit of rigid flex PCBs is that they are compatible with existing devices. They can be bent and folded without causing damage to the circuit. Furthermore, they are reliable. This type of circuit board is a great choice for high-reliability applications.

Kostnad

The cost of a rigid flex PCB is dependent on several factors, such as the type of flex board used and the number of layers it consists of. The costs also depend on the developer and manufacturer of the board. Some PCB manufacturers charge extremely high prices, but they are justified by the exceptional quality and attention to detail that they provide.

Flexibla mönsterkort blir alltmer komplexa eftersom de måste uppfylla allt strängare krav. REACH-direktivet, EMC-kraven och nya standarder kräver till exempel specialiserade tester av de komponenter som används. De extra kostnader som är förknippade med dessa tester påverkar direkt kostnaden för flexibla mönsterkort.

Typer av lödmasker för PCB - De 4 typerna av lödmasker för PCB

/0 Kommentarer/i /av

Typer av lödmasker för PCB - De 4 typerna av lödmasker för PCB

För att kunna välja rätt lödmask för ditt projekt måste du känna till dess specifikationer. Specifikationerna anger produktens hårdhet, hållbarhet och brandfarlighet. Dessutom anger de hur motståndskraftig lödmasken är mot oxidation, fukt och biologisk tillväxt. Du kanske också vill välja en lödmask med matt eller satinfinish, eftersom dessa kan minimera lödpärlor.

LPI lödmask

Förr i tiden erbjöd mönsterkortstillverkarna två olika typer av LPI-lödmasker - matt och blank. Få kunder angav vilken de ville ha, så beslutet lämnades ofta till tillverkaren. Idag kan kunderna dock väga fördelarna med varje typ av ytbehandling mot varandra. Även om det är liten skillnad i prestanda mellan de två typerna av lödmask, kan en blank yta vara mer tilltalande för vissa.

Den största skillnaden mellan dessa två typer av lödmasker är hur de appliceras. Den första typen är en fotobildbar lödmask med torrfilm, som liknar ett klistermärke, förutom att den hålls ihop av lödtenn. Efter lödningen skalas den fotoavbildningsbara lödmasken av från ena sidan och resten av materialet appliceras på kretskortet med masksidan nedåt. Den andra typen är den flytande lödmasken, som följer samma procedur utan klistermärket.

LPI:s lödmasker kan screentryckas eller spraybeläggas på kretskort. Dessa lödmasker används oftast i samband med ytbehandlingar med elektrolös nickel, Immersion Gold eller Hot Air Solder Leveling. För korrekt applicering ska kretskortet vara rengjort och fritt från föroreningar och lödmasken måste härda ordentligt.

Epoxi lödmask

Det finns två huvudtyper av epoxilödmasker. Den ena typen är tillverkad av flytande epoxi som silkscreenas på ett PCB-kort. Denna metod för utskrift av lödmasker är den billigaste och mest populära. Ett vävt nät används för att stödja det bläckblockerande mönstret. Epoxivätskan härdar under termisk härdning. Ett färgämne blandas sedan i epoxin, som härdar för att ge önskad färg.

Lödmaskens tjocklek beror på var på kretskortet spåren sitter. Tjockleken kommer att vara tunnare nära kopparspårens kanter. Tjockleken bör vara minst 0,5 mils över dessa spår och kan vara så tunn som 0,3 mils. Dessutom kan lödmasken sprutas på ett kretskort för enhetlig tjocklek.

Olika typer av lödmasker finns i varierande färger. Den vanligaste färgen är grön, men andra typer finns i svart, vitt, orange och rött. Beroende på användningsområde kan du välja den färg som bäst kompletterar ditt projekt.

Transparent lödmask

Det finns flera olika typer av transparenta lödmasker för PCB-tillverkning. Dessa används för att skydda kopparspår från oxidation. Maskerna förhindrar också att det bildas lödbryggor mellan lödpunkterna. Även om de inte ger perfekt transparens kan de ändå vara effektiva för att uppnå dina designmål.

Vilken typ av lödmask du väljer beror dock på flera faktorer, bland annat kortets dimensioner, ytlayout, komponenter och ledare. Du måste också ta hänsyn till den slutliga tillämpningen. Det kan också finnas branschstandarder som du måste uppfylla, särskilt om du arbetar i en reglerad bransch. Generellt sett är flytande fotobildbara masker det vanligaste och mest tillförlitliga alternativet för PCB-tillverkning.

Förutom de vanligaste färgerna finns det också några mer unika typer av lödmasker. Det finns till exempel mer sällsynta och färgglada masker, som kan vara användbara för designers och tillverkare av nischelektronik. Vilken typ av lödmask som används kommer att påverka mönsterkortets prestanda, så det är viktigt att välja rätt typ utifrån projektets behov.

Lödmask av grafit

Olika färger på lödmasker har olika viskositet, och skillnaden är viktig att känna till om du planerar att använda en lödmask till ditt mönsterkort. Gröna lödmasker har den lägsta viskositeten, medan svarta har den högsta. Gröna masker är mer flexibla, vilket gör dem lättare att applicera på mönsterkort med hög komponenttäthet.

Dessa lödmasker skyddar kretskort och deras ytfinish. De är särskilt användbara för utrustning som kräver hög prestanda och oavbruten drift. De är också lämpliga för applikationer som kräver förlängd livslängd. Dessa lödmasker är ett tidsbesparande alternativ till manuell maskering med värmebeständiga tejper.

En annan typ av lödmask är fotobildbar lödmask med torr film. Denna typ av lödmask har en bild som skapas på filmen, och den löds sedan på kretskortets kopparplattor. Processen liknar den för en LPI, men den torra filmlödmasken appliceras i ark. Processen gör att den oönskade lödmasken fäster på kretskortet och eliminerar eventuella luftbubblor under den. Efteråt tar arbetarna bort filmen med lösningsmedel och termiskt härdar sedan den återstående lödmasken.

Hur man sänker kostnaderna för montering av mönsterkort med bibehållen kvalitet

/0 Kommentarer/i /av

Hur man sänker kostnaderna för montering av mönsterkort med bibehållen kvalitet

Om du vill sänka kostnaderna för PCB-montering finns det flera strategier du kan använda. Dessa inkluderar att välja en tillverkare som skalar med ditt företag, välja en PCB-monterare som kan uppfylla dina behov och beräkna ledtid. Dessa steg kommer att minska dina totala PCB-monteringskostnader utan att kompromissa med kvaliteten.

Designstrategier för att minska monteringskostnaden för kretskort

För att minska kostnaderna för PCB-montering bör man använda designstrategier som minimerar fel och ökar effektiviteten. Ofta innebär dessa strategier att man använder referensmarkörer för att identifiera komponenter, vilket kan bidra till att minska kostnaderna för flera omarbetningar. Dessutom minskar dessa strategier det totala antalet komponenter, vilket minskar monteringskörningarna.

Du kan till exempel utforma dina mönsterkort så att de blir mer effektiva genom att använda vanliga former istället för anpassade former. På så sätt kan monteringsteamet använda fler standardkomponenter, vilket kan sänka kostnaderna. Du bör också undvika att använda dyra komponenter som närmar sig slutet av sin livscykel. Genom att använda mer prisvärda komponenter kan du spara på kostnaderna per PCB.

När du designar ett mönsterkort bör du ta hänsyn till kostnaden för komponenterna och processen. Ofta är dyra komponenter överdimensionerade för en design. Leta efter alternativa komponenter som uppfyller dina specifikationer och är billigare. På samma sätt väljer du en PCB-tillverkare som erbjuder det lägsta priset för volym. Dessa strategier kan hjälpa dig att minska kostnaderna för PCB-montering utan att offra kvaliteten.

Välja en tillverkare som kan växa med ditt företag

Montering av mönsterkort är dyrt, men det är möjligt att sänka produktionskostnaderna genom att välja en tillverkare som kan växa med ditt företag och uppfylla dina behov. Det är bäst att välja en tillverkare med flera komponentkällor för större kostnadseffekt. Storleken på ett mönsterkort kan också vara en viktig faktor, eftersom ju mindre det är desto dyrare blir det. Dessutom beror kostnaden för ett mönsterkort också på antalet enskilda komponenter. Ju fler unika komponenter som används i monteringen, desto lägre pris.

Den teknik som används för att montera mönsterkort skiljer sig från en tillverkare till en annan. Ytmonteringsteknik (SMT) är t.ex. mer kostnadseffektiv än genomgående hålteknik. Båda teknikerna har dock sina för- och nackdelar.

Att välja en PCB-monterare

Med den ökande konkurrensen inom tillverkningsteknik söker konstruktörer efter sätt att sänka kostnaderna för sina produkter utan att kompromissa med kvaliteten. Därför fokuserar de på att hitta en PCB-monteringsfirma som kan erbjuda bästa valuta för pengarna. PCB-montering är en viktig del av hårdvaruutvecklingen och kan ha stor inverkan på den totala kostnaden. För att säkerställa bästa valuta för pengarna måste du välja rätt PCB-monteringsföretag och leverantör av PCB-tillverkning.

När du väljer en mönsterkortsmontör bör du leta efter en som har en långsiktig relation med sina kunder. På så sätt kan du vara säker på att deras arbete håller hög kvalitet. Dessutom bör företaget ha rätt utrustning för att utföra monteringsprocessen, inklusive robotar för att placera SMT-komponenter.

Kostnaden för PCB-montering påverkas också av vilken typ av elektroniska komponenter som används i kretskortet. Olika komponenter behöver olika typer av förpackningar och kräver mer arbetskraft. Till exempel kräver ett BGA-paket mer tid och ansträngning än en konventionell komponent. Detta beror på att de elektriska stiften i en BGA måste inspekteras med röntgen, vilket kan öka monteringskostnaden avsevärt.

Beräkning av ledtid

Det största problemet med att beräkna ledtiden är att olika PCB-monteringsföretag har olika metoder för att göra detta. För att beräkna ledtiden måste du bestämma startdatumet för din beställning, samt det datum då du fick dina komponenter. Den allmänna regeln är att ju längre ledtiden är, desto billigare blir PCB-monteringen.

Att beräkna ledtiden är viktigt av flera skäl. För det första hjälper det dig att förstå hur lång tid det tar att slutföra ett projekt. I en produktionsprocess avser ledtid den tid det tar från förfrågan till slutleverans. Om du till exempel lägger en beställning på en produkt med en ledtid på två veckor riskerar du att den är slut i lager om två veckor. Dessutom påverkar eventuella förseningar eller problem i tillverkningsprocessen ledtiden. I slutändan kan detta påverka kundnöjdheten.

Att minska ledtiderna är i slutändan avgörande för effektiviteten i verksamheten. Det minskar inte bara väntetiderna, utan sänker också de totala kostnaderna. Ingen gillar att vänta, särskilt inte när det gäller en liten vara.

Altium Designer - En grundläggande guide från schematisk till PCB-design

/0 Kommentarer/i /av

Altium Designer - En grundläggande vägledning från schematisk till PCB-design

I denna Altium Designer-handledning får du lära dig hur du skapar ett schema och sammanställer det till en PCB-design. Du får också lära dig att importera komponenter till en tom PCB-layout och identifiera routningskrav. Sedan kommer du att veta vad du ska göra härnäst för att göra ditt PCB redo för tillverkning.

Skapa en schematisk bild i Altium Designer

Att skapa ett schema i Altium Designer kan göras genom att importera en befintlig schemafil eller genom att skapa ett nytt schema. Om du har skapat ett kretskort tidigare är det inte nödvändigt att börja från början. Altium Designer innehåller riktlinjer för återanvändning av design. Börja med att öppna kortets schematiska fönster.

Altium Designer har två miljöer: den primära dokumentredigeringsmiljön och arbetsytans paneler. Vissa paneler dockas på vänster sida av verktyget, medan andra fälls ut eller är dolda. För att flytta runt ett schema, klicka och håll ned höger musknapp eller håll ned vänster Ctrl-tangent medan du klickar på skärmen. För att zooma, använd alternativen i toppmenyn.

Du kan sedan dra och släppa komponenter till schemat. Du kan också använda utforskarfönstret för att visa och välja komponenter. Alternativt kan du klicka och dra i schemafönstret för att placera dem. Du kan också hålla ned musknappen för att placera en komponent.

Sammanställa det till en mönsterkortsdesign

När du har ett schema kan du använda Altium designer för att sammanställa det till en PCB-design. Den har flera funktioner, bland annat möjligheten att skapa ett bibliotek med komponenter. Sedan kan du ställa in fotavtrycken för dina komponenter och välja bland de olika alternativen för varje komponent. Beroende på kortets storlek och densitet kan du välja normalt (N) eller medelstort (M) fotavtryck.

När du har skapat din PCB-layout bör du lägga till schemat i ditt projekt. Detta kommer automatiskt att länka din schematiska och BOM. Altium Designer kan även sammanställa dina schematiska data automatiskt medan du skapar din design. För att göra detta, klicka på fliken bibliotek i den vänstra rutan på skärmen. På nästa skärm vill du kontrollera att de komponenter du har lagt till är korrekt integrerade i PCB-layouten.

Importera komponenter till en tom PCB-layout

Att importera komponenter till en tom PCBA-layout i Altium Designer är en snabb och enkel process. När du har importerat komponenterna kan du aktivera eller inaktivera specifika lager och sedan arrangera dem i kretskortet. Därefter kan du dra spår mellan komponenterna.

Först måste du skapa en schematisk PCB-layout. Lägg till ett nytt schema eller lägg till ett befintligt schema. Klicka sedan på fliken Bibliotek på den vänstra skärmen. Du kan sedan kontrollera om den komponent du valt är integrerad.

När du har importerat komponenterna kommer Altium Designer att kontrollera att schemat överensstämmer med designreglerna. Detta är ett viktigt steg i designprocessen, eftersom fel i schemat kan påverka kvaliteten på ditt färdiga PCB.

Krav på routning i Altium Designer

Altium Designer innehåller inbyggda verktyg för hantering av routingkrav. Dessa verktyg är användbara när du lägger till nya komponenter i ett schema eller PCB. Det finns dock fortfarande några regler som måste följas vid automatisk routing. Det första verktyget att använda för routningskrav är en nätklass. När en nätklass har konfigurerats kommer komponenterna automatiskt att routas på ett lämpligt sätt.

En regelstyrd designmotor ingår också i Altium Designer för att säkerställa att PCB-layouten överensstämmer med alla signaleringsstandarder. Den regelstyrda designmotorn kontrollerar också layouten mot olika designkrav för att säkerställa att den följer designreglerna. På så sätt säkerställer Altium Designer kvaliteten på din design. Framgångsrik PCB-routing börjar dessutom med rätt stackup, som stöder dina impedansmål och krav på spårdensitet. I det här steget kan du ställa in specifika impedansprofiler för viktiga nät, så att signalen inte går förlorad under routningen.

Steg i processen

När du har skapat ett schema kan du exportera det i form av en nätlista eller materialförteckning i Altium Designer. Dessa filer krävs för tillverkningen av PCB. De innehåller all nödvändig information för tillverkning av kortet, inklusive en lista över alla nödvändiga material. Dessutom kan dessa dokument granskas efter varje steg.

Altium Designer har också ett verktyg för schematisk registrering, som gör att du kan importera schematiska komponenter till en PCB-layout. Programvaran genererar sedan en PcbDoc-fil och ett tomt kretskortsdokument.