Förslag till utformning av PCB-layout från lödvinkeln

/0 Kommentarer/i /av

Förslag till utformning av PCB-layout från lödvinkeln

När du konstruerar ett kretskort finns det flera saker att tänka på, bland annat lödvinkeln. I allmänhet bör du undvika att löda med ansiktet direkt ovanför fogen. För att undvika detta bör du försöka placera ström- och jordplan på de inre lagren av kortet och rikta in komponenterna på ett symmetriskt sätt. Undvik dessutom att bilda 90-gradiga spårvinklar.

Placera kraft- och jordplan i kretskortets inre lager

När man konstruerar ett kretskort är det viktigt att placera kraft- och jordplan i de inre lagren. På så sätt minimerar man EMI, som kan uppstå när höghastighetssignaler ligger nära ett jordplan. Jordplan är också nödvändiga för att minska spänningsfallet på en strömskena. Genom att placera kraft- och jordplan i de inre lagren kan du frigöra utrymme i signallagren.

När du har kontrollerat att kraft- och jordplanen finns i de inre lagren kan du gå vidare till nästa steg i processen. Lägg till ett nytt plan i Layer Stack Manager och tilldela det en nätverksetikett. När nätverksetiketten har tilldelats dubbelklickar du på lagret. Var noga med att ta hänsyn till fördelningen av komponenter, t.ex. I/O-portar. Du vill också hålla GND-lagret intakt.

Undvik att löda med ansiktet direkt ovanför fogen

Lödning med ansiktet rakt ovanför fogen är en dålig metod eftersom lodet då förlorar värme till jordplanet och fogen blir spröd. Det kan också orsaka en mängd problem, inklusive överdriven uppbyggnad på stiftet. För att undvika detta ska du se till att både stiften och elektroderna är jämnt uppvärmda.

Det bästa sättet att undvika lödning med ansiktet direkt ovanför en fog är att använda flussmedel. Det hjälper till att överföra värme och rengör dessutom metallytan. Flussmedel gör också lödfogen mjukare.

Placera komponenter med samma orientering

När du lägger ut en PCB-layout är det viktigt att placera komponenter med samma orientering från lödvinkeln. Detta säkerställer korrekt routing och en felfri lödningsprocess. Det är också bra att placera ytmonterade enheter på samma sida av kortet och genomgående hålkomponenter på ovansidan.

Det första steget i att lägga upp en layout är att lokalisera alla komponenter. Vanligtvis placeras komponenterna utanför den kvadratiska konturen, men det betyder inte att de inte kan placeras inuti. Flytta sedan varje del till den kvadratiska konturen. Detta steg hjälper dig att förstå hur komponenterna är sammankopplade.

Undvik att skapa 90-gradiga spårvinklar

När du utformar en PCB-layout är det viktigt att undvika att skapa 90-gradiga spårvinklar. Dessa vinklar ger smalare spårbredd och ökad risk för kortslutning. Om möjligt, försök att använda 45-gradiga vinklar istället. De är också lättare att etsa och kan spara tid.

Att skapa spår med 45 graders vinkel på din PCB-layout kommer inte bara att se bättre ut, utan det kommer också att göra livet enklare för din PCB-tillverkare. Det gör också kopparetsning enklare.

Användning av 45-graders vinklar för etsning

Att använda 45-gradersvinklar för lödning i PCB-layoutdesign är inte vanligt. Faktum är att det är lite av en relik från det förflutna. Historiskt sett har kretskort haft rätvinkliga hörn och en avsaknad av lödmask. Detta beror på att tidiga kretskort tillverkades utan lödmasker, och processen involverade en process som kallas fotosensibilisering.

Problemet med att använda vinklar större än 90 grader är att de tenderar att leda till kopparmigration och syrafällor. På samma sätt får spår som dras på en layout i rät vinkel inte lika mycket etsning. Dessutom kan 90-gradersvinklar skapa vinklar som är delvis dragna, vilket kan resultera i kortslutningar. Att använda 45-gradersvinklar är inte bara enklare utan också säkrare och ger en renare och mer exakt layout.

Välja lämplig förpackningsstorlek

När du planerar en PCB-layout måste du vara uppmärksam på lödvinkeln och förpackningsstorleken för komponenterna på kortet. Detta hjälper dig att minimera problem med skuggeffekter. Vanligtvis måste lödpunkterna placeras med minst 1,0 mm mellanrum. Se också till att genomgående hålkomponenter placeras på det översta lagret av kortet.

Komponenternas orientering är en annan viktig faktor. Om komponenterna är tunga bör de inte placeras i mitten av kretskortet. Detta minskar deformationen av kortet under lödningsprocessen. Placera mindre enheter nära kanterna, medan större enheter bör placeras på ovansidan eller undersidan av kretskortet. Till exempel bör polariserade komponenter placeras med positiva och negativa poler på ena sidan. Se också till att placera större komponenter bredvid mindre.

Tre tips för att minska riskerna vid PCB-design

/0 Kommentarer/i /av

Tre tips för att minska riskerna vid PCB-design

Det finns många sätt att minska riskerna i samband med mönsterkortsdesign. Några av dessa är att orientera alla komponenter i samma riktning och använda flera vias vid lagerövergångar. Andra sätt är att hålla analoga och digitala kretsar åtskilda och att hålla oscillerande kretsar borta från värme.

Orientera komponenter i samma riktning

Genom att orientera komponenterna i samma riktning minimeras riskerna med PCB-designen. Detta bidrar till att minimera monterings- och hanteringstiden samt minskar omarbetning och kostnader. Att orientera komponenter i samma riktning minskar också sannolikheten för att en komponent roteras 180 grader under testning eller montering.

Orienteringen av komponenterna börjar med konstruktionen av fotavtrycket. Ett felaktigt fotavtryck kan leda till felkopplade delar. Om t.ex. en diod är orienterad så att katoden pekar åt ett håll kan katoden vara ansluten till fel stift. Delar med flera stift kan också installeras i fel riktning. Detta kan leda till att delarna flyter på kuddarna eller står upp, vilket orsakar en tombstone-effekt.

På äldre kretskort var majoriteten av komponenterna orienterade i en riktning. På moderna kretskort måste man dock ta hänsyn till signaler som rör sig i höga hastigheter och som är känsliga för störningar i strömförsörjningen. Dessutom måste man ta hänsyn till termiska aspekter. Som ett resultat måste layoutteamen balansera elektrisk prestanda och tillverkningsbarhet.

Använda flera vior vid lagerövergångar

Även om det inte är möjligt att helt eliminera vior vid lagerövergångar, är det möjligt att minimera strålningen från dem genom att använda stitching vior. Dessa vior bör ligga nära signalviorna för att minimera det avstånd som signalen färdas. Det är viktigt att undvika koppling i dessa vior, eftersom detta äventyrar signalens integritet under förflyttningen.

Ett annat sätt att minska riskerna vid mönsterkortsdesign är att använda flera vior vid lagerövergångar. Detta minskar antalet stift på ett mönsterkort och förbättrar den mekaniska hållfastheten. Det bidrar också till att minska parasitkapacitansen, vilket är särskilt viktigt när man arbetar med höga frekvenser. Genom att använda flera vior vid lagerövergångar kan du dessutom använda differentialpar och komponenter med högt antal stift. Det är dock viktigt att hålla nere antalet parallella signaler för att minimera signalkoppling, överhörning och brus. Det rekommenderas också att man dirigerar brussignaler separat på separata lager för att minska signalkopplingen.

Hålla värmen borta från oscillerande kretsar

En av de viktigaste sakerna att tänka på när man konstruerar ett mönsterkort är att hålla temperaturen så låg som möjligt. För att uppnå detta krävs en noggrann geometrisk placering av komponenterna. Det är också viktigt att dra högströmsledningar bort från termiskt känsliga komponenter. Tjockleken på kopparspåren spelar också en roll i PCB:s termiska design. Kopparspårens tjocklek bör ge en låg impedans för strömmen, eftersom hög resistans kan orsaka betydande effektförluster och värmeutveckling.

Att hålla värmen borta från oscillerande kretsar är en viktig del av PCB-designprocessen. För bästa prestanda bör oscillatorkomponenterna placeras nära mitten av kortet, inte nära kanterna. Komponenter nära kortets kanter tenderar att ackumulera mycket värme, vilket kan höja den lokala temperaturen. För att minska denna risk bör högeffektskomponenter placeras i mitten av kretskortet. Dessutom bör högströmsspår dras bort från de känsliga komponenterna, eftersom de kan leda till att värmen ackumuleras.

Undvik elektrostatisk urladdning

Att undvika elektrostatiska urladdningar vid design av kretskort är en viktig aspekt av elektronikkonstruktion. Elektrostatiska urladdningar kan skada de precisa halvledarchipen i din krets. Det kan också smälta bondingtrådar och kortsluta PN-övergångar. Lyckligtvis finns det många tekniska metoder för att undvika detta problem, t.ex. korrekt layout och skiktning. De flesta av dessa metoder kan utföras med mycket små ändringar av din konstruktion.

Först bör du förstå hur ESD fungerar. I korthet innebär ESD att en enorm mängd ström flödar. Strömmen leds till jord via enhetens metallchassi. I vissa fall kan strömmen följa flera olika vägar till jord.

Orsaker och lösningar för pseudolödning av PCBA

/0 Kommentarer/i /av

Orsaker och lösningar för pseudolödning av PCBA

Pseudolödning av PCBA är ett problem som påverkar kvaliteten på det färdiga PCBA-kortet. Det kan orsaka förluster på grund av omarbetningar, vilket minskar produktionseffektiviteten. Att upptäcka och lösa problem med pseudolödning kan dock göras med hjälp av inspektion.

Lödning med återflöde

Reflow-lödning är en av de vanligaste metoderna för PCB-montering. Denna metod kombineras ofta med våglödning. Det kan i hög grad påverka kvaliteten på det monterade kortet, vilket är anledningen till att processen kräver en ordentlig förståelse för PCB-konstruktion.

För att säkerställa en bra lödfog är det viktigt att följa några riktlinjer. Först är det viktigt att kontrollera inriktningen på det tryckta kortet. Se till att trycket är korrekt justerat innan du applicerar lödpastan. För det andra, rengör stencilens botten regelbundet. För det tredje kan lödning med återflöde resultera i en gravstenseffekt, även känd som Manhattan-effekten. Tombstone-effekten orsakas av obalans i kraften under återflödeslödningsprocessen. Slutresultatet ser ut som en gravsten på en kyrkogård. I själva verket är gravstenseffekten en öppen krets på ett uttjänt kretskort.

Under förvärmningsfasen kan en liten del av lodpastan förgasas. Detta kan leda till att en liten mängd lod lämnar lödplattan, särskilt under chipkomponenter. Dessutom kan smält lödpasta tryckas ut under resistor-kondensator-enheter av plåttyp.

Våglödning

Defekter i PCB-monteringsprocessen, inklusive tombstoning, uppstår på en mängd olika sätt. En av de främsta orsakerna är otillräcklig lödkvalitet. Dålig lödning resulterar i sprickor som uppträder på ytan av diskreta komponenter. Dessa defekter kan enkelt korrigeras med omarbetning, även om de kan skapa ett brett spektrum av problem i monteringsprocessen.

Tillverkare av mönsterkort måste vara medvetna om dessa defekter för att förhindra att de uppstår i produktionsprocessen. Defekterna kan vara svåra att upptäcka, men olika tekniker och metoder kan hjälpa till att upptäcka dem och minimera deras inverkan. Med dessa metoder kan tillverkarna förhindra lödfel innan de uppstår och hjälpa dem att producera högkvalitativa produkter.

Stencilens tjocklek

Pseudolödning av mönsterkort kan orsakas av ett antal faktorer. Till exempel kan en felaktig stencil leda till att lödpastan appliceras för mycket på komponenterna. Dessutom kan en dåligt formad stencil resultera i lödkulor eller diskreta deformationer. Dessa problem kan lösas genom att minska stencilens tjocklek eller aperturstorleken. Dessa steg bör dock utföras med försiktighet eftersom även den minsta underdimensionering kan leda till stora problem i senare PCB-monteringssteg.

Pseudolödning av kretskort kan förhindras genom korrekt applicering av flussmedel. Flux är ett tixotropiskt medel som gör att lodpastan får pseudo-plastiska flödesegenskaper. Det innebär att den minskar i viskositet när den passerar genom stencilens öppningar, men återhämtar sig när den yttre kraften avlägsnas. Flussmängden som används i lodpasta bör vara åtta till femton procent. Lägre värden ger en tunn lödfilm, medan högre värden ger för stora avlagringar.

Tryck från rakel

PCBA pseudolödning, även kallad kallödning, är ett mellansteg i lödningsprocessen där en del av kortet inte är helt lödd. Detta kan äventyra PCB-kortets kvalitet och påverka dess kretsegenskaper. Denna defekt kan leda till skrotning eller diskvalificering av PCB-kortet.

Att kontrollera trycket på rakeln kan lösa problemet med pseudolödning. För mycket tryck smetar ut lödpastan och gör att den sprids över mönsterkortets plana yta. Alternativt kan för lite tryck leda till att lödpastan skopas upp i större öppningar, vilket gör att mönsterkortet täcks med för mycket pasta.

Research on PCB Plug Mechanism and Effective Control Method

/0 Kommentarer/i /av

Research on PCB Plug Mechanism and Effective Control Method

Pressurized microchambers

A pressurized microchamber is an effective means of transporting liquid in lab-on-PCB devices. It works by storing pneumatic energy and releasing it through an opening in a microvalve. The microvalve is electrically activated, using a gold wire of about 25 m in diameter.

Lab-on-PCB devices are currently being developed for a wide range of biomedical applications, but they are not yet commercially available. However, research in this field is growing rapidly and there is a significant potential for obtaining marketable devices. Various flow-driving methods have been developed, including electrowetting on dielectrics, electroosmotic flow driving, and phase-change-based flow driving.

The use of external sources for moving liquids inside lab-on-PCB systems has long been used in research, but it is not a particularly practical solution for a portable system. External syringe pumps also reduce the portability of the device. However, they provide an interesting opportunity to integrate sensors and actuators in a microfluidic device.

Electroosmotic pumps are also commonly integrated on PCBs for fluid manipulation. They offer a low-cost, pulse-free continuous flow of fluid, but require narrow microchannels and external liquid reservoirs. Inappropriate activation can result in electrolysis and microchannel blocking. Moreover, copper electrodes are not ideal because they can cause fluid contamination and microchannel blocking. Further, copper electrodes require additional fabrication steps and increase cost.

Laboratory-on-PCBs

Laboratory-on-PCBs (LoP) is a type of device that integrates an electronic circuit onto a PCB. This type of device is used to perform various experiments in electronic circuits. It is also used in applications that require the integration of different materials. These devices are compatible with flow-driving techniques and can also be produced by photolitographic or dry resist methods. Moreover, these devices also incorporate surface mounted electronic components that are designed to measure data. One such example is a device which integrates an embedded blue LED and an integrated temperature sensor.

Another option for moving liquids in Lab-on-PCBs is to use pressurized microchambers. The pressurized chambers can store pneumatic energy and can be released by opening a microvalve. The microvalves are activated electrically. One advantage of this type of mechanism is that it is portable and can be used multiple times. Moreover, it can withstand high pressures.

One of the main challenges of implementing microvalves into PCBs is the difficulty of integrating them into the PCB. It is also difficult to integrate actuators with moving parts into a PCB. However, researchers have developed micropumps that are PCB-based, and made use of piezoelectric actuators.

The process of using lab-on-PCBs to control liquids is highly complex and can be quite difficult. There are numerous drawbacks of this method, and the main difficulty is the complex fabrication process. Moreover, the method of assembly of LoPs also adds to the complexity of the device.