Hur man hanterar PCB-kort på rätt sätt

/0 Kommentarer/i /av

Hur man hanterar PCB-kort på rätt sätt

Att lära sig hantera mönsterkort på rätt sätt är viktigt av flera skäl. Dessa inkluderar säkerhetsåtgärder, material och inspektion. Om du utför dessa uppgifter korrekt kan du garantera att dina produkter är säkra och att dina kretsar fungerar som de ska. Här är några tips att tänka på när du hanterar dina mönsterkort.

Säkerhetsåtgärder

Säkerhetsåtgärder vid hantering av mönsterkort är nödvändiga för att förhindra skador på både komponenter och hela kortet. Felaktig hantering kan leda till att kortet går sönder och blir oanvändbart. För att undvika detta problem är det viktigt att skydda mönsterkortet från fukt. Ett sätt att göra detta är att baka kortet.

ESD-skador är ett stort problem vid hantering av kretskort. Även en liten mängd elektrostatisk urladdning kan skada komponenter, och även de minsta stötar kan orsaka allvarliga skador på interna kretsar. Det bästa sättet att undvika skador på kretskortet är att hantera det med två händer. På så sätt minimerar du risken för att skada kortet eller få det att böjas.

PCBA-utveckling är en iterativ process som kräver korrekt hantering för att uppnå optimala resultat. Om ett PCBA hanteras på ett felaktigt sätt kan kopparledningarna skadas och den optimala designen kan inte uppnås. Kopparledningar bör också skyddas mot oxidation och skador genom att en lämplig ytfinish appliceras.

Problem

Vanliga problem med PCB-kort är lödbryggor. Lödbryggor är områden där två spår ligger för nära varandra och skapar en dålig anslutning mellan koppar och komponent. För att åtgärda problemet bör mönsterkortstillverkaren se över tillverkningsprocessen och kontrollera mängden lod som används vid lödningen. Lodet kan bli förorenat under tillverkningen och kan behöva bytas ut. Spårkretsen kan också vara icke-ledande på grund av åldrande, överhettning eller spänningsfall. Ett annat problem kan vara att en komponent har lossnat från sitt kretskort och måste sättas tillbaka.

Många av dessa problem kan undvikas genom att man tar itu med grundorsakerna till kortfel. Oftast är grundorsaken den mänskliga faktorn. Dåliga lödjobb, felinriktning av kortet och andra tillverkningsfel kan leda till ett felaktigt kretskort. Mänskliga fel står för cirka 64% av alla PCB-defekter. Andra vanliga problem är dåligt tillverkade komponenter med dålig prestanda.

Material

PCB tillverkas av många olika material. Bland dem finns koppar och aluminium. Koppar är det vanligaste. Kopparpläterade mönsterkort är också vanliga. Varje material har sina egna termiska, mekaniska och elektriska egenskaper. Vissa material är mer lämpade för specifika PCB-uppgifter än andra.

Vilka material som används för mönsterkort avgörs av mönsterkortets användningsområde och glasomvandlingstemperatur (Tg). Tg är ett mått på ett materials förmåga att motstå fukt och kemikalier. En högre Tg indikerar ett mer hållbart mönsterkort. Se till att Tg matchar din monteringsprocess för att säkerställa korrekt prestanda.

PTFE, även känt som Teflon, är lätt och starkt. Det har också goda termiska och elektriska egenskaper och är flexibelt. Dessutom är PTFE svårantändligt. FR-4, å andra sidan, är ett glasförstärkt epoxilaminat av vävd glasfiberduk och flamskyddat epoxihartsbindemedel. Flera fördelar gör det till ett populärt val för PCB-tillverkning.

Inspektion

Inspektion av PCB-kort är en viktig process vid tillverkning av elektroniska produkter. Den hjälper till att avgöra om korten är defekta och att förutsäga felfunktionerna. Inspektion av mönsterkort ger också exakta data för att bestämma utbytet. IPC har standarder för inspektion av obearbetade och monterade kretskort. Olika typer av kretskort kräver olika typer av testning. Exempelvis kräver kretskort i klass 3 den högsta inspektionsfrekvensen.

De flesta mönsterkortstillverkare använder AOI-metoden (automatiserad optisk inspektion) för mönsterkortsinspektion. Vid denna typ av inspektion används en kamera för att undersöka kortet och jämföra det med referenskort och idealiska designspecifikationer. Systemet kan identifiera fel i ett tidigt skede och minimera produktionskostnaderna.

Reparation

Processen för att reparera ett PCB-kort kan omfatta många olika steg. Ett av de första stegen är att fastställa orsaken till felet. Den vanligaste orsaken är fysiska skador, orsakade av stötar eller tryck. Enheten kan t.ex. ha tappats från en hög höjd eller ha träffats av ett annat föremål. En annan orsak kan vara demontering, som kan ha skadat kretskortet direkt.

Om skadan är ett genomgående hål måste du återställa det innan du löder en ny komponent. Använd därför först en vass kniv för att avlägsna eventuella skräp från det genomgående hålet. Använd sedan sprit för att rengöra det. Använd sedan ett gem för att expandera det genomgående hålet så att det passar komponentledningen. För sedan in den nya komponenten i hålet och löd fast den på kortet.

Hur man förbättrar strålningsinterferensen för SDRAM-signaler vid PCB-konstruktion

/0 Kommentarer/i /av

Hur man förbättrar strålningsinterferensen för SDRAM-signaler vid PCB-konstruktion

En bra PCB-design är en som är fri från strålningsstörningar från SDRAM-signaler. Det kan du göra genom att hålla signalledningarna så korta som möjligt och öka kretskortets dielektriska konstant. Dessutom kan du placera magnetiska pärlor vid anslutningarna av ledningar eller kablar.

Ökning av PCB-kortets dielektriska konstant

Vid användning av höghastighetskretsar är behovet av att matcha impedansen hos spåren kritiskt. Annars kan RF-energi stråla ut och orsaka EMI-problem. Ett bra sätt att lösa detta problem är att använda signalavslutning. Detta minskar effekterna av reflektion och ringning, och saktar ner snabba stigande och fallande kanter. De material som används i PCB-kort spelar en stor roll för spårens impedans.

Den bästa metoden är att leda viktiga signaler separat och så kort som möjligt. Detta minimerar längden på kopplingsvägarna för störningssignaler. Klocksignaler och känsliga signalledningar bör dras först. Obetydliga signalledningar bör routas sist. Dessutom bör viktiga signaler inte dras längre än det utrymme som skapas av pad- och through-hole-vias.

Hålla signalledningarna så korta som möjligt

Genom att hålla signalledningarna korta i PCB-designen kan man undvika problem med EMI och överhörning. Signalens returväg definieras som projektionen av ett spår på referensplanet. Det är mycket viktigt att hålla detta referensplan kontinuerligt. I vissa fall kan returvägen minskas med hjälp av signalomkoppling och splittring av effektskikt. I sådana fall bör SDRAM-signalen placeras på det inre lagret av kretskortet.

Om signalens returväg är lång kommer det att skapa en stor mängd överhörning och ömsesidig koppling. Därför är det viktigt att hålla signalledningarna så korta som möjligt. Signallinjens längd bör sättas så nära det intilliggande jordplanet som möjligt. Det är också viktigt att minska antalet parallella ledningar vid in- och utgångsterminalerna. Vid behov kan avståndet mellan de två ledningarna förkortas eller ökas genom att jordningsledningar läggs mellan dem.

Användning av ferritpärlor

Ferritpärlor används för att reducera strålningsstörningar i kretsar som innehåller sdram-signaler. Pärlorna används på enskilda ledare i kretsen. Användningen av dessa pärlor kräver noggrant övervägande. Till exempel arbetar CPU:er i enkortsdatorer vanligtvis med höga frekvenser, med klockor som ofta ligger på hundratals megahertz. På samma sätt är strömskenor känsliga för RF.

De viktigaste egenskaperna hos ferritmagnetpärlor är att de har mycket låg resistans mot lågfrekventa strömmar och mycket högfrekvent dämpning mot högfrekventa strömmar. Dessa egenskaper gör dem mer effektiva vid brusabsorption än konventionella induktorer. För bästa resultat bör tillverkaren tillhandahålla en teknisk specifikation. Detta hjälper användaren att bestämma rätt impedans för kretsen.

Använda grundfyllnadsmönster

Strålningsinterferens är ett problem som kan orsaka funktionsstörningar i elektronisk utrustning. Det kan uppstå i alla frekvensområden och kan leda till att signalkvaliteten försämras. Som tur är finns det flera sätt att förbättra strålningsinterferens. I den här artikeln beskrivs några tekniker som kan användas.

En teknik är att förlänga jordskenorna. På så sätt kan jordspåren fylla upp tomma utrymmen på kretskortet. På ett tvåskiktskort, till exempel, bör jordspåren förlängas från det övre skiktet till det undre. Dessutom bör jordspåren inte vara för långa. Genom att använda jordfyllnadsmönster i PCB-designen kan konstruktörerna minska avståndet mellan utgångs- och ingångsterminalerna.

En annan metod är att använda via stitching för att minska mängden strålningsstörningar som orsakas av spår som är för nära kortets kanter. På så sätt skyddas kortet från EMI genom att en ring av vior bildas runt kortets kant. Via stitching är särskilt fördelaktigt på två- och fyrskiktskort.

Undvikande av reflektioner i transmissionsledningar

När man konstruerar ett mönsterkort är det viktigt att undvika reflexioner i transmissionsledningar. Dessa orsakas av förändringar i impedansen mellan käll- och destinationssignalerna. Detta kan bero på olika faktorer, t.ex. den dielektriska konstanten eller kretskortets höjd.

Först och främst måste kretskortet kunna bibehålla kontinuiteten i referensplanet, eftersom returströmmen måste gå genom samma lager. Denna kontinuitet är viktig när man använder signalomkoppling och uppdelning av effektlager. Ett annat sätt att se till att returvägen blir så kort som möjligt är att bygga in en kondensator på det inre lagret av kretskortet.

En annan lösning för att undvika reflektioner från transmissionsledningar är att se till att spåren inte ligger för nära varandra. Detta minskar risken för överhörning, vilket kan orsaka allvarliga problem för höghastighetssignaler.

Hur man väljer en stor kondensator eller en liten kondensator

/0 Kommentarer/i /av

Hur man väljer en stor kondensator eller en liten kondensator

När det gäller strömförsörjning av elektronisk utrustning finns det flera saker du bör tänka på när du väljer en kondensator. Det finns flera faktorer att ta hänsyn till, bland annat kapacitans och impedans. I den här artikeln diskuteras impedansen hos en stor kondensator jämfört med en liten. När du förstår dessa faktorer kan du fatta det bästa beslutet för ditt elprojekt. Och glöm inte att ha din budget i åtanke också.

Impedans

Det finns ett antal faktorer att ta hänsyn till när man väljer kondensator. Det första steget är att välja en kondensator som passar dina specifika behov. Om du vill använda en kondensator för ljudinspelning bör du ta hänsyn till dess impedans. Dessutom bör du ta hänsyn till applikationskraven och kondensatorns specifikationer.

Kondensatorer kan kategoriseras efter deras ESR. Vanligtvis är ESR 0,1 till 5 ohm för elektrolytiska kondensatorer. ESR för genomgående hålkondensatorer är lägre, vilket innebär att de kan monteras med lägre loopinduktans. Dessa mindre kondensatorer har också lägre impedans vid höga frekvenser.

Kapacitans

Valet av rätt kondensator för din applikation beror på projektets specifika behov och budget. Kondensatorer kostar allt från några cent till hundratals dollar. Hur många kondensatorer du behöver beror på kretsens frekvens och momentana strömstyrka. En stor kondensator arbetar vid en låg frekvens medan en liten arbetar vid en högre frekvens.

Keramiska kondensatorer är en annan typ av kondensator. Dessa kondensatorer är vanligtvis icke-polära och har en tresiffrig kod för att identifiera deras kapacitansvärde. De två första siffrorna anger kondensatorns värde, medan den tredje siffran anger hur många nollor som ska adderas till kapacitansen. I en kondensator består den dielektriska folien av ett tunt oxidskikt som bildas genom elektrokemisk produktion. Detta möjliggör kondensatorer med mycket stor kapacitans på liten yta.

Temperaturkoefficient

Temperaturkoefficienten är ett tal som anger hur mycket kapacitansen hos en kondensator ändras vid en given temperatur. Temperaturkoefficienten uttrycks i miljondelar. Kondensatorer med negativa koefficienter förlorar kapacitans vid högre temperaturer än de med positiva koefficienter. En kondensators temperaturkoefficient anges med en positiv eller negativ bokstav och siffra, och den kan också anges med färgade band.

Kondensatorer med höga temperaturkoefficienter ger högre uteffekt. Det finns dock några undantag från denna regel. När man väljer en kondensator för en specifik tillämpning är det viktigt att ta hänsyn till dess temperaturkoefficient. Normalt är värdet på en kondensator tryckt på dess kropp med en referenstemperatur på 250C. Detta innebär att alla applikationer som går under denna temperatur kommer att behöva en kondensator med en högre temperaturkoefficient.

Impedans för en stor kondensator jämfört med en liten kondensator

Impedansen hos en stor kondensator är mycket lägre än hos en liten kondensator. Skillnaden mellan dessa två typer av kondensatorer beror på skillnaden i laddningshastighet och den tid det tar att ladda upp och ladda ur helt. En stor kondensator tar mycket längre tid att ladda än en liten kondensator och laddas inte lika snabbt. Endast när en kondensator är laddad eller urladdad kan ström flöda genom den. När kondensatorn är fulladdad eller urladdad fungerar den som en öppen krets.

För att kunna bestämma impedansen hos en kondensator måste vi förstå hur den beter sig i olika frekvensområden. Eftersom kondensatorer bildar serieresonanskretsar har deras impedans en V-formad frekvenskarakteristik. Impedansen för en kondensator sjunker vid resonansfrekvensen, men ökar när frekvensen stiger.

Storlek på en kondensator

Storleken på en kondensator bestäms av förhållandet mellan dess laddning och dess spänning. Den mäts vanligtvis i farader. En mikrofarad är en miljondel av en farad. Kapacitansen mäts också i mikrofarader. En kondensator på en mikrofarad har samma mängd laddning som en kondensator på 1 000 uF.

Kapacitans är ett mått på hur mycket elektrisk energi en komponent kan lagra. Ju högre kapacitans, desto större värde. I allmänhet är kondensatorer avsedda för en viss spänning. Ofta är dessa specifikationer märkta på själva kondensatorn. Om kondensatorn skadas eller går sönder är det viktigt att ersätta den med en som har samma arbetsspänning. Om detta inte är möjligt kan en kondensator med högre spänning användas. Denna typ av kondensator är dock vanligtvis större.

Kondensatorer kan tillverkas av en mängd olika material. Luft är en bra isolator. Fasta material kan dock vara mindre ledande än luft. Glimmer, till exempel, har en dielektricitetskonstant på mellan sex och åtta. Glimmer kan också användas för att öka en kondensators kapacitans.

Några tips för att förbättra din PCB- framgång

/0 Kommentarer/i /av

Några tips för att förbättra din PCB- framgång

Håll komponenterna minst 2 mm från kanten på ett mönsterkort

Kanten på ett mönsterkort är ofta mest utsatt för påfrestningar. Därför är det viktigt att hålla komponenterna på minst 2 mm avstånd från kretskortets kant. Detta är särskilt viktigt om kretskortet har kontakter eller brytare som måste vara åtkomliga med mänskliga händer. Det finns också ett antal faktorer att tänka på när man placerar komponenter på ett mönsterkort med kant.

När du skapar din PCB-layout, se till att lämna utrymme mellan spår och pads. Eftersom PCB-tillverkningsprocessen inte är 100 procent exakt är det viktigt att lämna ett utrymme på minst 0,020 ″ mellan intilliggande pads eller spår.

Kontrollera anslutningarna med en multimeter

När du använder en multimeter för att testa ett kretskort är det första steget att identifiera polariteten. En multimeter har vanligtvis en röd och en svart sond. Den röda proben är den positiva sidan och den svarta proben är den negativa sidan. En multimeter bör visa rätt värde om båda proberna är anslutna till samma komponent. Den bör också ha en summerfunktion så att den varnar dig för en kortsluten anslutning.

Om du misstänker en kortslutning i ett kretskort bör du ta bort alla komponenter som är anslutna till det. Detta eliminerar risken för en felaktig komponent. Du kan också kontrollera närliggande jordanslutningar eller ledare. Detta kan hjälpa dig att lokalisera kortslutningen.

Använda ett DRC-system

Ett DRC-system hjälper konstruktörerna att säkerställa att deras mönsterkortskonstruktioner följer konstruktionsreglerna. Det flaggar för fel och gör det möjligt för konstruktörerna att göra ändringar i konstruktionen efter behov. Det kan också hjälpa konstruktörer att fastställa giltigheten hos deras ursprungliga schema. Ett DRC-system bör vara en del av designprocessen från början, från kretsscheman till slutliga PCB.

DRC-verktyg är utformade för att kontrollera PCB-konstruktioner med avseende på säkerhet, elektrisk prestanda och tillförlitlighet. De hjälper ingenjörer att eliminera designfel och minska tiden till marknaden. HyperLynx DRC är ett kraftfullt och flexibelt verktyg för kontroll av designregler som ger noggrann, snabb och automatiserad verifiering av elektrisk design. Det stöder alla PCB-designflöden och är kompatibelt med ODB++ och IPC2581-standarder. HyperLynx DRC-verktyget finns i en gratisversion som innehåller åtta DRC-regler.

Använda gjutningar på kraftplanet

Om du kämpar med att designa ett kraftkretskort kan du använda layoutprogramvara för att få ut mesta möjliga av kraftplanet. Programvaran kan hjälpa dig att bestämma var viorna ska placeras, samt vilken storlek och typ som ska användas. Den kan också hjälpa dig att simulera och analysera din design. Dessa verktyg gör PCB-layouten mycket enklare.

Om du arbetar med ett PCB med flera lager är det viktigt att säkerställa symmetriska mönster. Flera effektplan kan hjälpa till att säkerställa att PCB-layouten förblir balanserad. Ett kort med fyra lager behöver till exempel två interna effektplan. Ett tvåsidigt kretskort kan också dra nytta av flera effektplan.

Några tips för att förbättra din PCB- framgång

/0 Kommentarer/i /av

Några tips för att förbättra din PCB- framgång

Håll komponenterna minst 2 mm från kanten på ett mönsterkort

Kanten på ett mönsterkort är ofta mest utsatt för påfrestningar. Därför är det viktigt att hålla komponenterna på minst 2 mm avstånd från kretskortets kant. Detta är särskilt viktigt om kretskortet har kontakter eller brytare som måste vara åtkomliga med mänskliga händer. Det finns också ett antal faktorer att tänka på när man placerar komponenter på ett mönsterkort med kant.

När du skapar din PCB-layout, se till att lämna utrymme mellan spår och pads. Eftersom PCB-tillverkningsprocessen inte är 100 procent exakt är det viktigt att lämna ett utrymme på minst 0,020 ″ mellan intilliggande pads eller spår.

Kontrollera anslutningarna med en multimeter

När du använder en multimeter för att testa ett kretskort är det första steget att identifiera polariteten. En multimeter har vanligtvis en röd och en svart sond. Den röda proben är den positiva sidan och den svarta proben är den negativa sidan. En multimeter bör visa rätt värde om båda proberna är anslutna till samma komponent. Den bör också ha en summerfunktion så att den varnar dig för en kortsluten anslutning.

Om du misstänker en kortslutning i ett kretskort bör du ta bort alla komponenter som är anslutna till det. Detta eliminerar risken för en felaktig komponent. Du kan också kontrollera närliggande jordanslutningar eller ledare. Detta kan hjälpa dig att lokalisera kortslutningen.

Använda ett DRC-system

Ett DRC-system hjälper konstruktörerna att säkerställa att deras mönsterkortskonstruktioner följer konstruktionsreglerna. Det flaggar för fel och gör det möjligt för konstruktörerna att göra ändringar i konstruktionen efter behov. Det kan också hjälpa konstruktörer att fastställa giltigheten hos deras ursprungliga schema. Ett DRC-system bör vara en del av designprocessen från början, från kretsscheman till slutliga PCB.

DRC-verktyg är utformade för att kontrollera PCB-konstruktioner med avseende på säkerhet, elektrisk prestanda och tillförlitlighet. De hjälper ingenjörer att eliminera designfel och minska tiden till marknaden. HyperLynx DRC är ett kraftfullt och flexibelt verktyg för kontroll av designregler som ger noggrann, snabb och automatiserad verifiering av elektrisk design. Det stöder alla PCB-designflöden och är kompatibelt med ODB++ och IPC2581-standarder. HyperLynx DRC-verktyget finns i en gratisversion som innehåller åtta DRC-regler.

Använda gjutningar på kraftplanet

Om du kämpar med att designa ett kraftkretskort kan du använda layoutprogramvara för att få ut mesta möjliga av kraftplanet. Programvaran kan hjälpa dig att bestämma var viorna ska placeras, samt vilken storlek och typ som ska användas. Den kan också hjälpa dig att simulera och analysera din design. Dessa verktyg gör PCB-layouten mycket enklare.

Om du arbetar med ett PCB med flera lager är det viktigt att säkerställa symmetriska mönster. Flera effektplan kan hjälpa till att säkerställa att PCB-layouten förblir balanserad. Ett kort med fyra lager behöver till exempel två interna effektplan. Ett tvåsidigt kretskort kan också dra nytta av flera effektplan.