SMD ve NSMD Arasındaki Fark Nedir?

/0 Yorumlar/içinde /tarafından

SMD ve NSMD Arasındaki Fark Nedir?

SMD and NSMD are two types of semiconductors. While their pads are similar in size, NSMD components have smaller dimensions. In contrast, SMDs can be moved by the soldering iron, while a through-hole component can be mechanically secured prior to soldering.

NSMD pads are smaller

There are several differences between NSMD pads and SMD pads. Firstly, the solder mask for NSMD pads is made much smaller. This allows for the pad edge to leave a small gap that is not present on SMD pads. The following figure shows a top and cross-section view of an NSMD-style pad.

NSMD pads are smaller than SMD pads and are therefore more suitable for high density board layouts. They also allow more space between adjacent pads and allow easier trace routing. As a result, NSMD pads are used in high-density BGA chips. However, NSMD pads are more susceptible to delamination, but standard manufacturing practices should prevent this problem.

In addition to being smaller, NSMD pads are cheaper to manufacture. This is due to the fact that they are made of less expensive materials. However, this does not mean that they are of inferior quality. Whether you choose NSMD or SMD will depend on your application. For example, a board with large pads will need a solder mask that has a larger solder mask aperture than one with small pads.

When it comes to manufacturing BGA components, proper pad design is crucial. NSMD pads are smaller because they have solder mask apertures that are smaller than the copper pad diameter. NSMD pads also have a risk of asymmetrical solder bump, which will tilt the device on the PCB.

NSMD pads are used for diodes

NSMD pads are a kind of diode-packaging pads that differ from SMD pads in one important way: a gap is left between the pad edge and solder mask. Using a NSMD-style pad can result in improved solder connections and package pads with wider trace widths.

The solder lands on a PCB are either solder-mask defined or non-solder mask defined. The non-solder-mask defined pad is characterized by a gap between the solder mask and the circular contact pad. Solder flows over the top and sides of the contact pad to create a high-quality solder joint.

The diameter of an NSMD pad is often smaller than the diameter of a BGA pad. This reduced size allows easier trace routing. However, NSMD pads can be more prone to delamination than SMD pads. As a result, it is necessary to adhere to standard manufacturing practices to minimize the possibility of pad delamination.

When soldering BGA components, the pad design plays a crucial role. A bad pad can lead to poor manufacturability and costly hours of failure analysis. Fortunately, there are simple guidelines for pad design. With a little practice, you can make the correct NSMD pads for your BGA components.

NSMD pads are used for transistors

When using NSMD pads for transistors, you must remember that a NSMD pad is smaller than a corresponding SMD pad. This difference is due to the fact that the NSMD pads have a larger opening for the solder mask to fit. This allows for greater surface area for solder joints, a wider trace width, and increased flexibility in through-holes. However, this difference also means that an NSMD pad is more likely to fall off during the soldering process.

The diameter of a copper pad is a key factor in defining the size of an NSMD pad. NSMD pads are approximately 20% smaller than a solder ball, allowing for better trace routing. This reduction is necessary for high-density BGA chips. However, a NSMD pad is more prone to delamination, but standard manufacturing practices should minimize this problem.

NSMD pads are a good option when soldering transistors. These types of pads are often used in applications where transistors must be soldered through a hole in a metal substrate. This makes the soldering process easier and less time-consuming. However, the downside of using a NSMD pad is that you can’t get the same level of control over the soldering process as with a SMD pad.

The other major advantage of using SMD pads is that they can be easily manufactured. This method is very popular for manufacturing electronic components, as it is the most cost-effective way to create a high-quality board. Furthermore, the SMD approach is also a good way to minimize the number of variables that are involved in your design.

En Yaygın PCB Hataları ve Çözümleri

/0 Yorumlar/içinde /tarafından

En Yaygın PCB Hataları ve Çözümleri

PCB'lerle ilgili birçok sorun vardır, ancak bazıları diğerlerinden daha az belirgindir. Bu sorunlar uygulama arızaları olarak adlandırılır ve teşhis için özel bilgi gerektirir. Örneğin, Elektrostatik deşarj, Kimyasal sızıntı, Kaldırılmış pedler ve bileşen kayması olası arıza nedenleridir. Arıza modlarını belirlemek için, bir PCB arızalanana kadar stres testine tabi tutulmalıdır.

Elektrostatik boşalma

Elektrostatik boşalma (ESD) elektronik devrelerde sık karşılaşılan bir sorundur. Elektronik bileşenlerin yanlış kullanımından veya aşırı voltaj seviyesinden kaynaklanır. Çoğu durumda, ortaya çıkan hasar gizli veya yıkıcıdır. Bu sorun bir PCB'nin kısmen veya tamamen arızalanmasına neden olabilir.

Elektrostatik boşalmayı tespit etmenin ve onarmanın çeşitli yolları vardır. Bunlardan bazıları görülebilir ve ürünün performansını etkilerken, diğerleri etkilemez. İlk yöntem, herhangi bir bileşenin etkilenip etkilenmediğini belirlemek için cihazı incelemektir. Bazı durumlarda devre kartında küçük bir delik görülebilir.

Kimyasal sızıntı

PCB'lerdeki kimyasal sızıntı birçok endüstri için sorun olabilir. Amerika Birleşik Devletleri 1977 yılında PCB üretimini yasaklamış olsa da, PCB'ler hala çevrede çok düşük seviyelerde bulunmaktadır. Çevresel döngü, ortamdaki PCB'lerin birincil kaynağıdır ve ekosistemler boyunca taşınırlar. Bu kirleticiler düşük seviyelerde bulunmalarına rağmen, insanlar ve çevre üzerinde ciddi etkilere sahip olabilirler.

PCB'ler elektronikteki kullanımlarının yanı sıra 1950'lerden 1970'lere kadar okul binalarının yapımında da kullanılmıştır. Birçok okulda PCB içeren kalafat ve floresan aydınlatma armatürleri vardı. Bu ürünlerle ilgili sorun, sızıntı yaparak diğer yapı malzemelerinde ve toprakta kirlenmeye neden olmalarıydı. Bu durum yaygın bir kirlenmeye neden oldu ve bu nedenle yasaklandılar.

Kaldırılmış pedler

Kaldırılmış pedler, lehimleme sırasında aşırı ısı ve kuvvet dahil olmak üzere bir dizi nedenden kaynaklanır. Sonuç tatmin edici olmayan bir lehim bağlantısı olabilir. Bu kusurlar yeniden lehimleme gerektirir ve kısa devre tehlikelerine yol açabilir. Kaldırılmış pedlerin diğer nedenleri arasında kirletici kontaminasyonu, kötü temizlik veya yetersiz flaks bulunur. Kalkık pedler devrelerin çalışmasını ve kartın görünümünü etkileyebilir.

Kalkık pedler en sık ince bakır katmanlarda ve kaplaması olmayan panolarda görülür. Kalkmanın temel nedenini belirlemek, daha fazla hasarı önlemek için çok önemlidir. Tek taraflı devre kartları söz konusu olduğunda, sorun genellikle yanlış dalga lehimlemenin sonucudur. PCB'leri taşırken son derece dikkatli davranarak ve bileşenleri taşırken aşırı güç kullanmaktan kaçınarak kaldırma önlenebilir.

Bileşen kaydırma

Bileşen kayması, PCB montajında karşılaşılan en yaygın kusurlardan biridir. Bileşenlerin yanlış yerleştirilmesi de dahil olmak üzere bir dizi faktörden kaynaklanabilir. Örneğin, doğru yönlendirilmemiş bir şekilde yerleştirilen bir bileşen yüzebilir ve bu da bileşenin yeniden hizalanmasına neden olabilir.

Bazı durumlarda, bileşen kaymasının nedeni parçaların ped geometrisiyle uyumsuzluğundan kaynaklanmaktadır. Bu, bileşenin kendisine en yakın termal kütleye doğru hareket etmesine neden olur. Diğer nedenler arasında bükülmüş uçlar, yanlış yerleştirilmiş bileşenler veya oksidasyon yer alır. Neyse ki, bileşen kaymasına karşı bir dizi çözüm vardır. Örneğin, doğru yeniden akış profiline bağlı kalmak, yeniden akışsız montaj işlemi sırasında hareketi azaltmak ve agresif bir fluks kullanmak bileşen hareketini en aza indirmeye yardımcı olabilir.

Lehim topu kusurları

Lehim topu hataları SMT montaj sürecinde yaygındır. Bunlar esasen lehimin ana gövdesinden ayrılan lehim toplarıdır. Bunları önlemek için çip bağlayıcı üzerindeki montaj basıncını hassas bir ayara getirmelisiniz. Bu, lehim pastasının pedin dışına sıkışmasını önleyecek ve lehim pastasının düzgün bir şekilde üretilme şansını artıracaktır.

İyi bir lehim bağlantısı temiz, simetrik ve içbükey bir şekle sahip olacaktır. Öte yandan, kötü bir lehim bağlantısı büyük olabilir ve uzun bir sapa sahip olabilir. Bir başka yaygın kusur da pul pul, bozuk veya düzensiz bir görünüme sahip olan bozuk bağlantılardır.

Termal görüntüleme

Termal görüntüleme, PCB ve bileşen onarımlarını hızlandıran, kalite kontrol için güçlü bir araçtır. Termal görüntüler, sıcak noktaları belirleyerek hatalı bileşenlere veya çok fazla güç kullanan alanlara işaret edebilir. Bu bilgi, tasarımcıların güç tüketimini azaltmasına ve pil ömrünü uzatmasına yardımcı olabilir. Termal görüntüleme ayrıca daha fazla soğutma, daha büyük ısı alıcıları ve hatta yeniden tasarım gerektiren zayıf termal yönetime sahip alanları da tespit edebilir.

PCB kusurları için termal görüntüleme, tasarımcıların ve mühendislerin kusurların nedenini belirlemelerine de yardımcı olabilir. Bir test kartı kalite kontrol testlerini geçemediğinde, bir termal kamera sorunları ortaya çıkarabilir. Ayrıca, bir kartın iki farklı alanı arasındaki sıcaklık farklarını göstererek, ikisinin nasıl farklı olduğunu ortaya çıkarabilir.

5 SMT Lehimleme Kalitesini Etkileyen Faktörler

/0 Yorumlar/içinde /tarafından

5 SMT Lehimleme Kalitesini Etkileyen Faktörler

SMT lehimleme kalitesini etkileyen çeşitli faktörler vardır. Bunlar arasında ekipman durumu, Lehim pastası kalitesi ve Stabilite yer alır. Bu faktörleri anlamak, SMT lehimleme süreçlerinizi iyileştirmenize yardımcı olacaktır. SMT lehimleme kalitesini artırmanın en iyi yolu, her alanda iyileştirmeler uygulamaktır.

İstikrar

Bileşenlerin bir PCB üzerine yerleştirildiği bir üretim sürecinde, lehim bağlantılarının kararlılığı devrenin performansı için önemlidir. Ancak, belirli koşullarda lehimleme işlemi dengesiz olabilir. Bu koşullarda, substrat üzerindeki termal stresi azaltmak için kurşunsuz SnAgCu lehim pastası kullanılır. Bu tür lehim pastasının diğer malzemelere göre bir avantajı vardır: çeşitli alt tabakalarda kullanılabilir ve pasta cihaz yüzeyine dağıtılarak uygulanabilir.

İyi bir lehim pastası belirli bir sıcaklığa kadar kararlı olacaktır. Lehim pastanızın kararlılığını kontrol etmenin en iyi yolu viskozitesini ölçmek için bir viskozimetre kullanmaktır. İyi bir macun 160 Pa*S ile 200 Pa*S arasında olmalıdır.

Tekrarlanabilirlik

Lehimleme işlemi sırasında flux, başarılı bir lehimleme işlemi için kilit bir bileşendir. Flux yetersizse veya çok fazla kirlilik varsa, lehimleme işlemi başarısız olabilir. SMTS lehimlemenin tekrarlanabilirliğini sağlamanın en iyi yolu, lehimlemeden önce bileşenleri ve PCB pedlerini dikkatlice hazırlamaktır. Yeniden akış sıcaklığının uygun şekilde korunması ve yeniden akış sırasında montajın herhangi bir hareketinden kaçınılması da önemlidir. Son olarak, alaşım herhangi bir kirletici madde açısından analiz edilmelidir.

Kurşunsuz lehimler tavsiye edilmekle birlikte, bazı durumlarda kurşunlu lehim de kullanılabilir. Ancak, kurşunlu lehimin güvenilir bağlantılar yapmak için gereken akıya sahip olmadığına dikkat etmek önemlidir. Sonuç olarak, lehimleme işlemi tekrarlanabilir değildir.

Ekipman durumu

SMT lehimleme kalitesini etkileyen birçok faktör vardır. Bu faktörler arasında PCB pedlerinin tasarımı, lehim pastasının kalitesi ve üretim için kullanılan ekipmanın durumu yer alır. Bu faktörlerin her biri yeniden akış lehimleme kalite sigortası için temeldir. Dahası, lehimleme kusurlarını da etkileyebilirler. Lehimleme kalitesini artırmak için mükemmel PCB ped tasarımları kullanmak çok önemlidir.

Bileşen seçimine ek olarak, montaj hassasiyeti de lehim bağlantısının kalitesini etkileyen bir diğer faktördür. Montaj için kullanılan ekipman, bileşenlerin sabit kalması için yüksek hassasiyete sahip olmalıdır. Buna ek olarak, polar cihazın doğru şekilde yönlendirilmesini sağlamak için montaj açısı doğru olmalıdır. Ayrıca, montajdan sonra bileşenin kalınlığı da uygun olmalıdır.

Lehim pastası kalitesi

Lehimleme hataları çeşitli faktörlerin sonucu olabilir. Bu sorunlar genellikle yanlış PCB tasarımından kaynaklanır. Yanlış ped tasarımı, lehimleme kusurlarının yanı sıra kayan veya mezar taşı şeklindeki bileşenlerle sonuçlanabilir. Bu nedenle, bu sorunlardan kaçınmak için PCB pedlerinin tasarımı dikkatle incelenmelidir.

Sıcaklık ve nem, lehim pastasının kalitesinde önemli bir rol oynar. Uygulama için ideal sıcaklık yaklaşık 20 santigrat derece ve doğru nem oranı da yüzde otuz ila elli arasındadır. Yüksek nem seviyeleri topların oluşmasına neden olabilir ve bu da lehimleme sürecini etkiler. Kazıma bıçağı hızı ve kalitesi de lehimlemeyi etkileyen önemli faktörlerdir. En iyi sonuçları elde etmek için lehim pastası çekirdekten başlayarak kartın kenarlarına doğru uygulanmalıdır.

Hız, sıyırıcı basıncı, şablon iniş hızı ve şablon temizleme modu maksimum lehim pastası baskısı için optimize edilmelidir. Uygun olmayan hız, düzensiz lehim pastası baskısına neden olabilir ve üretim verimliliğini azaltabilir. Bir diğer kritik parametre de şablon temizleme sıklığıdır. Çok yüksek veya çok düşük şablon temizleme hızı, üretim verimliliğini etkileyebilecek kalay birikmesine neden olabilir.

PCB tasarımı

PCB tasarımı, üretim kalitesinin kritik bir yönüdür. Doğru şekilde monte edilmelerini sağlamak için bileşenlerin kart üzerinde doğru şekilde konumlandırılmasını içerir. Mekanik sabitleme delikleri için yeterli boşluk içermelidir. Aksi takdirde, hassas bileşenler zarar görebilir. Ayrıca, yüzeye monte bileşenlerin ayak izlerine yakın lehim bağlantıları kısa devre ile sonuçlanabilir. Bu nedenle, PCB tasarımının hem geleneksel hem de yüzeye monte bileşenlerin doğru şekilde yerleştirilmesine izin vermesi önemlidir.

Bileşenlerin doğru yerleştirilmesine ek olarak, uygun PCB tasarımı da SMT lehimlemeye katkıda bulunabilir. HP istatistiklerine göre, üretim hatalarının yaklaşık yüzde 70 ila 80'i PCB tasarımındaki kusurlardan kaynaklanmaktadır. PCB tasarımını etkileyen faktörler arasında bileşen yerleşimi, termal ped tasarımı, bileşen paketi türleri ve montaj yöntemi yer alır. PCB tasarımında elektromanyetik uyumluluk (EMC) noktaları ve via konumları da dikkate alınmalıdır.

How High Thermal Conductivity PCB Material Will Solve the Heat Dissipation Problem

/0 Yorumlar/içinde /tarafından

How High Thermal Conductivity PCB Material Will Solve the Heat Dissipation Problem

PCBs, also known as printed circuit boards, are layered structures made of copper foils sandwiched between glass-epoxy layers. These layers serve as a mechanical and electrical support for components. The high-conductivity copper foils serve as the conductive circuit in the PCB, while the glass-epoxy layer serves as the non-conductive substrate.

High thermal conductivity pcb material

Thermal conductivity is the ability of a material to transfer heat away from a device. The lower the thermal conductivity, the less efficient the device is. High thermal conductivity materials can eliminate the need for vias and produce a more uniform temperature distribution. This also reduces the risk of localized volumetric expansion, which can lead to hotspots near high-current components.

A typical PCB for a personal computer might consist of two copper planes and two outer trace layers. Its thickness is about 70 um and its thermal conductivity is 17.4 W/mK. The result is that the typical PCB is not an efficient heat conductor.

Copper coins

Copper coins are small pieces of copper embedded into the PCB. They are placed under the component that produces the most heat. Their high thermal conductivity allows them to transfer heat away from the hot component to a heat sink. They can be made in different shapes and sizes to fit the desired areas and can be metalized to ensure a tight connection.

Glass-epoxy

The problem of heat dissipation is becoming more important in electronics. Excess heat can lead to underperformance and early failure. Currently, heat dissipation options are limited, particularly in the extreme environments. One of the solutions to this problem is the use of high-temperature glass epoxy PCB material, or HDI-PCB. This material is able to solve this problem by having a thermal conductivity over two hundred times better than FR4 composite.

The glass epoxy resin has excellent heat and flame resistance. It has a high glass transition temperature and high thermal conductivity. It can serve as an insulating layer and a heat dissipation layer. It can be made by impregnation or coating. The thermal conductivity of glass epoxy PCB will improve the performance and stability of electronic components.

Metal core PCBs

Metal core PCB manufacturers have introduced new board substrates that can withstand high temperatures. This allows them to selectively apply thicker copper layers that have higher thermal conductivity. This type of PCB enables better heat dissipation and can be used for fine circuit patterns and high-density chip packaging.

In addition to offering higher thermal conductivity, metal PCBs are also dimensionally stable. Aluminum metal core PCBs have a 2.5-3% size change when heated, making them ideal for high-power applications. Their low thermal expansion properties also make them suitable for high switching power. The most commonly used metal used for a metal core PCB is aluminum, which is cheap and recyclable. Its high thermal conductivity allows for a fast cooling process.

Another problem associated with heat dissipation is the risk of excessive heat. The heat generated by heat-generating components must be removed from the board, otherwise the PCB will not perform at its best. Fortunately, there are now new options to solve this problem. High thermal conductivity metal core PCBs are a new kind of thermal solution that can overcome these problems.

FR4 substrates

PCBs are layered structures made of copper foils and glass-reinforced polymers. They support and connect electronic components. The copper creates a conductive circuit within the PCB, while the glass-epoxy layer acts as a nonconductive substrate.

High-power components are best placed near the center of the PCB, rather than on the edges. This is because heat accumulates near the edges and scatters out. Also, heat from high-power components should be placed far away from sensitive devices, and the heat must be channeled away through the PCB.

High thermal conductivity PCB material is the best solution for heat dissipation, allowing for rapid transfer of heat and preventing heat accumulation. High-tech PCBs use copper base, aluminum, or ceramic as the substrate material. This will solve the heat dissipation issues and make the PCBs more durable.