Devre Kartında Elektrokaplamanın Başlıca Dört Yöntemi

/0 Yorumlar/içinde /tarafından

Devre Kartında Elektrokaplamanın Başlıca Dört Yöntemi

Bir devre kartı üzerinde elektrokaplama çeşitli şekillerde yapılabilir. Thru-hole, Cleaning ve Electroless yöntemleri vardır. Her yöntem kartın farklı alanlarını kaplamak için kullanılır. Yöntemler birbirinden biraz farklıdır, bu nedenle iyi bir karar vermek için farklılıkları anlamak en iyisidir.

Delik içi kaplama

Delik içi elektrokaplama, devre kartları üzerine bakır elektrokaplamak için kullanılan bir işlemdir. Bu işlem, kartların kimyasal bir çözelti içine daldırıldığı bir dizi banyoyu içerir. Bu işlem tüm kartın bakır ile kaplanmasını amaçlar. İşlem sırasında, deliklerin içindeki çapaklar ve artık reçine gibi tüm delme kalıntılarını gidermek için kartlar temizlenir. İmalatçılar, kirleticileri gidermek için çeşitli kimyasal maddeler ve aşındırıcı işlemler kullanır.

Delik içi elektrokaplama, deliğin iç duvarlarında oldukça yapışkan ve iletken bir film oluşturan özel bir düşük viskoziteli mürekkep içerir. Bu işlem birden fazla kimyasal işleme olan ihtiyacı ortadan kaldırır. Sadece bir uygulama adımı ve ardından termal kürleme gerektirdiği için kolay bir işlemdir. Ortaya çıkan film deliğin tüm iç duvarını kaplar. Dahası, düşük viskozitesi termal olarak parlatılmış en deliklere bile yapışmasını sağlar.

Sonuç olarak, PCB üretimi sunan saygın bir şirket seçmek hayati önem taşımaktadır. Sonuçta, standartların altında bir kart müşterileri hayal kırıklığına uğratabilir ve bir şirkete paraya mal olabilir. Ayrıca, pano üretim sürecinde yüksek kaliteli işleme ekipmanına sahip olmak da gereklidir.

İşleme başlamak için panonuzun boyutundan biraz daha büyük bir laminat kesmelisiniz. Daha sonra, panodaki deliği tam bir matkap ucuyla delmelisiniz. Delikteki bakırı tahrip edeceğinden daha büyük bir matkap ucu kullanmayın. Temiz bir delik açmak için tungsten karbür matkap uçları da kullanabilirsiniz.

Akımsız kaplama

Akımsız kaplama, baskılı devre kartlarının üretiminde yaygın olarak kullanılan bir işlemdir. Akımsız kaplamanın temel amacı, genellikle bir mil (25,4 um) veya daha fazla olan bakır tabakanın kalınlığını artırmaktır. Bu yöntem, baskılı devre kartı boyunca bakır tabakanın kalınlığını artırmak için özel kimyasalların kullanılmasını içerir.

Akımsız kaplamada uygulanan nikel, bakırın altın da dahil olmak üzere diğer metallerle reaksiyona girmesini önlemek için bir bariyer görevi görür. Oksidasyon-redüksiyon reaksiyonu kullanılarak bakır yüzey üzerine biriktirilir ve sonuçta üç ila beş mikron kalınlığında bir akımsız nikel tabakası elde edilir.

Elektrokaplama yönteminin aksine, akımsız kaplama tam otomatik bir işlemdir ve herhangi bir harici akım kaynağı gerektirmez. İşlem otokatalitiktir ve devre kartının bir kaynak metal, bir indirgeyici madde ve bir dengeleyici içeren bir çözeltiye daldırılmasıyla gerçekleştirilir. Ortaya çıkan metalik iyonlar birbirini çeker ve yük transferi olarak bilinen bir süreçle enerji açığa çıkarır. Süreç, her biri sonuç üzerinde belirli bir role sahip olan bir dizi parametre kullanılarak kontrol edilebilir.

Akımsız kaplama işlemi, gelişmiş tortu kalitesi, alt tabaka geometrisinden bağımsız olarak homojenlik ve mükemmel korozyon, aşınma ve kayganlık dahil olmak üzere çok sayıda avantaja sahiptir. Akımsız kaplama ayrıca bileşenlerin lehimlenebilirliğini ve sünekliğini artırır ve elektronikte çok sayıda uygulamaya sahiptir.

Kaplama temizliği

Devre kartları üzerindeki elektrokaplamanın temizlenmesi özel dikkat gerektirir. İlk adım devre kartını iyice ıslatmaktır. Ardından, kirlenmiş alanı fırçalamak için bir el fırçası kullanın. İkinci adım, kalan çözünmüş akının tamamen akıp gitmesi için kartı iyice durulamaktır. Bu şekilde kart tamamen temizlenmiş olacaktır.

Bir sonraki adım, direncin karttan çıkarılmasını içerir. Bu adım iyi bir elektrik bağlantısı sağlamak için gereklidir. Kart üzerindeki direnci çözmek için bir bakır çözücü kullanılır. Bakır açığa çıktığında elektriği iletecektir. Bu işlem lekeyi çıkaracak ve kartın temiz ve kaplanmaya hazır olmasını sağlayacaktır.

Devre kartlarındaki elektrokaplamanın temizlenmesi, kartın durulanmasını ve nikel ve diğer geçiş metallerinin iyonlarını içeren asidik bir çözeltinin kullanılmasını içerir. Ek olarak, dimetilaminboran gibi bir indirgeyici madde kullanılır. Butil Karbitol ve diğer geleneksel temizlik maddeleri de kullanılır.

En hassas temizlik için buharlı yağ giderme kullanılabilir. PCB'ler bir çözücüye daldırılır ve buharıyla durulanır. Ancak, çözücü yanıcı ise bu prosedür riskli olabilir. Yanıcılığı önlemek için yanıcı olmayan flaks sökücülerin kullanılması tavsiye edilir. Hafif çözücülerle doyurulmuş pamuk veya köpük çubuklar da kullanabilirsiniz. Bu çözücülerin çoğu su bazlıdır.

SMT Montajı Sırasında ESD Koruması Nasıl Yapılır?

/0 Yorumlar/içinde /tarafından

SMT Montajı Sırasında ESD Koruması Nasıl Yapılır?

Elektrostatik hasar, cihaz arızalarının önemli bir nedenidir. Elektronik cihazların 10% kadarında doğrudan arızalara neden olmaktan sorumludur. SMT montaj süreci boyunca sorunlara neden olabilir. Neyse ki, kendinizi bu sorundan korumanın yolları vardır.

Statik koruyucu malzeme

Elektronik bileşenleri, hasara ve arızaya yol açabilecek elektrostatik deşarjdan (ESD) korumak zorunludur. Statik elektrik herhangi bir zamanda veya yerde üretilebilir ve genellikle sürtünmeden kaynaklanır. SMT montaj işlemi sırasında elektronik cihazları korumak önemlidir, böylece optimum performans ve güvenilirliği koruyabilirler. Statik koruyucu malzeme montaj işleminin başından itibaren kullanılmalı ve tamamlandıktan sonra da devam edilmelidir.

Üretim ortamının bağıl nem oranı da ESD oluşumunda hayati bir rol oynar, bu nedenle fabrikanın bağıl nem oranı dikkatle kontrol edilmelidir. RH doğru şekilde muhafaza edilmezse, çok yüksek ESD seviyelerine neden olabilir. Ayrıca yüksek düzeyde statik elektrik içeren malzemelerin montaj hattından uzak tutulması önerilir. Elektronik cihazlarınızı ESD'den korumak için montaj işlemi sırasında statik koruyucu malzeme kullanmalısınız.

ESD bastırma bileşenleri

SMT montaj işlemi sırasında ESD'den kaynaklanan hasarı önlemek için, bileşenler ESD korumalı torbalarda saklanmalı ve taşınmalıdır. Bu tür işler için profesyonel montajcılar şiddetle tavsiye edilir.

Statik elektriği önlemek için montaj çalışanları anti-statik giysiler giymelidir. Ayrıca bileşenlere keskin nesnelerle dokunmaktan da kaçınmalıdırlar. Anti-statik giysiler elektronik cihazlar için bir topraklama devresi görevi de görebilir. İletken giysiler giymenin yanı sıra, montaj personeli statik elektrik riskini azaltmak için koruyucu elbise ve ayakkabı giymelidir. Yalıtım malzemelerinin kullanımını en aza indirmek de önemlidir.

Statik elektrik, elektrostatik yük ileten metal bileşenler nedeniyle oluşabilir. İndüksiyon veya vücut statik elektriğinden de kaynaklanabilir. Etkileri, özellikle elektronik bileşenler için zararlı olabilir.

Statik koruyucu köpük

Elektrostatik boşalma (ESD) elektronik cihazlarda yüksek maliyetli hasara neden olabilir. Bunu önlemenin yolları olsa da, her cihazı ESD'nin etkilerinden korumak mümkün değildir. Neyse ki, hassas bileşenleri korumak için elektrostatik deşarj köpükleri olarak da bilinen anti-statik köpükler mevcuttur.

ESD ile ilişkili riskleri en aza indirmek için elektronik bileşenler için koruyucu ambalaj kullanın. Ambalajın uygun yüzey ve hacim direncine sahip olduğundan emin olun. Ayrıca taşıma sırasında hareketten kaynaklanan triboelektrik yüklenme etkilerine karşı da dayanıklı olmalıdır. Tipik olarak, elektrostatik hassasiyete sahip bileşenler siyah iletken köpük veya anti-statik bir torba içinde tedarik edilir. Anti-statik torbalar, Faraday kafesi görevi gören kısmen iletken plastik içerir.

Statik elektrik, SMT montaj işlemi sırasında yaygın bir sorundur. Sürtünmenin bir yan ürünüdür ve bileşenlerin arızalanmasına neden olabilir. İnsan hareketi, birkaç yüz volttan birkaç bin volta kadar değişebilen statik elektrik üretir. Bu hasar, SMT montajından kaynaklanan elektronik bileşenleri etkileyebilir ve erken arızaya neden olabilir.

ESD torbaları

Elektronikle çalışırken, hassas öğeleri taşırken ve depolarken ESD koruyucu ambalaj kullanmak önemlidir. ESD koruması, elektrik çarpması ve yanık riskini en aza indirmeye yardımcı olurken aynı zamanda taşıma ve depolama koruması da sağlar. Koruyucu bir ambalaj, parçaları ve bileşenleri, fabrikaya ve fabrikadan taşınırken olduğu gibi, kullanılmadıkları zamanlarda da koruyabilir.

Bir PCB'yi kullanırken üreticinin talimatlarına uymak ve yönergelerini takip etmek önemlidir. Bu çok önemlidir çünkü zayıf bir ESD koruma planı elektronik bileşenlerin zarar görmesine neden olabilir. Montaj işlemi sırasında bileşenleri nasıl düzgün bir şekilde kullanacağınızdan emin değilseniz, bir profesyonele danışın.

Her ikisinin kombinasyonu

SMT montajı sırasında statik elektriği önlemek için elektronikleri topraklamak çok önemlidir. Topraklama, yumuşak topraklama ve sert topraklama olmak üzere iki türde olabilir. Yumuşak topraklama elektronik cihazların düşük empedanslı bir toprağa bağlanması anlamına gelirken, sert topraklama elektronik bileşenlerin yüksek empedanslı bir toprağa bağlanması anlamına gelir. Her iki topraklama türü de statik elektriği önleyebilir ve elektronik bileşenleri hasardan koruyabilir.

ESD, elektronik endüstrisinde önemli bir hasar kaynağıdır. ESD performans düşüşüne ve hatta bileşen arızalarına neden olur. Tüm elektronik arızalarının 8% ila 33%'sinin ESD'den kaynaklandığı tahmin edilmektedir. Bu tür hasarların kontrol altına alınması verimliliği, kaliteyi ve kârı artırabilir.

Bir Yarı İletken Diyotun DC Direnci ile Dinamik Direncini Nasıl Ayırt Ederiz?

/0 Yorumlar/içinde /tarafından

Bir Yarı İletken Diyotun DC Direnci ile Dinamik Direncini Nasıl Ayırt Ederiz?

Yarı iletken bir diyotun direncinin akım ve voltajla nasıl değiştiğini anlamak için iki farklı direnç türünü ayırt etmemiz gerekir. Bu iki direnç türü statik ve dinamiktir. Dinamik direnç statik dirençten çok daha değişkendir, bu nedenle ikisini birbirinden dikkatle ayırt etmeliyiz.

Zener empedansı

Yarı iletken diyotun Zener empedansı, bir yarı iletken diyotun görünür direncinin bir ölçüsüdür. Girişteki dalgalanma ve kaynak akımındaki değişim ölçülerek hesaplanır. Örneğin, kaynak akımı üç ila beş miliamperden yedi miliampere değişirse, çıkıştaki dalgalanma yaklaşık üç buçuk miliamper olacaktır. Bir zener diyotun dinamik direnci 14 ohm'a eşittir.

Yarı iletken bir diyotun zener empedansının bozulması, ona ters önyargılı bir voltaj uygulandığında meydana gelir. Bu gerilimde, tükenme bölgesindeki elektrik alanı, elektronları değerlik bandından çekecek kadar güçlüdür. Serbest elektronlar daha sonra ana atomlarıyla olan bağı koparır. Bu, bir diyottan elektrik akımı akışına neden olan şeydir.

Bir buck devresi ile çalışırken, yarı iletken bir diyotun zener empedansı önemli bir parametredir. Basit bir buck devresinin verimliliğini etkileyebilir. Çok yüksekse, diyot çalışmayabilir. Bu durumda en iyisi akımı azaltmaktır.

Zener etkisi en çok bir diyotun voltajı 5,5 voltun altında olduğunda belirgindir. Daha yüksek voltajlarda, çığ bozulması birincil etki haline gelir. Bu iki olay zıt termal özelliklere sahiptir, ancak zener diyot altı volta yakınsa çok iyi performans gösterebilir.

EMI'nin Bastırılmasında Katmanlı Yığın Tasarımının Rolünü Analiz Edin

/0 Yorumlar/içinde /tarafından

EMI'nin Bastırılmasında Katmanlı Yığın Tasarımının Rolünü Analiz Edin

Katmanlı yığın tasarımı, sinyal bütünlüğünü iyileştirmek ve EMI'yi azaltmak için birçok katmana sahip bir PCB kullanma işlemidir. Örneğin genel amaçlı yüksek performanslı 6 katmanlı bir kart, birinci ve altıncı katmanları toprak ve güç katmanları olarak yerleştirir. Bu iki katman arasında, mükemmel EMI bastırma sağlayan ortalanmış bir çift mikroşerit sinyal hattı katmanı bulunur. Ancak bu tasarımın, iz katmanının yalnızca iki katman kalınlığında olması gibi dezavantajları vardır. Geleneksel altı katmanlı kart, EMI'yi azaltabilen kısa dış izlere sahiptir.

Empedans analiz aracı

PCB'nizin EMI'ye duyarlılığını en aza indirmek için bir PCB tasarım aracı arıyorsanız, doğru yere geldiniz. Empedans analiz yazılımı, PCB'niz için doğru malzemeleri belirlemenize ve hangi konfigürasyonun EMI'yi bastırma olasılığının en yüksek olduğunu belirlemenize yardımcı olur. Bu araçlar ayrıca PCB'nizin katmanlı yığınını EMI'nin etkilerini en aza indirecek şekilde tasarlamanıza olanak tanır.

PCB katmanlı yığın tasarımı söz konusu olduğunda, EMI genellikle birçok üretici için büyük bir endişe kaynağıdır. Bu sorunu azaltmak için, bitişik katmanlar arasında üç ila altı mil ayrım olan bir PCB katmanlı yığın tasarımı kullanabilirsiniz. Bu tasarım tekniği, ortak mod EMI'yi en aza indirmenize yardımcı olabilir.

Düzlem ve sinyal katmanlarının düzenlenmesi

Bir PCB tasarlarken, düzlem ve sinyal katmanlarının düzenini dikkate almak çok önemlidir. Bu, EMI etkisini en aza indirmeye yardımcı olabilir. Genel olarak, sinyal katmanları güç ve toprak düzlemlerine bitişik olarak yerleştirilmelidir. Bu, daha iyi termal yönetim sağlar. Sinyal katmanının iletkenleri aktif veya pasif soğutma yoluyla ısıyı dağıtabilir. Benzer şekilde, çoklu düzlemler ve katmanlar, sinyal katmanları ile güç ve toprak düzlemleri arasındaki doğrudan yolların sayısını en aza indirerek EMI'yi bastırmaya yardımcı olur.

En popüler PCB katmanlı yığın tasarımlarından biri altı katmanlı PCB yığınıdır. Bu tasarım, düşük hızlı izler için ekranlama sağlar ve ortogonal veya çift bantlı sinyal yönlendirmesi için idealdir. İdeal olarak, daha yüksek hızlı analog veya dijital sinyaller dış katmanlara yönlendirilmelidir.

Empedans eşleştirme

PCB katmanlı yığın tasarımı, EMI'yi bastırmada değerli bir araç olabilir. Katmanlı yapı, iyi bir alan çevreleme ve düzlem seti sunar. Katmanlı yapı, doğrudan GND'ye düşük empedanslı bağlantılara izin vererek viyalara olan ihtiyacı ortadan kaldırır. Ayrıca daha yüksek katman sayılarına izin verir.

PCB tasarımının en kritik yönlerinden biri empedans eşleştirmesidir. Empedans eşleştirme, PCB izlerinin alt tabaka malzemesiyle eşleşmesini sağlar, böylece sinyal gücünü gerekli aralıkta tutar. Anahtarlama hızları arttıkça sinyal bütünlüğü giderek daha önemli hale gelmektedir. Bu, baskılı devre kartlarının artık noktadan noktaya bağlantılar olarak ele alınamamasının nedenlerinden biridir. Sinyaller izler boyunca hareket ettiğinden, empedans önemli ölçüde değişebilir ve sinyali kaynağına geri yansıtabilir.

PCB katmanlı yığınları tasarlarken, güç kaynağının endüktansını dikkate almak önemlidir. Güç kaynağındaki yüksek bakır direnci, diferansiyel mod EMI olasılığını artırır. Bu sorunu en aza indirerek, daha az sinyal hattına ve daha kısa iz uzunluklarına sahip devreler tasarlamak mümkündür.

Kontrollü empedans yönlendirme

Elektronik devrelerin tasarımında, kontrollü empedans yönlendirmesi önemli bir husustur. Kontrollü empedans yönlendirmesi, katmanlı bir yığın stratejisi kullanılarak elde edilebilir. Katmanlı yığın tasarımında, besleme akımını taşımak için birden fazla güç düzlemi yerine tek bir güç düzlemi kullanılır. Bu tasarımın çeşitli avantajları vardır. Bunlardan biri EMI'den kaçınmaya yardımcı olabilmesidir.

Kontrollü empedans yönlendirmesi, EMI'yi bastırmak için önemli bir tasarım unsurudur. Üç ila altı mil ile ayrılmış düzlemlerin kullanılması manyetik ve elektrik alanların kontrol altına alınmasına yardımcı olabilir. Ayrıca, bu tür bir tasarım ortak mod EMI'yi azaltmaya yardımcı olabilir.

Hassas izlerin korunması

Katmanlı yığın tasarımı EMI'nin bastırılmasında kritik bir unsurdur. İyi bir kart istiflemesi iyi bir alan muhafazası sağlayabilir ve iyi bir düzlem seti sağlayabilir. Ancak, EMC sorunlarına neden olmamak için dikkatli bir şekilde tasarlanmalıdır.

Genel olarak, 3 ila 6 mil ayrılmış bir düzlem üst düzey harmonikleri, düşük geçici akımları ve ortak mod EMI'yi bastırabilir. Ancak bu yaklaşım düşük frekanslı gürültülerin neden olduğu EMI'yi bastırmak için uygun değildir. Üç ila altı mil aralıklı bir yığın yalnızca düzlem aralığı iz genişliğine eşit veya daha büyükse EMI'yi bastırabilir.

Yüksek performanslı genel amaçlı altı katmanlı bir kart tasarımı, birinci ve altıncı katmanları zemin olarak belirler. Üçüncü ve dördüncü katmanlar güç kaynağını alır. Arada, ortalanmış bir çift mikroşerit sinyal hattı katmanı döşenir. Bu tasarım mükemmel EMI bastırma sağlar. Ancak bu tasarımın dezavantajı, iz katmanının yalnızca iki katman kalınlığında olmasıdır. Bu nedenle, geleneksel altı katmanlı kart tercih edilir.

PCB Çizimine Yeni Başlayanlar İçin 3 İpucu

/0 Yorumlar/içinde /tarafından

PCB Çizimine Yeni Başlayanlar İçin 3 İpucu

Yeni başlayanlar için PCB çizerken birkaç temel ilkeyi takip etmek önemlidir. Bunlar arasında çoklu ızgaraların kullanılması, parçaların 50 metre uzakta tutulması ve 45 derecelik açılı izlerin kullanılması yer alır. Eskiler bir keresinde buzu kırmanın zor olduğunu, ancak ısrar ve azimle onu kırabileceğinizi söylemişlerdi.

Temel ilkeler

Bir PCB oluştururken, PCB çiziminin temel ilkelerini bilmek çok önemlidir. Bu yönergeler, bir PCB'nin boyutu ve şekli gibi önemli konuları ele alır. Ayrıca bileşenlerin yerleştirilmesi ve ara bağlantılar gibi konuları da ele alırlar. PCB'nizin boyutu ve şekli, geçeceği üretim sürecine uygun olmalıdır. Ek olarak, PCB üretim süreci sırasında gerekli olacak, fikstürler için delikler veya optik sensörler için çapraz işaretler gibi referans noktalarını da göz önünde bulundurmanız gerekir. Bu noktaların bileşenlerle etkileşime girmemesini sağlamak önemlidir.

Kart üzerindeki bileşenlerin uygun bir şekilde düzenlenmesi, verimli bir güç ve veri akışıyla sonuçlanmalıdır. Bu, kabloların mümkün olduğunca eşit şekilde düzenlenmesi gerektiği anlamına gelir. Kablolama alanı PCB kartının kenarından ve tüm montaj deliklerinin etrafından en az bir mm uzakta olmalıdır. Sinyal hatları radyal olmalı ve geri döngü olarak görünmemelidir.

45 derecelik açılı izlerin kullanılması

PCB çizimine yeni başlıyorsanız, 45 derecelik açılı izleri kullanmaktan kaçınmalısınız. Bu izler diğer açılara göre daha fazla yer kaplayabilir ve tüm uygulamalar için ideal değildir. Bununla birlikte, 45 derecelik açılar birçok durumda çok geçerli bir tasarım uygulamasıdır.

PCB çizimlerinde 45 derecelik açılar kullanmanın en önemli nedenlerinden biri güvenlik faktörüdür. Bu izler standart izlerden çok daha dar olduğu için keskin dönüşler yapmamalısınız. Bunun nedeni, kartın üretim sürecinin kartın dış köşesini daha dar aşındırmasıdır. Bu soruna basit bir çözüm, aralarında kısa bir bacak bulunan 45 derecelik iki viraj kullanmaktır. Daha sonra hangi katmanın hangisi olduğunu daha açık hale getirmek için panonun üst katmanına metin koyabilirsiniz.

45 derecelik açılı izlerin kullanılmasının bir başka nedeni de izlerin genişliğinin daha az etkilenecek olmasıdır. Bunun nedeni, 90 derecelik açıların kısa devrelere neden olabilecek kazınmış uçlarla sonuçlanmasıdır. 45 derecelik açılı izlerin kullanılması, üreticinin yönlendirme işini azaltır. 45 derece açılı izlerle, kart üzerindeki tüm bakır herhangi bir sorun olmadan kazınabilir.

Ek ızgaraları kullanma

PCB çizimine yeni başlayanlar için ek ızgaralar kullanmak çok yararlı olabilir. Düzeni kolayca ayarlamanıza olanak tanır ve bileşenleri düzgün ve simetrik tutar. Bazı gelişmiş PCB tasarım yazılımları ızgara boyutlarını değiştirmek için kısayol tuşlarına sahiptir. Ayrıca, alt katmanı ayna görüntüleri olarak görüntülemeyi gerektiren yukarıdan aşağıya veya "kartın içinden" yönelimlere de geçebilirsiniz. Bu yaklaşım yalnızca son çare olarak kullanılmalıdır.

PCB çizimine yeni başlayanlar, genellikle 0,250″ olan varsayılan Snap Grid boyutunu ayarlayabilirler. Buna ek olarak, kullanıcılar snap grid'in aralığını 0,25 inç olarak değiştirebilirler. Ancak, olağandışı pin aralığına sahip parçalara izler bağlamayı planlıyorsanız, snap grid özelliğini kapatmanız önerilir.