reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
© Pixabay Technologie | 06 czerwca 2017

Projektowanie PCB - badanie i technologia produkcji - cz. 2

Urz膮dzenie elektroniczne zawieraj膮ce p艂ytk臋 drukowan膮 mo偶e przesta膰 dzia艂a膰, w zwi膮zku z czym nale偶y je "przywr贸ci膰 do 偶ycia", wykonuj膮c w tym celu odpowiednie badania.
Na etapie projektowania obwodu drukowanego nale偶y wzi膮膰 pod uwag臋 konieczno艣膰 przeprowadzenia pr贸b elektrycznych. W tym celu nale偶y przewidzie膰 miejsce, gdzie b臋dzie mo偶na pod艂膮czy膰 miernik i dokona膰 pomiaru niezb臋dnych parametr贸w (napi臋cie, pr膮d, itp.) 鈥 czyli zbada膰 funkcje elektryczne obwodu drukowanego.



Odpowiednia szeroko艣膰 艣cie偶ek przewodz膮cych oraz odst臋p贸w pomi臋dzy po艂膮czeniami galwanicznymi ma istotny wp艂yw na obci膮偶alno艣膰 pr膮dow膮 przewodnik贸w umieszczonych na p艂ytce oraz na warto艣膰 napi臋cia pr膮du, jaki mo偶e nimi pop艂yn膮膰. Nale偶y zatem sprawdzi膰 przewidywane obci膮偶enie obwodu, tak by nie dosz艂o do jego przegrzania. Nale偶y r贸wnie偶 pozna膰 najwy偶sz膮 warto艣膰 napi臋cia pomi臋dzy dwoma punktami lutowniczymi, co pozwoli unikn膮膰 powstawania iskrzenia oraz zwar膰. Te parametry nale偶y r贸wnie偶 wzi膮膰 pod uwag臋 projektuj膮c p艂ytk臋 z obwodem drukowanym.



Przyk艂ad: obci膮偶alno艣膰 pr膮dowa przewodnika p艂askiego jest relatywnie wysoka w por贸wnaniu do przewodnik贸w w postaci drutu, gdy偶 przewodnik p艂aski posiada o wiele wi臋ksz膮 powierzchni臋 oddawania ciep艂a ni偶 drut. Drut miedziany o przekroju 0,07 mm2 stopi si臋, je艣li pop艂ynie nim pr膮d o nat臋偶eniu 15 A, podczas gdy folia miedziana o tym samym przekroju stopi si臋 przy nat臋偶eniu pr膮du wynosz膮cym 60 A. Warto艣膰 ta odpowiada w przybli偶eniu g臋sto艣ci pr膮du wynosz膮cej 850 A/mm2.

Ci膮g艂a obci膮偶alno艣膰 pr膮dowa jest jednak ni偶sza i wynosi ok. 100 A/mm2. Maksymalna temperatura pracy p艂ytki drukowanej uzale偶niona jest od tzw. temperatury mi臋knienia laminatu, kt贸ra dla najpopularniejszego materia艂u, jakim jest laminat FR-4, wynosi ok. 125掳C. Z tego powodu nale偶y tak dobiera膰 szeroko艣膰 艣cie偶ek, by omawiany warunek zosta艂 spe艂niony.

Warto艣膰 maksymalnego dopuszczalnego napi臋cia pomi臋dzy 艣cie偶kami obwodu drukowanego uzale偶niona jest od szeregu czynnik贸w: szeroko艣ci odst臋pu izolacyjnego, rodzaju zastosowanego laminatu, wykorzystania sitodruku czy w ko艅cu od wymog贸w eksploatacyjnych i zwi膮zanych z bezpiecze艅stwem u偶ytkowania obwodu drukowanego. Sitodruk pozwala zachowa膰 podstawowe w艂a艣ciwo艣ci obwodu drukowanego podczas pracy w nieprzyjaznym 艣rodowisku, gdzie uk艂ad nara偶ony jest na oddzia艂ywanie py艂贸w i wilgoci. Rozr贸偶niamy pomi臋dzy napi臋ciem przebicia a maksymalnym napi臋ciem roboczym.

W przypadku tego parametru nale偶y wiedzie膰, gdzie i w jakich warunkach obw贸d b臋dzie eksploatowany. Warto艣ci tych napi臋膰 oraz metody ich badania podlegaj膮 stosownym przepisom.

Jak zapewni膰 mo偶liwo艣膰 badania obwodu drukowanego?
Warto zapewni膰 testowe punkty lutownicze (pady), do kt贸rych b臋dzie mo偶na pod艂膮czy膰 przyrz膮dy pomiarowe. W przypadku mo偶liwo艣ci wykonania bada艅 automatycznych punkty testowe nale偶y rozmie艣ci膰 zgodnie z uk艂adem adaptera urz膮dzenia wykonuj膮cego pr贸by.

Rozmieszczenie element贸w obwodu drukowanego powinno r贸wnie偶 uwzgl臋dnia膰 potrzeby zwi膮zane z wykonywaniem ogl臋dzin urz膮dzenia. W tym celu nale偶y zachowa膰 minimalne odleg艂o艣ci pomi臋dzy poszczeg贸lnymi elementami. Nale偶y o nich pami臋ta膰 tak偶e bior膮c pod uwag臋 mo偶liwo艣膰 automatycznego, maszynowego monta偶u element贸w (konieczno艣膰 zachowania minimalnej odleg艂o艣ci od brzegu p艂ytki w celu umo偶liwienia osadzenia jej w maszynie) lub monta偶u r臋cznego.

Jak wygl膮da technologia produkcji obwod贸w drukowanych?

P艂ytki obwod贸w drukowanych dziel膮 si臋 na jednowarstwowe (z warstw膮 przewodz膮c膮 na g贸rze lub na dole), dwustronne (z warstw膮 przewodz膮c膮 na g贸rze i na dole) i obecnie najbardziej powszechne wielowarstwowe (z warstwami przewodz膮cymi tak偶e wewn膮trz p艂ytki). W przypadku p艂ytek wielowarstwowych wa偶ne jest rozmieszczenie poszczeg贸lnych warstw. P艂ytka obwodu drukowanego powstaje w wyniku trawienia (na mokro) lub frezowania (na sucho).

Opis profesjonalnej produkcji p艂ytek mo偶na znale藕膰 w Internecie. Na r贸偶nych stronach mo偶na zapozna膰 si臋 z materia艂ami dydaktycznymi po艣wi臋conymi produkcji p艂ytek metod膮 trawienia. Przede wszystkim nale偶y przetworzy膰 wszystkie dane. Nast臋pnie nale偶y wykona膰 matryc臋 foliow膮, zbudowa膰 warstwy, przygotowa膰 panel, wyci膮膰 otwory, wykona膰 metalizacj臋 艣cianek otwor贸w, przenie艣膰 wz贸r przewodz膮cy z folii na panel, nanie艣膰 galwanicznie warstw臋 przewodz膮c膮, nanie艣膰 cyn臋, wytrawi膰 p艂ytk臋, usun膮膰 cyn臋, nanie艣膰 mask臋 lutownicz膮, wykona膰 sitodruk, oczy艣ci膰 powierzchni臋, wykona膰 obr贸bk臋 HAL/NiAu, wykona膰 obr贸bk臋 mechaniczn膮 przez frezowanie, nacinanie i sprawdzi膰 mikroprzekroje metalograficzne. Ostatnim krokiem jest pr贸ba optyczna i elektryczna.

Metoda sucha natomiast umo偶liwia szybk膮 produkcj臋 p艂ytki bez konieczno艣ci przeprowadzenia procesu trawienia, po kt贸rym pozostaj膮 odpady chemiczne. Metoda ta jest odpowiednia w przypadku prototyp贸w lub pr贸bek, a sam czas produkcji wynosi ok. 5-7 dni. W tym celu stosuje si臋 r贸偶ne rozwi膮zania do przetwarzania danych (ODB++, Gerber, Excellon itp.): od oprogramowania CAD, przez aplikacje programowe do przygotowania pliku z instrukcj膮 nawiercenia otwor贸w i frezowania linii izolacyjnych wzd艂u偶 艣cie偶ek (powierzchni) przewodz膮cych.

Warstwy miedzi s膮 stopniowo usuwane za pomoc膮 specjalnych narz臋dzi grawerskich i wierte艂 o 艣rednicy od 0,1 mm do 3,0 mm. Ka偶de narz臋dzie mo偶na automatycznie dostosowa膰 odpowiednio do potrzeb pod wzgl臋dem g艂臋boko艣ci roboczej i pr臋dko艣ci obrotowej. Bardzo istotny jest kszta艂t ko艅c贸wki narz臋dzia 鈥 mo偶e by膰 ona p艂aska (frez) lub sto偶kowa (nacinak). W pierwszej kolejno艣ci nale偶y za艂adowa膰 dane z programu i wskaza膰, czy p艂ytka ma by膰 jedno- czy wielowarstwowa.

Wa偶nym etapem jest wyb贸r narz臋dzi do produkcji p艂ytki i umieszczenie jej w uchwycie. Nast臋pnie nale偶y umie艣ci膰 p艂ytk臋 na stanowisku za pomoc膮 kamery i uruchomi膰 poszczeg贸lne etapy frezowania (nawiercanie, grawerowanie, frezowanie itd.). Gotowy produkt mo偶na skontrolowa膰 pod kamer膮 w celu pomiaru poszczeg贸lnych obiekt贸w, szeroko艣ci 艣cie偶ki, 艣rednic otwor贸w.

Artyku艂 uzyskany dzi臋ki uprzejmo艣ci
SOS Electronic
reklama
reklama
Za艂aduj wi臋cej news贸w
January 17 2019 14:20 V11.11.0-1