EN
A PCB podloga To je jedan od najvažnijih elemenata u štampanom dizajn pločice s krugovima - Što? Svaka komponenta postavljena na ploču oslanja se na PCB podloge da bi formirala stabilnu električnu i mehaničku vezu. Bez ispravno dizajnirane ploče za PCB, spojevi za lemljenje propadaju, signali se razgrađuju, a dijelovi se mogu odvojiti pod toplinskim ili mehaničkim stresom. Razumijevanje što je PCB pad i kako funkcionira je bitno znanje za svakog inženjera, dizajnera ili stručnjaka za nabavku koji radi u proizvodnji elektronike.
PCB podloga je mala izložena površina bakra na površini ploče štampanih kola gdje je komponenta vodi ili terminal lemljen. Svaka ploča za PCB djeluje kao zona za slijetanje, ukrcavajući komponente na mjestu i stvarajući provodnički put u krugove ploče. Geometrija, materijal, završetak i postavljanje PCB ploče pažljivo su dizajnirani kako bi se poklopili s otiskom komponente i procesom montaže koji se koristi. Ovaj vodič obuhvaća sve što trebate znati o PCB podložkama, od njihove osnovne definicije do njihovih vrsta, razmatranja dizajna i uobičajenih primjena.
Osnovna definicija i funkcija PCB podloge
Što zapravo radi PCB podloga
Na najosnovnijem nivou, PCB podloga služi dvije svrhe: pruža površinu za spajanje za pričvršćivanje komponente i povezuje tu komponentu električno s ostatkom kola. PCB pad je sučelje između fizičke komponente i provodnih tragova koji se upućuju kroz ploču. Kada se za vrijeme montaže nanese lem, on teče na ploču PCB-a, mokri bakarnu površinu i veže terminal komponente na ploču. U slučaju da se proizvod koristi za proizvodnju električne energije, mora se upotrebljavati električna energija koja se koristi za proizvodnju električne energije.
Svaki PCB pad je definiran u dizajnerskim datotekama ploče pomoću knjižnice otisaka. U tom slučaju, za određene komponente, potrebno je utvrditi veličinu, oblik i razmak između pojedinih PCB ploča. Pravilno dobivanje tih dimenzija je ključno jer manje velika ploča za PCB možda neće pouzdano zadržati lem, dok prevelika ploča za PCB može uzrokovati povezivanje susjednih spojeva. U slučaju da se proizvodnja ne provodi u skladu s ovom Uredbom, proizvođač mora upotrijebiti odgovarajuće tehničke standarde.
Uloga bakra i površinske obloge na PCB ploči
Osnovni materijal bilo koje PCB podloge je bakar, obično debljine 1 oz ili 2 oz po kvadratnom metru. Sirovi bakar se brzo oksidira, što smanjuje topljivost. Zbog toga se svaki PCB podloga dobiva površni tretman prilikom proizvodnje. Uobičajene površinske obloge koje se primjenjuju na PCB podloge uključuju HASL (Hot Air Solder Leveling), ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold), OSP (Organic Solderability Preservative) i ENEPIG. Svaka završna boja utječe na rok trajanja, spajavost, ravnost i cijenu PCB ploče. ENIG se najčešće koristi za postavljanje PCB ploča s finim nagibom jer nudi ravnu, pouzdanu površinu koja podržava točno postavljanje komponenti.
Vrste PCB podloga i njihove varijacije
SMD podloge protiv prolaznih podloga
U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 1225/2009 Komisija je odlučila da se odredi sljedeći razred: Sredstva za proizvodnju PCB-a Komponente s ravnim terminalom, kao što su otpornici, kondenzatori i IC-ovi u QFP ili QFN paketu, montirani su izravno na ove podloge. SMD PCB podloge preferiraju se u modernim skupovima visoke gustoće jer omogućuju komponente na obje strane ploče i podržavaju automatizirane procese odabiru i postavljanja učinkovito.
U slučaju da je PCB-ova ploča s prolaznim rupama, ona uključuje bušenu rupu kroz ploču, okruženu bakarnim prstenastom prstenom. U slučaju da se ne primijenjuje, u slučaju da se ne primjenjuje, to se može učiniti. Prozirne pločice za PCB pružaju izvrsnu mehaničku čvrstoću, što ih čini pogodnim za spojeve, napajalne terminale i komponente podložne fizičkom napitu. U slučaju da se u skladu s člankom 6. stavkom 1. točkom (a) ovog pravilnika ne primjenjuje na proizvodnju PCB-a, to znači da se ne primjenjuje na proizvodnju PCB-a.
Specijalni PCB podloge
Osim standardnih SMD i prolaznih oblika, postoji nekoliko specijaliziranih vrsta PCB ploča koje se koriste u naprednim dizajnima ploča. U slučaju da je proizvod napravljen u skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, to znači da je proizvod napravljen u skladu s člankom 2. točkom (b) ovog članka. Ovaj format ploče za PCB je uobičajen u kompaktnim uređajima gdje je prostor za usmjeravanje izuzetno ograničen. Termalne podloge su još jedna važna varijacija, obično se nalaze pod IC-ovima za upravljanje energijom i koriste se za provod topline iz komponente u bakrene ravanove ploče. Test pad je poseban PCB pad postavljen na strateške lokacije kako bi probnim sondama u krugu omogućio kontakt s pločom bez ometanja montaže.
PCB ploče za dizajniranje
Pravilnik veličine, oblika i razmak između podloga
Pravo dizajniranje PCB ploče zahtijeva pažnju na veličinu, oblik i razmak. U slučaju da se ne primjenjuje, to se može učiniti na temelju podataka iz članka 4. stavka 2. U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, za svaki proizvod koji je proizvedeno u skladu s ovom Uredbom, proizvođač mora imati najmanje jedan proizvod koji je proizvedeno u skladu s ovom Uredbom. U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, za SMD-ove se upotrebljavaju uglovi okruglih PCB pločica jer smanjuju koncentraciju napetosti lemljenja. U slučaju da se u slučaju izloženosti izloženosti ne primjenjuje presjek, za svaki presjek se primjenjuje presjek koji je u skladu s člankom 6. stavkom 2.
Maske za lemljenje koje se otvaraju oko PCB ploče jednako su važne. Slijedeći postupci: U slučaju da je PCB-pad definiran pomoću ne-pomazanja maske (NSMD), maska se otvara veće od bakra, čime je čitav PCB-pad izložen. NSMD konfiguracije uglavnom se preferiraju za komponente fine visine jer pružaju dosljedniju geometriju spoja za lemljenje. U skladu s člankom 11. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 765/2008 Komisija je odlučila da se za svaki tip PCB ploče upotrijebi SMD i NSMD.
Termalni relief i kopreni spojevi
Kada se PCB podloga poveže s velikom bakrenom ravanom, obično se dodaju šiljčni reliefi. Bez toplotne olakšice, toplota se previše brzo raspršuje u bakrenu vrstu tijekom lemljenja, što sprečava PCB podložku da dostigne temperaturu potrebnu za pravi spoj za lemljenje. Termalni reliefs uzorci povezuju PCB podloge s bakrenom ravanom kroz uske dijelove, usporavajući prijenos toplote dovoljno da omogući dosljedno lemljenje. Za aplikacije s visokom strujom, međutim, može se preferirati čvrsta veza između PCB podloge i bakrene ravni kako bi se smanjio otpor, što zahtijeva višu temperaturu lemljenja za kompenzaciju.
Često se javljaju pitanja
Koja je razlika između PCB ploče i prozore?
PCB podloga je bakarno područje na površini ploče koje se koristi za lemljenje komponente. VIA je bušena i prekrivena rupa koja se koristi za nošenje signala između slojeva ploče. Via-in-pad kombinira oboje tako što stavlja via izravno unutar PCB pad-a, što je korisno u rasporedu visoke gustoće gdje je potreban prostor za usmjeravanje ispod komponenti.
Zašto je veličina PCB ploče važna za kvalitetu montaže?
Veličina PCB ploče direktno utječe na kvalitetu spoja za lemljenje. PCB podloga koja je premala možda neće moći zadržati dovoljno lemova da formira pouzdan spoj, što dovodi do hladnih ili slabih veza. Ako je PCB ploča prevelika, to može uzrokovati neravnomjerno širenje lemova ili povezivanje susjednih ploča. Pravilno veličine PCB podloga, na temelju otiska komponenti i IPC standarda, ključne su za visok prinos montaže.
Koja je površinska obrada najbolja za PCB ploču?
Najbolja površna obrada za PCB podloge ovisi o primjeni. ENIG je široko omiljen za dizajn PCB podloga s finim tonom zbog ravne površine i jake spajanja. HASL je isplativ za standardne aplikacije PCB podloga s otvorom. OSP nudi dobru spajavost s manjim otiskom na okoliš. U slučaju da se za svaki tip PCB ploče odabere pravi završetak, potrebno je uzeti u obzir zahtjeve u pogledu trajanja, proces sastavljanja i ograničenja u proračunu.