METODYKA PROJEKTOWANIA I TECHNIKA REALIZACJI. Wykład piąty Materiały elektroniczne płyty z obwodami drukowanymi PCB (Printed Circuit Board)



Podobne dokumenty
RoHS Laminaty Obwód drukowany PCB

Wprowadzenie Elementy elektroniczne w obudowach SO, CC i QFP Elementy elektroniczne w obudowach BGA i CSP

PORADNIK PROJEKTANTA PCB. Projektowanie obwodów drukowanych wielowarstwowych

Obwody drukowane. dr inż. Piotr Pietrzak. Wprowadzenie. Budowa obwodu wielowarstwowego. Rodzaje. Laminat. Budowa obwodu wielowarstwowego

WAT - WYDZIAŁ ELEKTRONIKI INSTYTUT SYSTEMÓW ELEKTRONICZNYCH ZAKŁAD EKSPLOATACJI SYSTEMÓW ELEKTRONICZNYCH

Komputerowe wspomaganie projektowania systemów elektronicznych

Załącznik I do SIWZ. Część I zamówienia. Lp. Opis Pow. łączna [dm 2 ]

Jak przygotować projekt pod kątem montażu elektronicznego?

KWDI. Wykład 6/2016. Literatura do zagadnień montażu: J. Felba, Montaż w elektronice, Wrocław, O/W PWr, 2010

Ćwiczenia nr 4: PROJEKT PŁYTKI DRUKOWANEJ WSPOMAGANY KOMPUTEROWO

Montaż w elektronice_cz.17_wady lutowania, ocena jakości lutowania, zasady projektowania POD.ppt. Plan wykładu

Parametry technologiczne obwodów drukowanych produkowanych w Techno-Service S.A.

Specyfikacja Zdolności i Osiągów dla Elastycznych/ Sztywno-Elastycznych Płyt Drukowanych

Metody układania elementów w technologii SMT (Surface Mount Technology)

Montaż w elektronice_cz.03_elementy elektroniczne w obudowach BGA i CSP.ppt. Plan wykładu

Specyfikacja Zdolności i Osiągów dla Sztywnych Płyt Drukowanych

INFORMACJE DOTYCZĄCE ZAPYTAŃ OFERTOWYCH

Zasady właściwego przygotowania projektów obwodów drukowanych do produkcji

Technologie mikro- nano-

Parametry technologiczne obwodów drukowanych produkowanych w Techno-Service S.A.

PODSTAWY TECHNIK WYTWARZANIA

Specyfikacja Zdolności i Osiągów dla Sztywnych Płyt Drukowanych

Możliwości rozwiązań kolorystycznych można znaleźć w rozdziale wzornictwo.

Plan Prezentacji. Rozmieszczenie elementów Prowadzenie połączeo Prowadzenie masy Płytki wielowarstwowe Podsumowanie

Warunki gwarancji taśm led

Płyty warstwowe. IzoSoft

WYKŁAD 4 Dr hab. inż. Karol Malecha, prof. Uczelni

Projektowanie urządzeń elektronicznych. Projektowanie, technologie montaŝu i lutowania, uruchamianie, produkcja

Installation instruction. Devicell Dry

Złączki SMD do płytek drukowanych. Tak małe, a tak wielkie

(11) PL B1 (12) OPIS PATENTOWY (19)PL (13)B1. Fig.3 B60R 11/02 H01Q 1/32. (54) Zespół sprzęgający anteny samochodowej

KNAUF Therm ETIXX Fasada λ 31

Szkolenie z lutowania układów BGA. Maciej Barzowski Mail: Tel:

H-Block. Copyright Solcraft sp. z o.o. All Rights Reserved

Czym jest H-Block H-Block H-Block plus Właściwości izolacyjnej płyty konstrukcyjnej H-Block Kontakt

ROZPORZĄDZENIE WYKONAWCZE KOMISJI (UE) NR 1037/2014 z dnia 25 września 2014 r. dotyczące klasyfikacji niektórych towarów według Nomenklatury scalonej

Plan wykładu. podstawa konstrukcyjna umożliwiająca mechaniczne mocowanie

MontaŜ w elektronice Zagadnienia

Zwora Elektromagnetyczna AM-261

AlfaFusion Technologia stosowana w produkcji płytowych wymienników ciepła

Metody eliminacji zakłóceń w układach. Wykład Podstawy projektowania A.Korcala

Czujnik Rezystancyjny

Zastosowanie zapraw do płytek. Autor: Ceresit

Czujnik Rezystancyjny

Spis Treści. 2.3 Dokumenty Przemysłowe Dotyczące Połączenia ASTM Stowarzyszenie Zajmujące się Wyładowaniami Elektrostatycznymi...

Montaż w elektronice

Kominki i paleniska. Produkty do budowy i izolacji kominków.

Świetlik połaciowy EuroLight

OPIS PRODUKTU ZGODNOŚĆ ZASTOSOWANIE DOSTĘPNOŚĆ TRANSPORT I PRZECHOWYWANIE. Nr Artykułu . ELEMENTY WCHODZĄCE W SKŁAD SYSTEMU: Ściany elastyczne:

1. Procesy lutowania w świetle dyrektyw Unii Europejskiej...11

RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

SYSTEM ŚCIANY WENTYLOWANEJ

TŁUMIENIE HAŁASU SPIS TREŚCI. Tłumiki prostokątne. Tłumiki kołowe. Czerpnie tłumiące TŁUMIENIE HAŁASU 3

Opis techniczny mebli Pakiet nr 2: Meble laboratoryjne

ŚWIETLIK POŁACIOWY DWD SKY LIGHT

KATALOG INFORMACJE TECHNICZNE:

(54) Urządzenie do chłodzenia układu półprzewodnikowego typu tranzystor bipolarny

PRODUKTY IZOLOWANE TERMICZNIE

THERMANO AGRO PŁYTY TERMOIZOLACYJNE PIR

KARTA TECHNICZNA AQUAFIRE

NAWIERZCHNIE - KWADRAT. tel

Okładziny zewnętrzne i wewnętrzne dostępne w systemie IZOPANEL EPS:

Projektowanie płytek drukowanych pod kątem metody montażu

Wymagania techniczno-montażowe dla lekkiego, drewnianego budownictwa szkieletowego Materiały ochrony przeciwwilgociowej i/izolacje cieplne

Wytwarzanie i przetwórstwo polimerów!

Budownictwo mieszkaniowe

Zastosowanie technologii montażu powierzchniowego oraz nowoczesnych systemów inspekcji optycznej w przemyśle elektronicznym.

10 Bloki rozdzielcze.

SYSTEMY MOCOWAŃ PUNKTOWYCH

Ytong + Multipor ETICS System budowy i ocieplania ścian

Płyty izolacyjne IZOROL-PP

BIS Mocowania podłogowe i grzejnikowe

Thexpan. Unikatowe połączenie płyty warstwowej z kolektorem ciepła pozwala na obniżenie zarówno kosztów inwestycyjnych jak i eksploatacyjnych.

KOMPENSATORY TKANINOWE

może być kwalifikowany do grupy osłonowych materiałów budowlanych jak również wymienników ciepła, jest bowiem hybrydą tych dwóch produktów.

TECHNOELAST VB 500 SELF. samoprzylepna membrana paroizolacyjna z folią aluminiową WIEDZA. DOŚWIADCZENIE. KUNSZT.

THERMANO WIĘCEJ NIŻ ALTERNATYWA DLA WEŁNY I STYROPIANU

WZORU UŻYTKOWEGO PL Y1. VALEO AUTOSYSTEMY SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Skawina, PL BUP 26/11

Obwody drukowane. Zalety obwodów drukowanych c.d.: - przejrzystość montażu, - skróceni czasu kontroli i testowania obwodów,

BIS Mocowania podłogowe i grzejnikowe

DACH BEZ STRAT CIEPŁA

INSTYTUT TELE- I RADIOTECHNICZNY

Płyty izolacyjne IZOROL-L

Parametry częstotliwościowe przetworników prądowych wykonanych w technologii PCB 1 HDI 2

NOVATOP ACOUSTIC Dokumentacja techniczna.

Mi - system rozdzielnic skrzynkowych Opis systemu

INŻYNIERIA PRODUKCJI URZĄDZEŃ ELEKTRONICZNYCH Dokumenty związane z procesem Projektowanie i przygotowanie plików produkcyjnych Eagle v 7.7.

Instrukcja montażu płyt concreate

OPIS PRODUKTU KLASYFIKACJA OGNIOWA ZUŻYCIE ALFA COAT SPOSÓB MONTAŻU PUSTE USZCZELNIENIA BEZ INSTALACJI

Kompensatory Tkaninowe

kat al og 2014 ARTRYS PROJEKT z siedzibą przy ul. Włodarzewskiej 74/76 w Warszawie jest wyłącznym producentem systemu zamocowań.

Szczególne warunki pracy nawierzchni mostowych

MEZZA STOW. Wysokiej jakości konstrukcje podestowe.

KOMPENSATORY GUMOWE PTFE

OFERTA. Przykładowe rozwiązania wykonawstwa oferowane przez MD PROJEKT. I. Płyty posadzkowe

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) (13) T3 (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

KOSZTORYS OFERTOWY. Remont stropu pod przejazdem budynku mieszkalnego wielorodzinnego. Słownie :...

Dobór materiałów konstrukcyjnych cz. 15

THERMANO AGRO STABILNOŚĆ TERMICZNA I ODPORNOŚĆ NA PLEŚŃ I GRZYBY

Transkrypt:

METODYKA PROJEKTOWANIA I TECHNIKA REALIZACJI Wykład piąty Materiały elektroniczne płyty z obwodami drukowanymi PCB (Printed Circuit Board)

Co to jest płyta z obwodem drukowanym? Obwód drukowany (ang. Printed Circuit Board) płytka z materiału izolacyjnego z połączeniami elektrycznymi (tzw. ścieżkami) i punktami lutowniczymi (tzw. padami), przeznaczona do montażu podzespołów elektronicznych. Płytki obwodów drukowanych projektowane są pod kątem budowanego układu elektronicznego i wykonywane są techniką trawienia. Płytki obwodów drukowanych wytwarza się z płytek pokrytych warstwą miedzi, na które różnymi technikami nanoszony (drukowany) jest wzór ścieżek, a następnie celem otrzymania pożądanego wzoru wykonuję się obróbkę chemiczną. (źródło: wikipedia.pl)

Płyta drukowana jednostronna Jednostronne płyty drukowane mają ścieżki przewodzące tylko po jednej stronie podłoża i całe lutowanie jest wykonane tylko po tej jednej stronie. Elementy przewlekane THD są umieszczane z przeciwnej strony niż ścieżki i punkty lutownicze, a następnie lutowane (zwykle na tzw. fali). Elementy do montażu powierzchniowego SMD są umieszczane po stronie ścieżek, a następnie są lutowane na fali (po wcześniejszym przyklejeniu) lub rozpływowo przy użyciu pasty lutowniczej. Uwaga: niektóre półprzewodnikowe w obudowach SMD nie mogą być lutowane na fali (zbyt duża temperatura).

Płyta drukowana jednostronna widok przekroju

Montaż przewlekany i powierzchniowy

Płyta drukowana dwustronna Dwustronne płyty drukowane mają ścieżki na obu zewnętrznych powierzchniach podłoża. Można na nich montować zarówno elementy przewlekane THD, jak i powierzchniowe SMD, salbo każdy z tych typów oddzielnie po obu stronach lub też w sposób mieszany na jednej ze stron. Warstwy przewodzące (miedź) górnej i dolnej strony płyty są w potrzebnych miejscach połączone kontaktami otworów metalizowanych (lub tzw. przelotek). Otwory metalizowane (PTH - Plated Through Holes lub Via) są wykonywane przez nawiercenie otworów i pokrycie ich wewnętrznej powierzchni miedzią (w procesie galwanizacji).

Płyta drukowana dwustronna widok przekroju

Płyta drukowana wielowarstwowa Wielowarstwowe płyty drukowane mają dwie warstwy na zewnątrz podłoża (tak jak płyty dwustronne) i pozostałe warstwy wewnątrz wielowarstwowego podłoża. Wewnętrzne warstwy są wytwarzane w procesie laminowania i zawierają mozaiki ścieżek lub jednolitą powierzchnię. Warstwy przewodzące przedzielone są warstwami izolacyjnego podłoża.

Płyta drukowana wielowarstwowa - przekrój

Typy otworów metalizowanych Wyróżnić można trzy typy otworów metalizowanych PTH w płytach wielowarstwowych: Przelotowe, czyli przechodzące przez wszystkie warstwy podłoża na wylot, ale połączone elektrycznie z wybranymi warstwami. Ślepe, czyli przechodzące przez wewnętrzne warstwy i tylko jedną zewnętrzną. Zagrzebane, czyli łączące tylko wewnętrzne warstwy.

Typy otworów metalizowanych

Rzeczywisty przekrój płyty PCB (w powiększeniu)

Rzeczywisty przekrój otworu z metalizacją (w powiększeniu)

Szczególny przypadek płyty wielowarstwowej: cztery warstwy Częstym wariantem płyty wielowarstwowej są płyty czterowarstwowe. Na zewnętrznych warstwach prowadzone są ścieżki sygnałowe, jedna z wewnętrznych warstw stanowi płaszczyznę zasilania (Power Plane), a druga płaszczyznę masy (Ground Plane). Okolice otworów metalizowanych w płaszczyznach wewnętrznych mogą wymagać zastosowania tzw. tłumików termicznych (podcięcia miedzi wokół metalizacji nie przeszkadzające w kontakcie elektrycznym) w celu obniżenia ilości ciepła odbieranego z lutowia w trakcie lutowania. Można też wykorzystać płaszczyzny wewnętrzne do rozpraszania ciepła wydzielanego przez elementy (wtedy nie stosuje się tłumików termicznych).

Materiały na podłoża płyt drukowanych Podstawowe materiały na podłoża płyt drukowanych: Papier fenolowy (tanie rozwiązanie) Poliamid (drogie rozwiązanie, ale zapewniające wysoką jakość i stabilność wymiarów) Żywice epoksydowe (najbardziej rozpowszechnione) PTFE (Polytetrafluoroethylene) oraz rzadziej inne materiały: żywice aminowe, alkidowy poliester, silikon i inne.

Właściwości płyt z żywic epoksydowych (1) Żywica epoksydowa może być użyta ze zbrojeniem papierem (typ płyty FR-3) lub z włóknem szklanym (typy płyt FR-4 i FR-5). W zastosowaniach przemysłowych najczęściej stosuje się materiał FR-4. Zbrojeniem płyty FR-4 jest tkanina szklana utkana z wiązek włókna szklanego (np. 408 włókien szklanych o średnicy 9,6 mikrometra skręconych co 5 centymetrów). Sito osnowy ma 17 wiązek na centymetr, a wątek (w poprzek tkaniny) ma 13 nici na centymetr.

Właściwości płyt z żywic epoksydowych (2) Materiał FR-4 jest produkowany w grubościach będących wielokrotnością 0,031 cala (wielokrotność 0,7874 mm). Najczęściej stosowane płyty z żywic epoksydowych mają 1,57 mm. Materiał przewodzący stanowi warstwa miedzi elektrolitycznej o grubości 36 mikrometrów. Laminatowo-miedziany przekładaniec jest łączony pod prasą i przy podwyższonej temperaturze tworząc zwartą strukturę.

Właściwości płyt z materiału FR-4 (1) Zalety materiału FR-4: Relatywnie niedrogi Łatwy w produkcji (żywica działa jak klej spajający całość) Wysoka wytrzymałość mechaniczna materiału Stosunkowo mały ciężar właściwy Dobre właściwości dielektryczne epoksydu, jako izolacji Bardzo dobra odporność na działanie substancji chemicznie żrących Wystarczająca wytrzymałość termiczna

Właściwości płyt z materiału FR-4 (2) Wady materiału FR-4: Nadtapianie (rozmazywanie) epoksydu podczas wiercenia otworów. Przy krawędziach otworu tworzy się pierścień izolacyjny uniemożliwiający pokrycie galwaniczne podczas metalizacji i brak połączenia elektrycznego między warstwami. Konieczność stosowania drogiego sprzętu zabezpieczającego przed rozmazywaniem. Niestabilność wymiarowa materiału. Konieczność stosowania na płycie znaczników (fiducial marks), pełniących funkcje geometrycznych punktów odniesienia podczas montażu automatycznego. Mięknięcie żywicy epoksydowej w temperaturze powyżej 160 o C powoduje wewnętrzne mechaniczne naprężenia i skrzywienia płyt podczas lutowania. Duże różnice współczynników rozszerzalności mechanicznej płyty, miedzianych ścieżek i elementów elektronicznych skutek j.w. Szkodliwość dla zdrowia pyłów powstających przy cięciu epoksydu i włókien szklanych.

Ilustracja naprężeń wywołanych różnymi współczynnikami rozszerzalności termicznej

Zmiany cen na rynku obwodów PCB