Kundenspezifische PCB

Lesen Sie diese Anleitung, bevor Sie benutzerdefinierte PCBs importieren.

Es deckt jedes Detail über kundenspezifische Leiterplatten ab, wie z. B. Materialtyp, Fertigungstechniken, Komponentenmontage, Bohrlöcher und Montage, um nur einige zu nennen.

Wenn Sie also ein Experte für kundenspezifische Leiterplatten werden möchten, lesen Sie diesen Leitfaden.

Was ist eine benutzerdefinierte Leiterplatte?

Benutzerdefinierte PCB ist eine Art von Leiterplatte, die unter Verwendung Ihres PCB-Designlayouts hergestellt wird.

Es wird an die vom Kunden geforderten PCB-Spezifikationen angepasst.

Bei dieser Art von PCB haben Sie die Kontrolle über den gesamten Prozess der PCB-Fertigung, von Gerber-Dateien, PCB-Layout bis hin zu PCB-Komponenten.

Der Leiterplattenhersteller hilft nur beim Drucken der benutzerdefinierten Leiterplatte.

Kundenspezifische Leiterplatte

Was sind die Vorteile von benutzerdefinierten PCBs?

Zu den Hauptvorteilen von Custom PCB gehören:

• Diese Arten von Leiterplatten erfordern aufgrund ihrer inhärenten hervorragenden Zuverlässigkeit normalerweise nur minimale Nacharbeiten.
• Nach dem Entwerfen und Konstruieren der Leiterplatte können Sie die Stückliste, Gerber-Dateien und Schaltpläne wiederverwenden, um kostengünstig eine weitere Leiterplatte herzustellen.

Dies ist hilfreich, wenn ein ursprünglich nicht vorgesehener Bedarf an einem weiteren Prototyp besteht.

• Sie können die Schaltpläne für die zukünftige Herstellung ähnlicher benutzerdefinierter PCBs recyceln.

Es spart Designzeit nach dem Entwerfen einer Leiterplatte für einen Prototyp.

Was ist die Funktion von Ball Grid Array (BGA) in benutzerdefinierten PCBs?

BGA

A BGA ist eine der vielen Arten von oberflächenmontierten Verpackungen, die in kundenspezifischen Leiterplatten verwendet werden.

Das Gehäuse hilft bei der Montage von PCB-Komponenten wie Mikroprozessoren.

BGA kann im Vergleich zu anderen Arten von SMT-Gehäusen mehr Verbindungsstifte bieten.

Wenn Sie beabsichtigen, eine Komponente im BGA-Gehäuse einzuschließen, bestimmt diese einzelne Komponente häufig die Anzahl der Schichten, die die kundenspezifische Leiterplatte haben sollte.

Mit ein paar Low-Density-Gehäusen ist es möglich, doppellagige PCBs zu verwenden.

Doppelseitige Leiterplatte

Bestimmte BGA-Gehäuse benötigen mindestens eine 4-Lagen-Leiterplatte, wobei mit zunehmender Anzahl von Gehäusen mehr PCB-Lagen erforderlich sind.

Beispielsweise erfordert ein PCB-BGA-Gehäuse mit 7 bis 8 Kugelreihen typischerweise eine 6-Schicht-PCB.

Dies umfasst sowohl eine Masseebene als auch eine Leistungsebene.

Einige BGA-Gehäuse mit einem Pinabstand von 0.8 mm und über 1000 Pins benötigen mindestens 8 Lagen und vergrabene, blinde und Mikro-Durchkontaktierungen.

Welches sind die wichtigsten Schritte im Fertigungsprozess für kundenspezifische Leiterplatten?

Schauen wir uns den Schritt-für-Schritt-Prozess zur Herstellung kundenspezifischer Leiterplatten an:

Schritt 1: Design und Ausgabe

Das kundenspezifische PCB sollte perfekt mit dem PCB-Layout kompatibel sein, das normalerweise unter Verwendung von PCB-Designsoftware entwickelt wird.

Es gibt verschiedene Software zum Entwerfen von benutzerdefinierten PCBs.

Es ist wichtig, den Leiterplattenhersteller über die zum Entwurf der Leiterplatte verwendete Softwareversion zu informieren.

Dies ist wichtig, um Problemen aufgrund von Abweichungen vorzubeugen.

Nach Genehmigung des PCB-Designs wird es in das vom Hersteller unterstützte Format exportiert.

Extended Gerber ist ein häufig verwendetes Programm.

Schritt 2: Datei auf Film übertragen

Der Druck der benutzerdefinierten Leiterplatte beginnt, nachdem Sie die Schaltplandateien ausgegeben und a ausgeführt haben DFM-Check.

Ein Plotter, ein spezieller Druckertyp, erstellt Fotofilme der Platine.

Das Gerät wendet eine außergewöhnlich genaue Drucktechnologie an, um einen außergewöhnlich detaillierten PCB-Designfilm zu erstellen.

Das Endprodukt ist ein Plastikfilm mit einem Fotonegativ der Platte in schwarzer Tinte.

Bei den Innenschichten kennzeichnet die schwarze Tinte die leitfähigen Kupferkomponenten der Leiterplatte.

Der andere klare Abschnitt des Bildes repräsentiert die nichtleitenden Materialbereiche.

Die äußeren Schichten verwenden das umgekehrte Muster: Klare Teile bezeichnen leitfähiges Kupfer, obwohl Schwarz Bereiche darstellt, die weggeätzt werden.

PCB-Designprozess

Schritt 3: Drucken der Innenschichten

Die Step-in-Konstruktion der kundenspezifischen Leiterplatte bereitet die Herstellung der eigentlichen Leiterplatte vor.

Dabei wird das Kupfer im Substratmaterial weggefräst, um das PCB-Design von den Filmen freizulegen.

Sauberkeit ist in diesem Schritt sehr wichtig, da verirrte Schmutzpartikel auf dem Laminat den Stromkreis kurzschließen oder offen bleiben können.

Daher wird die PCB abgewischt und durch eine dekontaminierte Umgebung geführt.

Auf die saubere Platte wird eine aus dem lichtempfindlichen Film hergestellte Photoresistschicht aufgebracht.

Die Schicht besteht aus photoreaktiven Chemikalien, die aushärten, wenn sie einer Explosion von ultraviolettem Licht ausgesetzt werden.

Das UV-Licht geht durch die klaren Folienteile und versteift den Fotolack auf dem darunter liegenden Kupfer.

Die vorbereitete Platte wird dann unter Verwendung einer alkalischen Lösung gereinigt, um ungehärteten Fotoresist zu entfernen.

Schließlich wird eine Druckwäsche verwendet, um alle auf der Oberfläche verbleibenden Partikel zu entfernen, und dann wird die PCB-Platte getrocknet.

Es ist wichtig zu beachten, dass dieses Verfahren nur auf mehr als zwei Schichten von benutzerdefinierten PCBs anwendbar ist.

Schritt 4: Entfernung von unerwünschtem Kupfer

Dies erfolgt durch Eintauchen der Platine in ein Bad aus Kupferlösungsmittellösung, das alles freiliegende Kupfer entfernt.

Das erforderliche Kupfer bleibt jedoch vollständig unter der gehärteten Photoresistschicht geschützt.

Einige schwerere PCBs erfordern hohe Kupferlösungsmittelmengen und unterschiedliche Expositionsdauer.

Schließlich wird ein anderes Lösungsmittel verwendet, um den gehärteten Fotolack zu waschen, wodurch das erforderliche Kupfer freigelegt wird.

Schritt 5: Ausrichtung der Schicht und optische Inspektion

Die Ausrichtungslöcher helfen beim Ausrichten der inneren Schichten an den äußeren.

Eine optische Stanze erleichtert die genaue Korrespondenz und gewährleistet ein präzises Stanzen der Registrierlöcher.

Anschließend führt ein weiteres Gerät eine automatische optische Inspektion durch, um die vollständige Fehlerfreiheit sicherzustellen.

Es scannt die Schichten der benutzerdefinierten Leiterplatte mit einem Lasersensor und kontrastiert dann das digitale Bild elektronisch mit der ursprünglichen Gerber-Datei.

Schritt 6: Layer-up und Bonding

In diesem Stadium werden alle kundenspezifischen PCB-Schichten auf einem Stahltisch mit Stiften zusammengebunden, an denen die Schichten fest sitzen.

Nachdem die Schichten in der richtigen Reihenfolge auf dem Ausrichtungsbecken platziert wurden, wird der gesamte Prozess automatisch durch den Computer der Klebepresse durchgeführt.

Schritt 7: Bohren

Dieser Prozess beinhaltet das Herstellen der Durchgangslöcher der kundenspezifischen Leiterplatte, deren Präzision der Schlüssel zu den zu montierenden Leiterplattenkomponenten ist.

Nach dem Lokalisieren der richtigen Bohrzielpunkte mit einem Röntgenortungsgerät werden Registrierungslöcher gebohrt, um die Leiterplatte für das eigentliche Bohren zu fixieren.

Um einen sauberen Bohrer zu gewährleisten, wird ein Puffermaterial unter das Bohrziel gelegt.

Das Material trägt dazu bei, unerwünschtes Reißen beim Austritt des Bohrers zu verhindern.

Nach dem Bohren hilft ein Profilierungswerkzeug beim Entfernen des Kupfers, das die Kanten der Leiterplattenlöcher auskleidet.

Schritt 8: Plattieren und Abscheiden von Kupfer

Dabei werden die verschiedenen PCB-Schichten durch chemische Abscheidung miteinander verbunden.

Das kundenspezifische PCB-Panel durchläuft nach einer gründlichen Reinigung eine Reihe von chemischen Bädern.

In den Bädern wird durch chemische Abscheidung eine dünne Kupferschicht in die Bohrlöcher eingebracht.

Schritt 9: Abbildung der externen Schicht

Ähnlich wie bei Schritt 3 beinhaltet dieser Schritt das Aufbringen von Photoresist auf die Leiterplatte.

Diesmal werden die äußeren Plattenschichten jedoch mit einem benutzerdefinierten PCB-Design abgebildet.

Um eine Kontamination der Oberfläche zu verhindern, wird die Fotolackschicht in einem sterilen Raum aufgetragen, dann bewegt sich das Panel in einen gelben Raum.

Wenn sich Schablone und Leiterplatte berühren, werden sie von einem Generator mit starkem UV-Licht bestrahlt, das die Aushärtung des Fotolacks unterstützt.

Die Platine kommt dann in eine Maschine, die den ungehärteten Fotolack entfernt.

Die äußeren Platten werden schließlich einer Inspektion unterzogen, um zu bestätigen, dass sämtlicher unerwünschter Fotolack entfernt wurde.

Schritt 10: Plattieren

Hier die freigelegten Teile des Brauchs PCB werden mit einer dünnen Kupferschicht galvanisiert.

Häufig wird die Leiterplattenplatte anschließend verzinnt, wodurch Teile der Leiterplatte geschützt werden, die in der folgenden Stufe mit Kupfer bedeckt bleiben sollen.

Schritt 11: Endgültige Ätzung

Durch das Ätzen wird unnötig freiliegendes Kupfer von der benutzerdefinierten Leiterplatte entfernt.

Wiederum werden chemische Lösungsmittel verwendet, um das überschüssige Kupfer zu entfernen, wobei die Verzinnung die benötigte Kupferfolie abschirmt.

Das abschließende Ätzen hilft beim Erstellen der Leiterbahnen und Verbindungen.

Schritt 12: Auftragen der Lötstoppmaske

Die PCB-Platte wird gereinigt, bevor auf beiden Seiten Epoxid-Lötmaskentinte aufgetragen wird.

Die Platine wird dann mit UV-Licht bestrahlt, um die Lötstoppmaske auszuhärten.

Schließlich durchläuft es einen Ofen, der beim Aushärten der Lötmaske hilft.

Schritt 13: Oberflächenfinish

Um die kundenspezifische Leiterplatte zusätzlich lötbar zu machen, kann sie chemisch mit Silber oder Gold plattiert werden.

Einige werden in dieser Phase der Leiterplattenherstellung auch heißluftvergütet.

Das Heißluft-Nivellieren führt zu gleichmäßigen Pads.

 Oberflächenbeschaffenheit der Leiterplatte

Schritt 14: Siebdruck

Die fast fertige Platine erhält auf der Oberfläche eine Tintenstrahlbeschriftung, die alle wesentlichen Informationen zur kundenspezifischen Leiterplatte zeigt.

Die Platte geht dann zum abschließenden Beschichtungs- und Aushärtungsschritt.

Schritt 15: Elektrischer Test

Als letzte Sicherheitsmaßnahme wird die Leiterplatte elektrischen Tests unterzogen.

Dies ist ein automatischer Prozess, der die Funktionalität und Konformität mit dem ursprünglichen PCB-Design bewertet.

Was ist Design for Manufacturability Checks bei der Herstellung von kundenspezifischen Leiterplatten?

DFM-Prüfungen bewerten, ob es potenzielle Probleme mit Designfehlern gibt, bevor mit der Herstellung kundenspezifischer Leiterplatten begonnen wird.

Die Analyse hilft dabei, Fehler zu erkennen und möglicherweise zu korrigieren und Kosten zu senken, indem Bereiche aufgezeigt werden, in denen Sie das Design effizienter gestalten könnten.

Mithilfe von DFM-Software ist es möglich, Fehler zu erkennen, die oft unentdeckt bleiben würden.

Dies kann zu einer Überarbeitung des Designs oder einem kompletten Ausschuss der Leiterplatte führen.

Einige der häufigen Probleme, die von der DFM-Analyse erkannt werden, sind unter anderem unzureichender ringförmiger Ring, Splitter, Säurefallen und unzureichende Thermik.

Welche Rolle spielt die Siebdrucklegende bei benutzerdefinierten Leiterplatten?

Eine Siebdruck-Legende auf der Unter- oder Oberseite der benutzerdefinierten PCB-Oberfläche gibt lesbare Informationen zur Komponentenplatzierung und Teilenummern.

Dies ist hilfreich bei der Produktion und Reparatur.

Fortschrittliche Technologie ermöglicht das Drucken von Komponentenbezeichnungen direkt auf die Oberfläche der Leiterplatte.

Dadurch entfällt der Siebdruck, was Geld und Zeit spart.

Sie wird teilweise mit einem speziellen Tintenstrahldrucker durchgeführt.

Ist der Schaltplan beim Bau von benutzerdefinierten Leiterplatten wichtig?

 PCB-Schemata

Ein PCB-Schaltplan ist eine Skizze oder Zeichnung, die zeigt, wie die benutzerdefinierte PCB auf konzeptioneller Ebene funktioniert.

Die Entwicklung eines Schaltplans hilft bei der schnellen Dokumentation der PCB-Komponenten in einer leicht lesbaren und verständlichen Weise.

Ein korrekt erfasster Schaltplan ist entscheidend für den Prozess des PCB-Designs, indem die elektrischen Komponenten der sich entwickelnden kundenspezifischen PCB hierarchisch angeordnet werden.

Es ist der Plan oder die Blaupause, da das PCB-Schaltbild skizziert, wie die Platine schließlich die Konnektivität erreichen wird.

Dies macht es zu einem entscheidenden Bestandteil des kundenspezifischen PCB-Designprozesses.

Was ist der Zweck der Lötmaske in kundenspezifischen Leiterplatten?

Lötmaske bezieht eine feine lackähnliche Polymerschicht auf die Kupferspuren der kundenspezifischen Leiterplatte.

Es trägt wesentlich zum Schutz vor Oxidation bei und verhindert die Bildung von Lötbrücken zwischen sehr nahen Lötpads.

Die typische grüne Farbe von Leiterplatten entsteht durch den Lötstopplack.

Es hält jede PCB-Komponente an Ort und Stelle und vermeidet Kurzschlüsse durch die Isolierung von Kupferbahnen von zusätzlichen leitfähigen Materialien auf der PCB.

Darüber hinaus umfasst es auch Löcher, die zwei Rollen erfüllen:

• Damit Leiterplattenteile auf die Platine gelötet werden können, und
• Zum Abschirmen der verbleibenden Teile der kundenspezifischen Leiterplatte vor Lot.

Welches sind die Nachteile von benutzerdefinierten PCBs?

Zu den Hauptnachteilen von benutzerdefinierten PCBs gehören:

• Erfordert viel anfängliche Werkzeug- und Konstruktionszeit
• Schwer mehrfach zu überarbeiten
• Kann durch hohe Stromstärke zerstört werden
• Aufgrund schneller Änderungen in der PCB-Technologie kann es schwierig und teuer sein, sie zu ersetzen oder zu reparieren.

Benötigen Sie einen PCB-Prototypen, wenn Sie eine kundenspezifische PCB entwickeln?

Bevor Sie mit einem vollständigen Fertigungslauf beginnen, ist es wichtig sicherzustellen, dass die benutzerdefinierte Leiterplatte ordnungsgemäß funktioniert.

Es kann außerordentlich kostspielig werden, wenn die Platine unzureichend funktioniert oder nach voller Produktion ausfällt.

Daher kann Ihnen das Prototyping der benutzerdefinierten Leiterplatte dabei helfen, solche Szenarien zu vermeiden.

Prototyp-Leiterplatten werden früh während des Designprozesses verwendet, um die Funktionalität der Leiterplatte zu bewerten.

Designer verwenden normalerweise mehrere Prototypenläufe, um eine Funktion zu untersuchen oder das Redesign zu testen, bevor sie mit der eigentlichen Leiterplattenproduktion beginnen.

Dies ermöglicht eine frühere Erkennung von Elementen, die korrigiert werden müssen, da die rechtzeitige Erkennung von Problemen zur Kostensenkung beiträgt.

Arbeiten Sie für ein effektives kundenspezifisches PCB-Prototyping mit einem PCB-Hersteller zusammen, der in der Lage ist, schnell hochwertige Prototypen zu entwickeln.

Der erstellte Prototyp sollte so nah wie möglich an die Funktionsweise des Endprodukts angepasst sein.

Was ist die durchschnittliche Dicke einer benutzerdefinierten Leiterplatte?

Die Dicke einer benutzerdefinierten Leiterplatte hängt von Ihren Spezifikationen ab, die meisten Leiterplatten haben jedoch eine allgemeine Dicke von 1.58 mm (1/16 Zoll).

Einige sehr dicht SMT-Leiterplatten weisen eine durchschnittliche Dicke von 0.79 mm (1/32 Zoll) auf. Dies ermöglicht das Bohren kleinerer Durchkontaktierungen und somit eine dichtere Packung.

Je nach Anwendung kann Ihre kundenspezifische Leiterplatte auch eine allgemeine Dicke von 2.3 mm (3/32 Zoll) haben.

Dies führt zu einer steiferen Platine, obwohl sie größere Durchgangslöcher benötigt.

Leiterplattendicke

Welches sind die Hauptkomponenten von kundenspezifischen PCBs?

Die meisten Leiterplatten bestehen aus den folgenden Schlüsselkomponenten:

Substrat: Bildet die benutzerdefinierte PCB-Grundlage und besteht normalerweise aus Glasfaser oder anderen nicht leitenden PCB-Materialien. Sie können ein einschichtiges oder mehrschichtiges PCB-Substrat haben.

Kupfer: Nimmt den Platz des Kabels ein, indem es bei der Übertragung von elektrischem Strom hilft.

Lötmaske: Diese Schicht auf der Platinenoberfläche trägt dazu bei, die darunter liegenden Leiterbahnen vor ungünstigen Bedingungen zu schützen.

Siebdruck: Ein Bogen mit Tintenspuren, die bei der Markierung von Warnhinweisen, PCB-Komponenten und zusätzlichen Eigenschaften, die für die Konnektivität des Produkts einzigartig sind, von entscheidender Bedeutung sind.

Diode: Diese Komponente lässt den elektrischen Stromfluss in eine Richtung zu, während sie die andere behindert.

Widerstände: Farbcodierte Bedienelemente, die den Stromfluss ermöglichen

Kondensatoren: Diese kundenspezifischen PCB-Komponenten sind so konstruiert, dass sie elektrische Ladung speichern, die für das Funktionieren des Geräts erforderlich ist.

Schalter: Erlauben oder verhindern den Stromfluss, je nachdem, ob es sich um geschlossene oder offene Schalter handelt.

Induktivitäten: Bezieht sich auf ein passives Element, das plötzlichen Stromänderungen widersteht.

Batterie: Verbindet die Spannung mit der Platinenschaltung.

Wie viele Schichten sollten Sie in einer benutzerdefinierten Leiterplatte haben?

Einschichtige vs. mehrschichtige Leiterplatte

Die meisten Leiterplatten weisen zwischen 2 und 20 leitende Schichten auf, die mit isolierendem Kunststoff zusammengeklebt sind.

Platinen mit mehr als zwei Lagen unterstützen den Bau dichter oder komplexer kundenspezifischer PCBs.

Sie werden jedoch nicht häufig verwendet, da die Inspektion und Reparatur von Innenschichten schwieriger ist.

Darüber hinaus sind die Herstellungskosten einer mehrschichtigen PCB sehr hoch.

Bei komplexeren mehrschichtigen Leiterplatten sind mindestens 2 der PCB-Schichten dazu bestimmt, Strom und Masse bereitzustellen.

Die Stromversorgungsebene und die Masseebene unterstützen eine ineffektive Verteilung der Leistung.

Sie behindern auch Funkwellen aus Antennen, die unbeabsichtigt von Gleisen erzeugt werden.

Typischerweise werden 4-Lagen-PCBs mit Power- und Groundplane in hochwertiger, kostengünstiger Medizin-, Avionik- und Audioelektronik eingesetzt.

Dennoch verfügen die meisten Consumer-Geräte über Single- oder Double-Layer-Leiterplatten.

Wie wirkt sich die Leiterbahnbreite auf die Leistung kundenspezifischer Leiterplatten aus?

Unterschiedliche Leiterbahnbreiten haben unterschiedliche Eigenschaften, die sich auf die Leistung Ihrer benutzerdefinierten Leiterplatte auswirken können.

Beispielsweise hat eine dicke Leiterbahn einen geringeren Widerstand als eine dünne Leiterbahn.

Daher kann es mehr Strom leiten oder würde sich bei einer ähnlichen Stromstärke mehr erwärmen.

Die meisten Leiterplattenhersteller können eine Leiterbahnbreite von mindestens 0.006 Zoll herstellen.

Diese minimale Leiterbahnbreite ist für die meisten analogen und digitalen Anwendungen von PCB ausreichend.

Was ist die beste kundenspezifische PCB-Designsoftware?

Hier sind einige der besten Gewohnheiten PCB-Design-Software aus denen Sie wählen können:

• PCB-Künstler
• Ultiboard
• Altium Designer 17
• DipTrace
• PCBWeb
• SOLIDWORKS-Leiterplatte
• BSch3V
• Gerbv
• Eagle-Leiterplatten
• XSchaltung
• KiCad-EDA
• DesignSpark-Leiterplatte
• CircuitMaker
• Circuit Studio
• Pad2Pad
• ZenitPCB
• PCB123
• OderCAD
• SPITZE
• FreiPCB

Können Sie kundenspezifische PCB zurückentwickeln?

Manchmal kann der Schaltplan der Leiterplatte fehlen.

In solchen Situationen ist es möglich, Ersatzkomponenten herzustellen, indem die entwickelten Daten verwendet werden Reverse-Engineering-Leiterplatte.

Dennoch kann PCB Reverse Engineering ein ermüdendes und schwieriges Verfahren sein.

Hier sind einige der Gründe für das Reverse Engineering von benutzerdefinierten PCBs:

• Um veraltete Komponenten der Leiterplatte zu ersetzen
• Um einige der Leiterplattenkomponenten zu verlagern
• Um die Leistung der Leiterplatte zu verbessern
• Bewertung und Verbesserung der Sicherheitsanforderungen

Wie entwerfen Sie ein benutzerdefiniertes PCB-Layout?

Das Entwerfen des Layouts einer kundenspezifischen Leiterplatte erfordert Kenntnisse in Software und computergestützten Systemen, die bei der Leiterplattenherstellung eingesetzt werden.

Hier sind die wichtigsten Schritte beim Entwerfen des PCB-Layouts:

 PCB-Layout

Schritt 1: Schematische Umsetzung auf eine Leiterplatte

Konvertieren Sie den Schaltplan in PCB, indem Sie auf die Option „In PCB konvertieren“ für den verwendeten Editortyp klicken.

Schritt 2: Ziehen und Ablegen von Komponenten

Hier finden Sie das Dokument genau an der Stelle, an der Sie es benötigen.

Wenn Sie eine ordentlich aussehende benutzerdefinierte Leiterplatte wünschen, platzieren Sie die Komponenten mit ähnlicher Rolle nahe beieinander.

Schritt 3: Skizzieren des benutzerdefinierten Umrisses

Wechseln Sie zum Ebenenmenü und wählen Sie die Platinenumrissebene aus.

Klicken Sie dann auf und löschen Sie die Gliederung.

Als nächstes entwickeln Sie Ihre gewünschte Form, indem Sie die PCB-Werkzeuge anwenden.

Schritt 4: Kupferbereich

Dieser Prozess beinhaltet die Verknüpfung verschiedener Teile zu einem einzigen Signal.

Verwenden Sie das Werkzeugmenü, um Kupfer zu entwickeln.

Schritt 5: Routing

Es gibt zwei Möglichkeiten, das Routing zu vervollständigen.

Wenden Sie die Auto-Router-Funktion oben auf der Seite an, um das Routing durchzuführen, wenn Sie benutzerdefinierte Low-Current-Leiterplatten erstellen.

Führen Sie das Routing jedoch manuell durch, wenn Sie unterschiedliche Spurgrößen benötigen.

Schritt 6: Löcher

Verwenden Sie das Lochwerkzeug im Werkzeugmenü, um Löcher auf dem benutzerdefinierten PCB-Layout zu entwickeln.

Schritt 7: Texte und Bilder hinzufügen

Um Texte oder Bilder auf der benutzerdefinierten Leiterplatte zu platzieren, gehen Sie zum Werkzeugmenü und scrollen Sie, um das Bild- oder Textwerkzeug zu finden.

Stellen Sie Ihr gewünschtes Buch ein oder nehmen Sie nach Belieben Änderungen vor.

Schritt 8: Fotoansicht

Der letzte Schritt nach Abschluss der oben genannten Verfahren ist die Anzeige des Ergebnisses.

Sie können die Farbe oder andere Merkmale ändern, falls Sie damit nicht zufrieden sind.

Klicken Sie auf die „Fertigungsausgabe“ des Inhalts mit dem Endergebnis.

Warum ist die Leiterbahnfreiheit in der kundenspezifischen Leiterplattenfertigung wichtig?

Die Leiterbahnfreiheit einer kundenspezifischen Leiterplatte bezieht sich auf den kürzesten Abstand zwischen zwei Leiterplatten-Leiterbahnen.

PCB-Leiterbahnbreite

Die Breite und der Abstand der Leiterbahnen auf einer benutzerdefinierten Leiterplatte sind sehr wichtig.

Wenn die Bahnen zu nahe beieinander liegen, kann das Lot die benachbarten Bahnen kurzschließen.

Dies macht den Bau oder die Reparatur der Platine sehr schwierig.

Wenn andererseits die Leiterbahnen übermäßig weit voneinander entfernt sind, könnte die Leiterplatte zu sperrig und zu teuer in der Herstellung sein.

Bei der Herstellung von kundenspezifischen Hochfrequenz-Leiterplatten ist es ratsam, Leiterbahnen mit exakter Länge und Breite zu haben.

Dies sicherzustellen hilft bei der Steuerung der charakteristischen Impedanz der Leiterbahnen.

Was ist der bevorzugte Bezugspunkt in benutzerdefinierten PCBs?

Die meisten Leiterplatten verfügen über Werkzeuglöcher und Ausrichtungsmarkierungen, die als Referenzmarken bezeichnet werden und beim Ausrichten der Schichten helfen.

Ein ausgefüllter Kreis mit einem Durchmesser von 1 mm ist die empfohlene Bezugsmarke.

Dies ermöglicht die Montage der kundenspezifischen Leiterplatte in einer Maschine, die Komponenten automatisch positioniert und lötet.

Einige Designs verfügen auch über Qualitätskontrollmuster zum Messen von Ätz- und Lötprozessen.

Warum ist die Bohrlochgrößentoleranz bei der Herstellung von kundenspezifischen Leiterplatten wichtig?

Wir alle wissen, dass die kundenspezifische Leiterplattenfertigung nicht perfekt ist.

Daher ist eine Toleranz mit plus/minus spezifischem Wert auf dem Teiledatenblatt angegeben.

Die Bohrlochtoleranz ist wesentlich, um unter anderem Schwankungen in Temperatur, Material, Verschleiß, Bearbeitung, Beschichtung und Alterung auszugleichen.

Beispielsweise gibt das Datenblatt für einen bestimmten Leiterplattenhersteller eines ¼-W-Widerstands einen Leitungsdurchmesser von 0.022 ± 0.003 an.

Um das Minimum zu berechnen, ziehen Sie die Toleranz vom Spezifikationswert ab und addieren Sie die Toleranz und den Spezifikationswert, um das Maximum zu berechnen.

Daher kann die tatsächliche Komponente im Bereich von 0.019 bis 0.025 liegen.

Die Toleranz der Bohrergröße bestimmt, wie viel breiter das PCB-Loch im Vergleich zum Teil sein muss.

Als allgemeine Faustregel gilt, dass das kundenspezifische PCB-Loch 0.007 Zoll breiter sein muss als der Leitungsdurchmesser der Komponente.

Beispielsweise muss der Lochdurchmesser für einen Widerstand mit einem Leitungsdurchmesser von 0.029 Zoll mindestens 0.022 Zoll betragen.

Die meisten Leiterplattenhersteller geben jedoch eine Bohrlochgrößentoleranz von ±0.004 an.

Die 0.007-Regel ist in den meisten Fällen für Prototyping und Bastler geeignet.

Normalerweise unterscheidet sich die angegebene Toleranz je nach Art der Beschichtung und Lochgröße.

Tatsächlich berücksichtigen professionelle kundenspezifische PCB-Designer gleichermaßen den Löttyp und den Lötprozess.

Welches sind die Hauptmaterialien, die in kundenspezifischen Leiterplatten verwendet werden?

Die Basis der kundenspezifischen Leiterplatte besteht aus dem Laminat und dem Substrat.

Auch als Kern bezeichnet, bezieht sich das Substrat auf das nicht leitende dielektrische Material, das oft in Abhängigkeit von der Dielektrizitätskonstante ausgewählt wird.

Bei Verwendung zusammen mit Substraten bietet das Laminat das Oberflächenmaterial oder Kupferfolie.

Nichtsdestotrotz könnte das Laminat genauso gut als Kernmaterial bei der Konstruktion einiger Arten von kundenspezifischen PCBs verwendet werden.

· Substrate

 PCB-Substrat

Substrate sind im Allgemeinen dielektrische Verbundstrukturen aus Epoxidharz und gewebter oder nicht gewebter Glas- oder Papierverstärkung.

Sie kann durch Keramik ergänzt werden, um die Dielektrizitätskonstante zu erhöhen.

Leiterplattenhersteller stellen sicher, dass Leiterplattensubstrate bestimmte Funktionsspezifikationen erfüllen, wie z. B. die Glasübergangstemperatur (Tg).

Es gibt verschiedene Arten von Standardsubstratmaterialien, die bei der Herstellung der meisten kundenspezifischen Leiterplatten verwendet werden, darunter:

• FR-1 bis FR-5 (wobei FR-4 der übliche Typ von PCB-Substrat ist)
• CEM-1 bis CEM-5
• Isoliertes Metallsubstrat (IMS) oder Aluminium
• G-10 und G-11
• Polytetrafluorethylen (PTFE)
• Polyimid
• RF-35-Leiterplatte
• Aluminiumoxide
• Flexible Substrate wie Kapton und Pyralux.

· Laminate

Leiterplattenlaminate

Die Herstellung von PCB-Laminaten umfasst einen Hochdruckprozess und besteht aus duroplastischem Harz und Papier- oder Gewebeschichten.

Ähnlich wie Substrate können kundenspezifische PCB-Laminate hergestellt werden, um kundenspezifische Eigenschaften oder Anforderungen zu erfüllen.

Zu den Hauptmerkmalen von PCB-Laminaten gehören die Glasübergangstemperatur (Tg), der Wärmeausdehnungskoeffizient sowie die Scher- und Zugfestigkeit.

Zu den üblichen dielektrischen Materialien, die in Leiterplattenlaminaten verwendet werden, gehören:

• Polytetrafluorethylen (Teflon)
• CEM-1
• CEM-3
• FR-1
• FR-4

Hier sind auch einige der gängigen Prepreg-Materialien für kundenspezifische Leiterplatten:

• Materialien FR-2 bis FR-6
• G-10-Materialien
• CEM-1- bis CEM-5-Materialien

Zusammen bestimmen das Laminat und das Substrat die primären thermischen, mechanischen und elektrischen Eigenschaften der kundenspezifischen Leiterplatte.

Was sind die verfügbaren Oberflächenveredelungen für kundenspezifische Leiterplatten?

Die Art der Oberflächenbeschaffenheit Ihrer kundenspezifischen Leiterplatte ist ein sehr entscheidender Faktor, der sich auf die Leiterplattenbestückung und die Zuverlässigkeit der Leiterplatte auswirkt.

Die Hauptaufgabe der PCB-Oberflächenveredelung besteht darin, Kupferspuren zu schützen und Lötverbindungen zu stärken.

Hier sind die gängigen Arten von Oberflächenveredelungen für Leiterplatten:

• Bondbares Gold für Elektrolytdraht
• Immersionssilber
• Chemisches Nickel-Immersionsgold (ENIG)
• Heißluftlötebene (HASL)
• Immersionsdose
• Bleifreies HASL
• Chemisch Nickel Chemisch Palladium Immersionsgold (ENEPIG)
• Organisches Konservierungsmittel für die Lötbarkeit (OSP)
• Elektrolytisches Hartgold

Wie bauen Sie kundenspezifische Leiterplatten zusammen?

Es gibt drei Hauptschritte bei der Montage einer benutzerdefinierten Leiterplatte:

Auftragen von Lotpaste

Dies ist der erste Schritt bei der Leiterplattenbestückung, bei dem Sie Lötpaste auf die Leiterplatte auftragen.

Es gibt zwei grundlegende Techniken zum Auftragen von Lötpaste.

Sie könnten eine Lötpastenschablone verwenden, die ein gleichmäßiges, wiederholbares Auftragen von Lötpaste gewährleistet.

Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung einer Schablone eine schnelle und einfache Anwendung.

Ebenso können Sie mit einer Spritze eine kleine Menge Lötpaste auf jedes Pad auf der benutzerdefinierten Leiterplatte auftragen.

Platzierung von Leiterplattenkomponenten

Nach dem Auftragen der Lotpaste geht es im nächsten Schritt darum, die Leiterplatte mit Bauteilen zu bestücken.

In diesem Schritt ist es wichtig, ein Teilplatzierungsdiagramm zu haben, da es hilft, die richtige Position jeder Komponente zu finden.

Es identifiziert die Werte der passiven Komponenten auf der gesamten Platine.

Darüber hinaus zeigt das Bauteilplatzierungsdiagramm auch die richtige Ausrichtung der RGB-LEDs an.

Reflow der benutzerdefinierten Leiterplatte

Dies ist der letzte Schritt nach dem Platzieren aller benutzerdefinierten PCB-Komponenten. Das Aufschmelzen von Leiterplatten erfordert einen Erwärmungsprozess, bis die Lötstoppmaske ihren Schmelzpunkt erreicht.

Beim Abkühlen bildet die Lötpaste dauerhafte Verbindungen zwischen den Pads und jedem Bauteil auf der Leiterplatte.

Die gängigen Techniken zum Reflow-Löten von Leiterplatten verwenden die folgenden Maschinen:

• Reflow-Öfen
• Reflow-Pfannen
• Reflow-Heizplatten
• Modifizierte Toasteröfen
• Heißluft-Reflow-Ausrüstung

Bestätigen Sie nach dem Reflowing, dass keine der PCB-Komponenten Lötbrücken gebildet oder sich von den Pads wegbewegt haben.

Die Bildung von Lötbrücken könnte zu Kurzschlüssen auf der kundenspezifischen Leiterplatte führen.

Welche Arten von Durchkontaktierungen werden in benutzerdefinierten Leiterplatten verwendet?

Eine Abkürzung für Vertical Interconnect Access.

A   bezieht sich auf ein plattiertes Durchgangsloch, das für die vertikale Leiterbahnführung in Leiterplatten von einer Schicht zur anderen verwendet wird.

Das Bohren von PCB-Vias kann durch Laserbohren oder mechanisch durch Bohrer erfolgen.

Sie werden dann plattiert, um elektrische Verbindungen zwischen den PCB-Schichten herzustellen.

Zu den beliebtesten Arten von benutzerdefinierten PCB-Durchkontaktierungen gehören:

 Art der Durchkontaktierungen

• Blinddurchgang: Bezieht sich auf einen Via-Typ, der sich nur von einer Leiterplattenschicht zur nächsten erstreckt.
• Begraben über: Diese Art von Durchkontaktierung wird üblicherweise in sequentiellen Laminierungs-PCB-Anwendungen verwendet. Vergrabene Durchkontaktierungen verbinden zwei oder mehr innere Schichten einer benutzerdefinierten Leiterplatte, ohne durch eine äußere Schicht zu gehen.
• Durch über: Diese Durchkontaktierung verbindet zwei äußere Schichten durch Bohren von der obersten Schicht bis zur unteren Schicht.
• Blind über In-Pad: Dies bezieht sich auf eine Art Durchkontaktierung, die sich nur von einer Leiterplattenschicht zur anderen erstreckt.

Was ist die Funktion von Conformal Coating?

Schutzlack bezieht sich auf einen nicht leitenden dielektrischen Polymerfilm, der aufgebracht wird und sich an die Komponenten der Leiterplatte anpasst.

Es dient sowohl als Isoliermaterial als auch als Schutzschild für die kundenspezifische Leiterplatte.

Die Hauptaufgabe der konformen Beschichtung besteht darin, Leiterplattenkomponenten vor Korrosion und Umwelteinflüssen zu schützen.

Es schützt Leiterplattenteile vor Zerstörung durch Pilze, Salznebel, Feuchtigkeit, Korrosion, Verschmutzung und Staub durch raue Umgebungen.

Basierend auf ihrer chemischen Zusammensetzung gibt es fünf Haupttypen von konformen PCB-Beschichtungen, darunter:

• Urethanharz (UR)
• Acrylharz (AR)
• Epoxidharz (ER)
• Parylen (XY).
• Silikonharz (SR)

Die Hauptfaktoren, die bei der Auswahl einer konformen Beschichtung für kundenspezifische Leiterplatten zu berücksichtigen sind, sollten sich nach der Leiterplattenanwendung und der gewünschten Funktionalität der Anwendung richten.

Wann sollten Sie sich für kundenspezifische Leiterplatten entscheiden?

Sie sollten sich für eine benutzerdefinierte Leiterplatte entscheiden, wenn Sie Folgendes sicherstellen möchten:

• Das elektronische Produkt funktioniert so, wie Sie es wünschen, da Sie die Platine so gestalten, dass sie mit den von Ihnen benötigten PCB-Komponenten funktioniert
• Benutzerdefinierte PCB lässt sich perfekt in das elektronische Gerät installieren, das Sie entwickeln
• Sie haben die Kontrolle über jede Phase des kundenspezifischen PCB-Produktionsprozesses.

Wie können Sie die Qualität einer benutzerdefinierten Leiterplatte überprüfen?

Die visuelle Inspektion ist die gebräuchlichste Technik zur Qualitätsanalyse von Leiterplatten, die während des gesamten Prozesses der Leiterplattenherstellung immer durchgeführt wird.

Diese Methode zur Überprüfung der Qualität von Leiterplatten ist von entscheidender Bedeutung, da sie bestimmte automatische Produktions- und Montagevorgänge unterstützt.

Nichtsdestotrotz sind detaillierte Tests und komplexe Maschinen erforderlich, um eine qualitativ hochwertige Analyse von kundenspezifischen PCBs anbieten zu können.

Im Folgenden sind einige der Testmethoden zur Überprüfung der Qualität von Leiterplatten aufgeführt:

Schälversuch: Angewendet, um die für das Ablösen des PCB-Laminats erforderliche Stärke festzulegen.

Löttiegeltest: Legt die Lötbarkeit von durchkontaktierten Löchern fest.

Lötschwimmertest: Bestimmt die Höhe der thermischen Belastung, der die PCB-Durchkontaktierungen standhalten können.

Röntgeninspektion: Wird angewendet, um den internen Aufbau der benutzerdefinierten Leiterplatte zu beobachten, einschließlich Durchkontaktierungen und Schichten. Sie können diese Qualitätsanalysemethode auch verwenden, um das Innere von Komponenten zu beobachten, um die Echtheit und den Typ des Geräts zu bestätigen.

Automatisierte optische Inspektion (AOI): Wird durchgeführt, um die Qualität des Lötmittels zu bewerten und Leiterbahn- und Pad-Verbindungen zu überprüfen.

Zeitbereichsreflektometrie (TDR): Wird normalerweise durchgeführt, um charakteristische Impedanzen zu bestimmen. Der Test kann feststellen, ob differentielle Spuren harmonisiert sind, um eine gute Signalintegrität sicherzustellen.

Resistivity of Solvent Extract (ROSE) Test: Es handelt sich um eine äußerst zuverlässige Analyse, die sicherstellt, dass kein übermäßiges leitfähiges Material oder Oberflächenreste auf der benutzerdefinierten Leiterplatte zurückbleiben.

Abhängig von Ihren individuellen Anforderungen und Spezifikationen bietet Venture Electronics die perfekte Lösung für alle Ihre kundenspezifischen PCB-Anforderungen.

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