Тенденция создавать максимально компактные электронные устройства актуализирует использование переходных отверстий печатной платы в целях миниатюризации. Плотность расположения компонентов на плате настолько большая, что диаметр отверстий в печатной плате достигает минимально-возможных значений, 0.3, 0.2 мм.

Это предъявляет высокие требования к производству печатных плат и особенно к процессу сверления.

Подробнее об этом в нашей статье.

Свёрла для печатных плат – это высокоточный инструмент, который сильно отличается от обычных свёрл по металлу или дереву. Их особенности обусловлены материалами печатной платы (стеклотекстолит – абразивный материал, состоящий из эпоксидной смолы и стекловолокна) и требованиями к качеству отверстий.

Вот ключевые особенности свёрл для печатных плат:

1. Маленький диаметр.

Это самая очевидная особенность. Диаметры свёрл для печатных плат обычно находятся в диапазоне от 0.2 мм до 5.0 мм. Наиболее распространены свёрла диаметром 0.8 мм, 1.0 мм, 1.2 мм для сквозных отверстий под компоненты. Для микросхем в корпусах BGA и переходных отверстий (vias) используются свёрла диаметром 0.2-0.3 мм.
В «ЭЛЕКТРОконнект» используется ряд свёрл от 0.2 до 1.0 с шагом 0.05 мм и от 1.0 до 5.0 с шагом 0.1 мм.

2. Высокая точность и класс допуска.

Из-за маленьких диаметров к свёрлам предъявляются жёсткие требования по точности:

· Биение (runout) должно быть минимальным (обычно в пределах 2-5 микрон). Большое биение приводит к поломке сверла и браку.

· Калибровка диаметра очень строгая. Сверло диаметром 1,0 мм должно быть именно 1,0 мм, а не 0,98 или 1,02.

Для печатных плат с компонентами BGA (Ball Grid Array) наиболее предпочтительными покрытиями являются гальванические металлы, обеспечивающие ровную плоскую поверхность, а также высокую надёжность пайки.

Подробнее об этом в нашей статье.

Одной из важнейших задач при проектировании высокочастотных и высокоскоростных цифровых схем является борьба с паразитными ёмкостями на печатной плате.
Паразитная ёмкость на печатной плате — это непреднамеренная ёмкость, которая возникает между проводящими частями печатной платы, разделёнными изолирующим материалом. Это может относиться к ёмкости между дорожками, выводами, компонентами или между дорожкой и плоскостью заземления. Паразитная емкость препятствует работе схемы, может вызывать перекрёстные наводки, задержки сигналов, искажения фронтов и даже нестабильность работы схемы.

Выбор типа полигона для проектировщиков всегда спорный вопрос, поскольку у каждого типа есть свои преимущества и недостатки. Какие факторы нужно учесть при выборе, и почему современные практики предпочитают сплошной (Solid) полигон?

Рассмотрим каждый тип полигона подробнее.

Мы написали эту статью в помощь российским производителям электроники, которые планируют участвовать в госзакупках, планируют внести свою продукцию в реестр и хотят претендовать на льготные условия и поддержку государства. Надеемся, что поможем Вам разобраться в процедурах, возможностях, а также документальной стороне вопроса.

Постановление Правительства РФ № 719 от 17 июля 2015 сегодня как никогда актуально. Санкции на ввоз в Россию зарубежной продукции, потребность в промышленном суверенитете страны — условия, требующие развития Российской промышленности. Для этого необходима поддержка отечественных производителей. Постановление Правительства РФ № 719 устанавливает требования к «российской промышленной продукции» для соблюдения национального режима в закупках и дает значительные преимущества производителям при ведении бизнеса в России, госзакупках, реализации программ импортозамещения, в конкуренции с продукцией зарубежных производителей на внутреннем рынке, в том числе в рамках механизма запретов и ограничений по Постановлению Правительства № 1875.

Постановление Правительства № 1875 — новые единые правила предоставления национального режима в государственных закупках, ряд запретов и ограничений на закупку иностранной продукции, чтобы поддержать российских производителей и снизить зависимость от импорта.

Делая проект, разработчик не всегда понимает, что толщина стеклотекстолита не равна финальной толщине печатной платы. В этой статье мы решили разъяснить из чего формируется финальная толщина печатной платы и как правильно ее рассчитать.

Финальная толщина печатной платы формируется из нескольких основных компонентов.

При определении разрыва цепи однозначными критерием служит отсутствие меди на определенном участке, а в случае короткого замыкания между цепями, наоборот, наличие меди там, где ее не должно быть. Однако, существуют скрытые дефекты, при которых есть нарушение работы печатной платы, но для ее обнаружения нужно сверхчувствительное оборудование. О классификации таких дефектов и их обнаружении пойдет речь в этой статье.

Скрытые дефекты опасны тем, что могут привести к отказам оборудования в самый неподходящий момент. Здесь перечислены виды срытых дефектов:

Отдел технического контроля (ОТК) играет ключевую роль в производстве печатных плат так как даже незначительные дефекты могут привести к отказу электронных устройств. ОТК на производстве гарантирует качество, надежность и соответствие продукции требованиям стандарта ГОСТ. В этой статье делимся, как это происходит у нас, в «ЭЛЕКТРОконнект». Мы со всей ответственностью относиться к качеству продукции и постоянно совершенствуется.

Каким образом организован процесс технического контроля на производстве «ЭЛЕКТРОконнект»?

В процессе производства на заводе осуществляются 3 этапа проверки качества печатных плат:

• Автоматическая оптическая инспекция (AOI).

• Электроконтроль на тестерах с летающими щупами (FPT).

• Визуальный ручной контроль (MVI).

Автоматизированный оптический контроль (AOI) 

Иммерсионное олово (Immersion Tin, ImSn) — альтернатива HASL-процессам. Популярность ImmSn растёт за счёт обеспечения хорошей смачиваемости припоем и демонстрирует беспроблемную и лучшую паяемость, чем иммерсионное золото ENIG (Electroless Nickel / Immersion Gold).

После статьи об электромагнитной совместимости, у наших читателей возник вопрос, что такое соединения земли на печатной плате в виде «звезды».

Давайте подробнее рассмотрим некоторые аспекты.

Это одна из тех тем, где теория встречается с практикой, и правильное понимание критически важно для проектирования качественных электронных устройств.

Задача этой статьи предоставить Вам сухие факты о двух материалах, которые мы используем в своем производстве. Понимая характеристики и сопоставляя их с требованиями Вашего проекта выбор будет сделать проще.

Для тех, кто возможно не знает, гибкие печатные платы - это многослойная структура, которая состоит из основания (базового материала), адгезивов, проводящего и защитного слоя (в некоторых решениях материалы используются без защитного и адгезивного слоя), она тонкая и гибкая.Такая конструкция позволяет осуществлять монтаж в труднодоступных местах и использовать печатные платы в качестве гибких соединителей..

Гибкие печатные платы (FPC, Flexible Printed Circuits) на основе полиимида и FR4 толщиной 0.1 - 0.2 мм используются в компактных и высоконадежных электронных устройствах. Рассмотрим их особенности, сравнение и применение.

Но помимо полиимида, есть также материал FR4, который также тонок, но значительно дешевле?

О сильных и слабых сторонах 2х материалов ниже.

Первое, что нужно знать о гибко-жестких печатных платах (ГЖПП) — это дорого. И использовать рекомендуется в технически обоснованных случаях.

Иногда ГЖПП можно заменить просто гибкими (многократно гибкими) или тонкими (0,1 мм) стеклотекстолитовыми (гибкими однократно). Главные положительные свойства гибко-жестких печатных плат — уменьшение габаритных размеров и массы, повышение надежности изделия за счет исключения промежуточных разъёмов и в части вибростойкости. В частности, возможны фантастические пространственные конструкции по сравнению с обычными платами.

Коротко о конструкции гибко-жестких печатных плат. На нашем производстве используются следующие варианты: Две (или более) двусторонние «жесткие» платы из стеклотекстолита и между ними размещается двухсторонняя «гибкая» полиимидная плата (шлейф) толщиной 0,05 мм с проводящим рисунком, спрессованная в жесткой части «малотекучим» препрегом. Над гибкой частью препрег удаляется. Рисунок (проводники) гибкой части обычно покрываются «покровной пленкой» для предотвращения замыканий и для защиты проводников от внешних факторов. Проводники должны размещаться на наружных слоях платы и как минимум на одном гибком слое. Можно изготовить платы и с несколькими гибкими полиимидными слоями. Полиимидный гибкий слой является общим объединяющим элементом ГЖПП.

«Гибкость» (радиус изгиба) всей конструкции полностью определяется толщиной и количеством меди на гибких слоях. Сам полиимид можно согнуть радиусом около 1 мм. Вспомните ленту катушечного или кассетного магнитофона. Наименьший радиус будет у односторонней платы с тонкими проводниками, наибольший у двухсторонних полигонов на всю ширину. Покровная пленка также увеличивает радиус сгибания платы. Если гибких слоёв больше двух — аналогично.

Одним из ключевых элементов электронных устройств являются многослойные печатные платы, которые позволяют объединить несколько слоев проводников в одной конструкции. В данной статье мы рассмотрим особенности разработки стека многослойной печатной платы, которые включают в себя выбор материалов, определение толщины и количества слоев, а также технологии производства. Начнём с выбора типов медной фольги.

Для производства печатных плат применяются различные типы медной фольги в зависимости от требований к конечному продукту и его техническим характеристикам.

Наиболее популярными типами медной фольги, используемой в производстве печатных плат, являются электроосаждённая медь (ED Copper) и Рулонно отожженная медь (RA copper).

ED (англ. от Electrodeposited) Copper - это медная фольга, которая получается путем электролитического осаждения меди на поверхности тонкой подложки. В этом процессе барабан вращается в электролитическом растворе, и реакция электроосаждения используется для "выращивания" медной фольги на барабане. При вращении барабана полученная медная пленка медленно наматывается на ролик, образуя непрерывный лист меди. Она обладает высокой чистотой и электропроводностью, что делает ее идеальным выбором для производства печатных плат, где требуется высокая точность и надежность.

RA (англ. от Rolled-annealed) Copper - Рулонно отожженная медь - производится путем многократной прокатки и отжига толстых медных слитков. Сырье загружается в плавильную печь для отливки в слиток квадратной колоннообразной формы. Затем слиток нагревают и многократно прокатывают для уменьшения его толщины и увеличения длины. На рисунке ниже мы можем видеть увеличенную структуру поперечного разреза этих двух видов фольги.

В современной электронике печатные платы играют ключевую роль, обеспечивая соединение компонентов и передачу сигналов. Одним из интересных и функциональных элементов разводки являются проводники спирального типа (также известные как спиральные индуктивности или меандровые линии).

Спиральные проводники представляют собой металлические дорожки, выполненные в форме спирали или меандра на поверхности или внутри слоёв печатной платы. Их конструкция может быть:

- Плоской спиралью (planar spiral) – дорожка закручена по окружности или квадрату.

- Меандровой линией (meander line) – зигзагообразная структура, увеличивающая эффективную длину проводника.

- Многослойной спиралью – когда витки распределены между разными слоями печатной платы.

1. Конструкция и особенности

Форма таких проводников представляет собой плоскую спираль, которая может иметь круглую, квадратную, шестиугольную или любую другую геометрию витков в зависимости от требований к индуктивности и занимаемой площадки.

Количество витков, ширина дорожек, расстояние между ними и диаметр спирали — ключевые параметры, влияющие на электрические характеристики проводника. Эти параметры определяют индуктивность, сопротивление и паразитные ёмкости спирального проводника, что особенно важно для высокочастотных применений.

После публикации статьи «Электромагнитная совместимость при проектировании печатных плат» у некоторых читателей возник вопрос: зависит ли скорость сигнала от длины проводника на печатной плате.

Скорость сигнала не зависит от длины проводника, но зависит время задержки сигнала. Подробнее об этом в нашей статье.

Давайте разберем подробнее.

Трассировка печатных плат - это процесс расположения проводников (дорожек) на печатной плате, обеспечивающий электрическое соединение между компонентами. Правильная трассировка критически важна для надежной работы устройства. Необходимо учитывать длину проводников, ширину, зазоры между ними, а также расположение переходных отверстий и полигонов.

В процессе обработки файлов клиентов наши инженеры-конструкторы часто сталкиваются с ошибками трассировки печатной платы. Устранение этих ошибок на этапе проектирования печатной платы, сделает производство печатной платы проще, быстрее и дешевле.

DRC (DesignRuleCheck) - это не просто важно, это абсолютно критичный, обязательный и не пропускаемый этап разработки. Отправка файлов на производство без проведения DRC - это гарантированная игра в русскую рулетку с высоким шансом получить нерабочие или неремонтопригодные печатные платы.

Теперь разберем подробнее, почему это так важно.
DRC (DesignRuleCheck) — это процесс автоматизированной проверки соответствия проекта печатной платы (PCB) определённым правилам проектирования. Эти правила устанавливаются производителем печатных плат и определяют минимальные допустимые размеры проводников, зазоры между элементами, требования к расположению компонентов и другие параметры.

Цель DRC — убедиться, что проект PCB соответствует технологическим возможностям производителя и обеспечит надёжное функционирование устройства.

Таким образом:

1. DRC – это мост между вашим проектом и технологическими возможностями производства

Каждое производство имеет свои технологические ограничения:

· Минимальная ширина проводника и зазора. Самое базовое правило. Если вы сделаете дорожку тоньше, чем производство может гарантированно воспроизвести, она будет разорвана или замкнута с соседней.

Электромагнитная совместимость при проектировании печатных плат.

Электромагнитная совместимость (ЭМС) – это не просто этап проверки готовой печатной платы, а фундаментальный принцип, который должен быть заложен в процесс проектирования с самого начала.

Последствия игнорирования ЭМС на этапе проектирования:

1. Нестабильная работа устройства: сбои, зависания, самопроизвольные перезагрузки.

2. Помехи для другого оборудования: ваше устройство может «глушить»Wi-Fi,Bluetooth, создавать помехи другим радиоприборам.

3. Невозможность пройти сертификацию: устройство не получит разрешение на продажу (например, маркировку CE, FCC). В России сертификация ЭМС представлена техническим регламентом Таможенного союза ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость технических средств». Документ действует в странах Таможенного союза (ЕАЭС).

4. Дорогостоящая коррекция: исправление ЭМС на готовой печатной плате – это добавление экранов, ферритовых колец, переразводка печатной платы, что ведёт к задержкам производства и росту стоимости.

Защитная паяльная маска – это защитное покрытие, наносимое на печатные платы на одном из последних этапов производства. Защитная паяльная маска ограничивает растекание припоя, предотвращает окисление топологии и изменение цвета подложки (пожелтение).

Не высокочастотные печатные платы почти всегда полностью покрыты защитной паяльной маской. Она определяет финальный цвет изделия. Стандартный цвет защитной паяльной маски – зелёный, но существует большое множество различных цветов.