Niezawodny producent płytek półprzewodnikowych w Chinach

Zielona półprzewodnikowa płytka drukowana

Aby zrozumieć, czym jest półprzewodnikowa płytka drukowana, musisz najpierw pokrótce przyjrzeć się półprzewodnikom.

Są to substancje, które działają zarówno jako izolator, jak i przewodnik.

Jeśli warunki są odpowiednie, półprzewodnik byłby w stanie przewodzić prąd.

Jest to preferowana jakość w przypadkach, gdy wymagana jest kontrolowana moc elektryczna.

Półprzewodniki są głównym komponentem używanym w przemyśle elektronicznym.

Na rynku dostępna jest szeroka liczba technologii półprzewodnikowych, w tym kilka dyskretnych komponentów, takich jak diody LED, układy scalone, tranzystory bipolarne i płytki półprzewodnikowe.

Dlatego termin „płytki półprzewodnikowe” oznacza płytki drukowane, które są oparte na półprzewodnikach.

Są to podstawowe komponenty, do których podłączane są urządzenia półprzewodnikowe. Ma kilka aplikacji, takich jak wyświetlacze cyfrowe, telefony komórkowe, komputery i smartwatche.

Największą zaletą półprzewodnikowej płytki drukowanej jest jej mniejszy rozmiar (idealny do zastosowania w małych urządzeniach) i dobrze regulowany przepływ energii elektrycznej.

Układ scalony na półprzewodnikowej płytce drukowanej

Układ scalony to miniaturowy obwód elektryczny, który jest przyspawany do półprzewodnikowej płytki drukowanej. To dlatego, że układy scalone są niewiarygodnie małe.

Dlatego podłączenie ich bezpośrednio do płytki półprzewodnikowej jest bardzo trudne.

Aby dowiedzieć się więcej o tym, czym jest układ scalony (układ scalony), proponujemy obejrzeć ten film:

Obecnie płytki półprzewodnikowe są obecne we wszystkich urządzeniach elektronicznych. Oprócz zapewniania wsparcia mechanicznego, służą one również do łączenia różnych części.

Z drugiej strony układ scalony to mały układ scalony oparty na półprzewodnikowych płytkach drukowanych jako nośnikach.

Materiał półprzewodnikowy

Bez półprzewodnikowej płytki drukowanej urządzenie elektroniczne po prostu zawiedzie.

Dzieje się tak, ponieważ różne elementy urządzenia nie będą miały ze sobą łączności.

W rezultacie przez urządzenie nie przepływa żaden prąd.

Półprzewodnikowe płytki PCB umożliwiają bezpośredni przepływ energii elektrycznej w kontrolowany sposób.

Powoduje to prawidłowe działanie podzespołów elektronicznych.

Jednocześnie są bardzo kompatybilne ze względu na mniejszy rozmiar.

Stąd, półprzewodnikowe jednostki PCB są stosowane we wszystkich typach małych urządzeń elektronicznych, takich jak telefony komórkowe, laptopy, przenośne urządzenia elektryczne, smartwatche i wiele innych.

Innym powodem, dla którego płytki półprzewodnikowe są bardziej popularne w porównaniu z innymi alternatywami, takimi jak lampy próżniowe, jest ich przystępność cenowa.

Ponieważ są dość sztywne, są również odporne na wstrząsy. Oznacza to, że urządzenia z półprzewodnikowymi płytkami drukowanymi mają zwykle dłuższą żywotność.

Te punkty sugerują, że półprzewodnikowe płytki drukowane są niezwykle ważne i bez nich przenośne urządzenia elektroniczne nie stałyby się rzeczywistością.

Wykorzystanie płytek półprzewodnikowych

Półprzewodnikowe płytki PCB są używane w kilku urządzeniach, które obejmują sprzęt audio i wideo, sprzęt komunikacyjny, wyświetlacze cyfrowe, komputery, systemy pozycjonowania globalnego, sprzęt nawigacyjny, systemy radarowe i radiowe oraz smartwatche.

To jednak nie wszystko. Można je znaleźć w prawie wszystkich przenośnych urządzeniach elektrycznych, takich jak smartwatche, laptopy, telefony komórkowe i inne.

Ponadto są one również powszechne w większych urządzeniach. Można powiedzieć, że są to elementy budulcowe większości nowoczesnych urządzeń elektrycznych.

Nieprzetworzony materiał półprzewodnikowy

W półprzewodnikowych płytkach drukowanych stosuje się kilka różnych materiałów. Po pierwsze, mamy krzem, który jest półprzewodnikiem, który jest tani w produkcji i łatwo dostępny.

Może to być jeden z najłatwiej dostępnych materiałów na Ziemi.

Oprócz krzemu german jest również powszechnym materiałem używanym do produkcji płytek półprzewodnikowych.

Rzadko jednak zdarza się, aby półprzewodnikowa płytka drukowana opierała się wyłącznie na jednym rodzaju materiału. Często do produkcji płytek półprzewodnikowych stosuje się kombinację materiałów.

Na przykład, czasami stopy krzemu i germanu są również bardzo powszechnymi półprzewodnikami Materiały do ​​druku.

Podobnie, czasami stopy krzemu i germanu można łączyć z arsenkiem galu w celu uzyskania pewnych pożądanych właściwości.

Oprócz tego miedź jest również wytrawiana na powierzchni płytek półprzewodnikowych w celu uzyskania wysokiej przewodności elektrycznej.

W związku z tym stosuje się również kilka materiałów na podłoża, które obejmują: epoksydowa żywica, żywice ABF lub żywice BT. Różni się to w zależności od wymaganych właściwości.

Jednak w porównaniu z innymi materiałami półprzewodniki, takie jak krzem i german, zajmują większość składu.

Zastanawiasz się, czym jest półprzewodnik z naukowego punktu widzenia? Obejrzyj ten film, aby dowiedzieć się:

Zielona półprzewodnikowa płytka drukowana z wieloma komponentami

Zazwyczaj półprzewodnikowe płytki drukowane są pokryte a zielona warstwa który jest wykonany z utwardzonej żywicy z dodatkiem pigmentów do koloru.

Czasami jednak można je wykonać również w innych kolorach. Jednak produkcja w kolorze zielonym stała się poniekąd standardem.

Dzieje się tak również ze względu na maskę lutowniczą, która nadaje krawędziom odważny wygląd. Dzięki temu miedź nadrukowana na rdzeniu pozostaje chroniona i można uniknąć błędów lutowania.

Półprzewodnikowa płytka drukowana

Półprzewodnikowa płytka drukowana łączy części elektroniczne urządzenia i zapewnia wsparcie mechaniczne.

Aby poprawić łączność między komponentami elektronicznymi, półprzewodnikowa płytka drukowana wykorzystuje ścieżki przewodzące, ścieżki i ślady sygnałów.

Półprzewodnikowa płytka drukowana jest wytrawiana za pomocą laminowanej blachy miedzianej na podłożu (nieprzewodzącym), które umożliwia przepływ energii elektrycznej.

Możesz obejrzeć ten film o podstawowych koncepcjach projektowania PCB, aby lepiej zrozumieć, jak działają półprzewodnikowe PCB:

Grubość płytki półprzewodnikowej

Czynniki projektowe, które mogą wpływać na grubość półprzewodnikowych płytek drukowanych, obejmują materiały płytek, typy sygnałów, b rodzaje, środowisko pracy, materiały płytki i liczba warstw w półprzewodnikowej płytce drukowanej.

Wraz z tym niektórzy Produkcja PCB Czynniki te mogą również mieć istotny wpływ na grubość płytek półprzewodnikowych.

Obejmuje to grubość warstwy miedzi, liczbę warstw, używany sprzęt do wiercenia otworów oraz metodę depanelizacji.

Grubość płytek półprzewodnikowych

Tak, grubość płytki półprzewodnikowej może mieć znaczący wpływ na wydajność. Grubość wybór zależy od aplikacji.

Zbliżenie płytki półprzewodnikowej

Przed wyborem jakiejkolwiek grubości płytki półprzewodnikowej należy wziąć pod uwagę kilka czynników. Najpierw musisz sprawdzić możliwości sprzętu producenta.

Mówiąc najprościej, musisz sprawdzić, czy producent może wyprodukować płytki półprzewodnikowe o pożądanej grubości.

Jeśli masz do czynienia z aplikacjami, które wymagają zaawansowanego projektowania, lepiej wyjdzie Ci producenci, którzy mogą spełnić Twoje wymagania dzięki niestandardowym projektom.

Trzeba jednak pamiętać, że zaawansowane techniki są droższe. Tak więc, jeśli szukasz gęstej półprzewodnikowej płytki drukowanej, bądź gotów zapłacić więcej.

Czas realizacji to kolejny czynnik, który należy wziąć pod uwagę. Zwykle płytki półprzewodnikowe o standardowej grubości można łatwo regulować.

W tym aspekcie zajmuje to niewiele czasu. Jednak produkcja półprzewodnikowych płytek drukowanych na zamówienie o niestandardowych grubościach zajmuje więcej czasu.

Może to znacznie wydłużyć czas realizacji z powodu opóźnień w produkcji. Nie zapomnij więc omówić tego aspektu z producentem.

Ostatnim czynnikiem jest dodatkowy koszt. Czasami niestandardowe grubości nie są opłacalne na dłuższą metę. Jest to więc coś, co musisz wcześniej rozważyć.

Mówiąc najprościej, musisz ocenić koszt w porównaniu do zwrotu z uzyskania półprzewodnikowej płytki drukowanej o większej grubości.

Czasami może to być handel, który na dłuższą metę się opłaca, nawet gdy początkowe koszty produkcji są wyższe w porównaniu ze standardowymi grubościami.

Naprawa płytek półprzewodnikowych

Istnieje kilka przyczyn awarii półprzewodnikowych płytek drukowanych. Można je zasadniczo podzielić na trzy przyczyny, którymi są wady produkcyjne, czynniki środowiskowe i niespecyficzny projekt.

Awaria płytki półprzewodnikowej

Środowisko pracy ma bezpośredni wpływ na działanie i wydajność półprzewodnikowej płytki drukowanej.

Dlatego ważne jest, aby zaprojektować płytki półprzewodnikowe pod kątem optymalnej pracy w środowiskach o wysokiej temperaturze, zapyleniu i dużej wilgotności.

Na przykład nierzadko zdarza się, że półprzewodnikowe płytki drukowane podczas pracy wytwarzają ciepło. W tym sensie prawie wszystkie płytki półprzewodnikowe pracują w warunkach wysokiej temperatury.

Jednakże, gdy płyta nie jest zaprojektowana tak, aby wytrzymać wysokie temperatury, może to prowadzić do pęknięć w połączeniach lutowniczych.

Wraz z tym materiały podłoża mogą również ulec uszkodzeniu, powodując fizyczne defekty w płycie.

Podobnie musisz zachować wszystko części elektroniczne bezpyłowe. To samo dotyczy płytek półprzewodnikowych.

Upewnij się, że elementy wewnętrzne są wolne od kurzu i że obudowy mogą zapobiegać przedostawaniu się kurzu.

Zapewne wiesz, że woda może uszkodzić elementy elektroniczne. Podobnie, półprzewodnikowe PCB są również podatne na uszkodzenia, jeśli zostaną wystawione na działanie wody.

Wysoki poziom wilgoci w powietrzu może również znacznie uszkodzić półprzewodnikowy komputer PC, prowadząc do ewentualnej awarii.

Dzieje się tak, ponieważ wilgoć zawarta w powietrzu często skrapla się w ciecz na powierzchni deski.

Wady w półprzewodnikowych płytkach drukowanych

Na półprzewodnikowych płytkach drukowanych może powstać kilka defektów na poziomie powierzchni, które ostatecznie prowadzą do awarii.

Na przykład połączenie lutowane low-end jest jedną z najczęstszych wad fizycznych związanych z tańszymi płytkami półprzewodnikowymi.

Jeśli jednak kupisz wysokiej jakości płytki półprzewodnikowe od renomowanego producent płytek półprzewodnikowych,, nie będziesz miał do czynienia z takimi wadami.

Oprócz wad lutowniczych częstym zjawiskiem jest również degradacja materiału. Zazwyczaj płyty, które mają niski współczynnik CTE, mogą ulec pogorszeniu i osłabieniu.

Często jest to spowodowane nadmierną ilością ciepła w środowisku pracy. Rozwiązanie tego problemu leży po prostu w projekcie.

Aby uniknąć takich problemów, musisz zawsze kupować wysokiej jakości płytki półprzewodnikowe.

W związku z tym zanieczyszczenie to kolejny poważny problem, który może prowadzić do defektów w półprzewodnikowej płytce drukowanej.

Czasami brak wykończenia na powierzchni lub degradacja powłoki ochronnej może prowadzić do zanieczyszczenia warstw półprzewodnikowych PCB.

Powoduje to utlenianie, co skutkuje całkowitą awarią PCB. Jest to powszechny problem w niskiej jakości półprzewodnikowych płytkach drukowanych. Ponownie rozwiązanie tego problemu leży po prostu w oryginalnym projekcie.

Producenci muszą skutecznie stosować wykończenie powierzchni i powłokę zabezpieczającą, aby zapobiec zanieczyszczeniu powierzchni podczas pracy PCB.

Wiele płytek półprzewodnikowych

Okres trwałości Twoich półprzewodnikowych płytek drukowanych może wynosić do 10 lat.

Jednak zależy to od kilku czynników, które obejmują jakość półprzewodnikowej płytki drukowanej, warunki pracy, warunki przechowywania i wady.

Wysokiej jakości płytki półprzewodnikowe może służyć Ci dobrze przez długi czas, pod warunkiem spełnienia wszystkich warunków.

Trwają naprawy płytek półprzewodnikowych

Tak, na szczęście istnieje kilka sposobów naprawy uszkodzonych płytek półprzewodnikowych.

Nie jest to jednak zwykle praca laika. Lepiej skonsultuj się z ekspertem w sprawie ich naprawy i regeneracji.

Zazwyczaj producenci półprzewodnikowych płytek drukowanych będą w stanie Ci w tym pomóc. Najczęściej w przypadku uszkodzeń widocznych na desce konieczna jest naprawa listwy przypodłogowej.

Czasami producenci robią to poprzez topienie materiałów i modyfikację płyty. Czasami może być również wymagany całkowity demontaż.

Jeśli tylko pewien element wymaga naprawy, po prostu Lutowanie PCB może załatwić sprawę.

Tak więc zakres napraw będzie się różnić w zależności od przypadku. Będzie to bezpośrednio zależeć od stanu twojej półprzewodnikowej płytki drukowanej.

Nie zalecamy samodzielnej naprawy PCB.

Dzieje się tak, ponieważ producenci przestrzegają surowych standardów ICO i IPC w produkcji. A laik zazwyczaj nie jest świadomy wszystkich niezbędnych kodów.

Pojedyncza półprzewodnikowa płytka drukowana

Zazwyczaj naprawy płytek półprzewodnikowych wymagają tego samego Materiały do ​​druku które są używane w oryginalnym projekcie.

Na przykład, do naprawy wszelkich ścieżek śladowych, w zależności od specyfikacji półprzewodnikowej płytki drukowanej, zostanie użyte srebro lub miedź.

Podobnie wiele półprzewodnikowych podłoży PCB jest wykonanych z żywicy epoksydowej lub włókna szklanego. Do naprawy podłoża można użyć tych samych dwóch materiałów.

Czasami podłoże składa się również z żywicy fenolowej. Jest to materiał przypominający tekturę, który jest lżejszy i cieńszy w porównaniu z włóknem szklanym.

Niektórzy producenci i centra naprawcze wykorzystują złoto do ulepszania lutowanych segmentów na półprzewodnikowej płytce drukowanej.

Sprawdzanie usterek w półprzewodnikowej płytce drukowanej

Jeśli twoja półprzewodnikowa płytka drukowana nagle przestanie działać, może być z nią więcej niż jeden problem.

Na przykład, jeśli jest jakiś problem z płytką drukowaną, możesz łatwo określić, co jest nie tak z płytką, przyglądając się jej uważnie.

Na przykład na półprzewodnikowej płytce drukowanej często pojawiają się znaki ostrzegawcze, jeśli zostanie ona uszkodzona w wyniku przepięcia elektrycznego.

W takim przypadku na planszy byłoby wypalone miejsce. Równie dobrze możesz chcieć zwrócić szczególną uwagę na wszelkie uszkodzone ślady, pęknięte układy scalone i kondensatory, które mogły zostać przepalone.

Jeśli wszystko na zewnątrz wygląda dobrze, możesz chcieć zasilić obwód i zmierzyć napięcia za pomocą multimetru.

Zarówno dane wyjściowe, jak i wejściowe muszą pokazywać oczekiwane wartości.

Następnie sprawdź, czy napięcie wejściowe wynosi 0 woltów. Oznacza to, że wystąpił problem z bezpiecznikiem.

Po wymianie bezpiecznika, który pęka natychmiast po włączeniu, istnieje prawdopodobieństwo, że zwarcie jest w innym podzespole.

W końcu, jeśli nie jesteś w stanie dokładnie określić problemu z płytką półprzewodnikową, najlepiej byłoby zanieść ją do producenta.

Miedź w konstrukcji półprzewodnikowej PCB

Zastosowanie miedzi w półprzewodnikowych PCB pomaga w przewodzeniu energii elektrycznej. Tak jest ponieważ miedź na PCB jest niezwykle przewodzący.

Dzięki temu może przesyłać energię elektryczną z dużą łatwością i wysoką wydajnością. Innymi słowy, nie marnuje dużo energii.

Innym powodem, dla którego miedź jest preferowana do stosowania w półprzewodnikowych PCB jest łatwo dostępna i tania w produkcji.

Dzięki temu pojedynczą uncję miedzi można rozłożyć do 1.4 tysięcznej części cala grubości. W ten sposób niewielka ilość miedzi może z łatwością pokryć nawet metr kwadratowy podłoża.

Wyciek chemiczny jest jednym z najczęstszych problemów występujących w przypadku półprzewodnikowych płytek drukowanych. Dzieje się tak często na etapie produkcji.

Czasami producenci nie czyszczą dokładnie płytek półprzewodnikowych. A ponieważ do ich produkcji używane są chemikalia, na powierzchni desek mogą pozostać niewielkie ilości.

Z biegiem czasu pozostałości te mogą przeciekać do płyty i rozprzestrzeniać się pod wpływem wilgoci, powodując korozję części metalowych lub zwarcie.

Wypalona półprzewodnikowa płytka drukowana

Czasami płytki półprzewodnikowe mogą się palić z powodu złej ochrony. Ponadto bezpiecznik o niewłaściwym rozmiarze może również spowodować spalenie.

Inne przyczyny to wysokie napięcie lub inne błędy techniczne w produkcji półprzewodnikowej płytki drukowanej.

Półprzewodnikowa płytka drukowana z elastycznym obwodem

Ogólnie rzecz biorąc, 6 podstawowych typów płytek PCB wykonane z półprzewodników są dostępne na rynku.

Należą do nich jednostronne płytki półprzewodnikowe, podwójne płytki półprzewodnikowe, wielowarstwowe płytki półprzewodnikowe, sztywne PCB, flex-circuits PCB i sztywne-flex PCB.

W jednostronnych półprzewodnikowych płytkach drukowanych komponenty są obecne tylko po obu stronach technologii montażu przez otwór. Dlatego są to proste opcje.

Jak sama nazwa wskazuje, podwójne płytki półprzewodnikowe mają elementy zamontowane po obu stronach.

Jednocześnie wielowarstwowe płytki półprzewodnikowe zawierają kilka warstw. Przynajmniej zawierają 3 warstwy. Jednak wielowarstwowe płytki półprzewodnikowe występują w różnych postaciach.

Na przykład możesz znaleźć Warstwy 6, Warstwy 8, Warstwy 4i wiele innych kombinacji. Zazwyczaj są używane w złożonych aplikacjach i urządzeniach.

Sztywne płytki półprzewodnikowe są trudne do złożenia. Dzięki temu są bardzo sztywne i mają dużą wytrzymałość mechaniczną.

Dlatego są preferowane w zastosowaniach, w których mogą występować duże naprężenia. Mają też znacznie bardziej kompaktową konstrukcję w porównaniu z innymi opcjami.

Półprzewodnikowe płytki drukowane Flex-circuits są wykonane z elastycznych podłoży. Zazwyczaj poliimid jest najczęściej używanym materiałem w podłożu.

Daje to płytce wysoki poziom elastyczności, którego nie widać w sztywnych płytkach półprzewodnikowych.

W końcu, półprzewodnikowe płytki drukowane sztywno-giętkie wykorzystują zarówno technologię elastycznych, jak i sztywnych płytek.

W rezultacie płytki te mają cechy, które można znaleźć zarówno w elastycznych, jak i sztywnych półprzewodnikowych płytkach drukowanych. Ponadto często zawierają więcej niż jedną warstwę.

Są jednak lekkie i kompaktowe, dzięki czemu nadają się do zastosowania w wielu urządzeniach.

Aby uzyskać więcej informacji na temat typów płytek półprzewodnikowych, obejrzyj ten film: