Встраиваемая печатная плата:идеальная плата для встраиваемых систем

Продажи встраиваемых систем неуклонно растут из-за высокого спроса на носимые схемы меньшего размера. Кроме того, встроенные системы помогают создавать более сложные приложения, с которыми стандартные печатные платы не справляются. Итак, что может справиться с мощью встроенной системы? Простой! Встроенная печатная плата. В этих платах используются встроенные компоненты, снижающие вероятность потери целостности сигнала.

Но это не все. Есть много других вещей, которые нужно узнать о встроенных системах и о том, как они работают.

Читайте дальше, чтобы узнать больше о встроенных печатных платах и ​​некоторых проблемах, с которыми сталкиваются встроенные системы.

Что такое встроенные компоненты

Встроенная печатная плата с компонентами

Прежде чем мы перейдем к тому, что такое встроенные компоненты, давайте освежим в памяти концепцию встроенных систем. Основная идея встроенных систем заключается в уменьшении размера печатных плат при сохранении высокой целостности и производительности.

Кроме того, встроенные печатные платы представляют собой печатные платы с компонентами, встроенными в их слои. Кроме того, эти встроенные компоненты помогают повысить производительность встроенных систем.

Существует множество способов использования встроенных компонентов. И то, как вы их используете, влияет на процесс их производства. Первоначально изготовление печатных плат и размещение компонентов были двумя понятиями, которые производители должны были обрабатывать отдельно.

Сейчас процессы не такие отчетливые. Следовательно, вы можете проектировать и производить платы со встроенными компонентами. Кроме того, есть два способа добавления встроенных компонентов.

• Во-первых, вы можете создавать открытые полости для размещения встроенных компонентов. В результате компоненты останутся видимыми на конечном продукте.

• Во-вторых, встройте компоненты во внутренний слой. Следовательно, каналы останутся скрытыми.

Давайте подробнее рассмотрим типы встроенных компонентов.

Примечание. Встроенные компоненты обычно делятся на две категории:активные устройства и пассивные устройства.

Встроенные резисторы

Встроенные резисторы — это пассивные устройства, которые могут улучшить электронные характеристики. Кроме того, компонент перемещает отдельные устройства с поверхности вашей печатной платы. Следовательно, он предоставляет больше места для других компонентов.

Однако встроенные резисторы должны иметь определенные допуски и номинальную мощность. В противном случае он сгорит или выйдет из строя. Кроме того, этим устройствам не нужны паяные соединения или переходные отверстия SMT, что повышает надежность печатных плат и маршрутизацию сигналов.

Встроенный индуктор

Встроенная катушка индуктивности — это компонент, который накапливает и подает энергию, одновременно уравновешивая ток в цепи. Стандартный индуктор довольно сложен в изготовлении, поэтому вы должны встроить его, чтобы сэкономить место на поверхности печатной платы.

Встроенный конденсатор

Встроенные конденсаторы немного отличаются, потому что в них используются ламинаты с медным покрытием. Однако эти ламинаты устраняют необходимость добавления развязывающих конденсаторов на печатную плату.

Встроенные конденсаторы представляют собой тонкие диэлектрические материалы, расположенные между двумя медными слоями. Кроме того, они действуют как развязывающие конденсаторы из-за их высокой плотности емкости.

Как разработать сборку печатной платы для встраиваемой системы

Сборка печатной платы

Разработка печатных плат для встраиваемых систем может оказаться сложной задачей. Но вот несколько советов, которые помогут вам создать отличный дизайн встроенной печатной платы.

Определите свои требования

Один из основных вопросов:чего вы хотите добиться с помощью своей печатной платы? При этом вы будете знать необходимые требования.

Кроме того, очень важно учитывать, как ваша печатная плата будет взаимодействовать с другими областями встроенной системы и ее размер. Эти два фактора будут влиять на то, насколько сложной будет ваша печатная плата во время сборки.

Создайте свою схему

Схема печатной платы

После того, как ваши требования установлены, вам нужно будет перевести их в спецификации для вашей схемы. Создание схемы включает в себя выбор подходящего микроконтроллера и других компонентов для платы.

Затем вы можете создать схему, показывающую, где производители должны разместить их.

Микроконтроллеры имеют решающее значение для встраиваемых систем. Следовательно, вы должны учитывать некоторые факторы, прежде чем сделать выбор. Эти факторы включают периферийные устройства и скорость обработки.

Выбор подходящего программного обеспечения для автоматизации

Программное обеспечение для автоматизации проектирования

Вам понадобится подходящее программное обеспечение для автоматизации проектирования, чтобы разместить информацию о вашей схеме. Затем программное обеспечение объединит все в файл САПР, чтобы проинструктировать процесс сборки вашей печатной платы.

Выбор метода изготовления

Требования, которые вы установили ранее, определят метод изготовления вашей печатной платы. Некоторые другие факторы, которые могут повлиять на метод изготовления, — это сроки и бюджет.

Определить тип теста

Наконец, вам нужно выбрать тест для вашей печатной платы. Это имеет решающее значение для процесса сборки, поскольку гарантирует соответствие ваших конструкций стандартам.

Кроме того, перед утверждением производители должны протестировать функциональность вашего дизайна.

Примечание. Вы можете выбрать различные тесты, чтобы убедиться, что ваш дизайн соответствует стандартным требованиям.

Процесс сборки встроенных печатных плат компонентов

Собранная печатная плата

Использование технологии встраивания компонентов предполагает их монтаж. И есть два типа, которые вы можете использовать:типы монтажа через отверстие и контактную площадку для пайки. Давайте посмотрим поближе:

Крепление через отверстие

Метод монтажа в сквозное отверстие включает два процесса:монтаж без покрытия и монтаж на чипе. Для монтажа без покрытия вы будете использовать токопроводящий клей или сквозные отверстия с покрытием. Кроме того, процесс монтажа чипа предлагает аналогичные варианты.

Монтаж паяльной площадки

Как и монтаж в сквозное отверстие, контактная площадка для пайки включает в себя процессы монтажа без покрытия и чипа. Но на этом сходство заканчивается. В голом методе монтажа контактной площадки припоя используются триггеры или проволочные монтажные процессы.

И вы должны выбрать процесс, который вы хотите использовать, прежде чем встраивать какие-либо компоненты в вашу печатную плату. Но метод монтажа чипа предполагает использование проводящей смолы или пайки волной припоя.

Процедура сборки встроенных компонентов в печатную плату

Выбор процесса склеивания кристалла имеет решающее значение при встраивании компонентов голого кристалла. Кроме того, вы можете применять другие методы, такие как ограничение ультразвуковой волны и ESC (соединение припоя, инкапсулированное эпоксидной смолой), если вашими компонентами являются пресс-формы, PD или WLCSP.

Однако, если вы используете монтаж AD, лучше всего использовать припой с проводящей смолой или припой волной. Порядок сборки закладных деталей с контактными площадками включает:

1. Во-первых, перед встраиванием необходимо ознакомиться с различными конструктивными и технологическими процедурами. В результате вы получите возможность активного устройства и встраивания SMD. При этом вам нужно обратить внимание на дизайн вашей трассировки.

2. Начните изготовление двухслойной подложки перед нанесением паяльной пасты, если вы работаете с двухслойной печатной платой.

3. Переходите к пайке волной припоя и сборке интегральных схем до промежуточных стеков и заполнения изоляцией. Наконец, сделайте горячее нажатие на верхний слой стопки.

Со сборкой компонентов в полости все становится сложнее. И это потому, что вы можете столкнуться с проблемами, которые могут привести к большим потерям припоя. Однако вы можете использовать следующий рабочий процесс, чтобы избежать таких проблем, особенно во время печати припоя или методов вакуумной пайки волной:

Рабочий процесс

Факторы, влияющие на конструкцию встроенной печатной платы

Есть несколько факторов, которые необходимо учитывать перед созданием системы встраивания. К ним относятся:

Размер платы

Маленький и большой размер печатной платы

Печатная плата является доминирующим фактором, влияющим на структуру ваших проектов. Выбранный размер должен соответствовать компонентам, которые вы хотите использовать. Кроме того, выбор правильного размера позволит правильно разместить и избежать перегрева.

Управление температурным режимом

Если вы работаете с сильноточными приложениями, возникнут проблемы с перегревом. Но вы можете увеличить рассеивание тепла вашей платы, увеличив толщину дорожек или создав медные плоскости.

Размещение компонентов

Доска с правильно расположенными компонентами

Каждый дизайн печатной платы требует определенных правил размещения компонентов. Таким образом, для встроенных печатных плат лучше избегать размещения более тяжелых компонентов близко к краю. Вместо этого такие компоненты должны быть на сторонах печатной платы.

Кроме того, вы не должны группировать силовые устройства в одной области. Вместо этого равномерно распределите их по плате, чтобы улучшить рассеивание тепла.

Преимущества встроенной печатной платы

Вот некоторые преимущества встроенной печатной платы:

Улучшенный отвод тепла

Встроенные системы отлично рассеивают тепло и могут предотвратить проблемы с перегревом.

Это дешево

Встроенные печатные платы экономичны. А все потому, что устройство имеет однокристальную компактную конструкцию.

Строгие параметры дизайна

Встроенные печатные платы имеют заранее определенные параметры. Тем не менее, вы можете внести некоторые изменения и корректировки в соответствии с вашим дизайном. Но сделать это можно только в виде расширений и дополнений.

Проблемы проектирования встроенных систем

Вы должны уделять пристальное внимание каждому этапу проектирования встраиваемой системы. В противном случае вы столкнетесь с некоторыми проблемами. Несмотря на то, что вы можете быстро исправить свои проекты перед производством, любые дефекты впоследствии могут привести к дорогостоящим доработкам.

Вот некоторые проблемы, с которыми вы можете столкнуться при работе со встроенной системой:

• Нет места для других компонентов
• Проблемы тестирования оборудования
• Проблемы упаковки и интеграции
• ЭМИ-излучение
• Перегрев
• Высокое энергопотребление
• Неспособность поддерживать действительность

Округление

Встроенная печатная плата

Встроенные печатные платы настолько универсальны, что их можно использовать в различных приложениях. Например, их можно использовать в военных целях, бытовой электронике и даже в аэрокосмической отрасли.

Эти платы, несомненно, предлагают невероятные функции, которые позволяют им обеспечивать высокую производительность и плотность, несмотря на их миниатюрный размер.

Кроме того, он содержит встроенные компоненты, которые экономят место на поверхности для более сложных конструкций и систем.

Хотя есть некоторые проблемы, вы можете легко избежать их, тщательно спроектировав свою печатную плату и убедившись, что все правильно, прежде чем отправлять ее в производство.

Обязательно свяжитесь с нами, если вы хотите изготовить встроенную печатную плату. Мы будем рады предложить лучшее обслуживание печатных плат.