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CERÂMICA Guia de Design de PCB

Eu sei que o design e o layout do PCB de cerâmica podem ser esmagadores sem o conhecimento adequado.

Portanto, este guia o guiará pelos aspectos fundamentais do processo de design de PCB de cerâmica.

Vamos continuar lendo para saber mais.

Capítulo 1 Entenda o que PCB de cerâmica

Capítulo 1- Entenda o que PCB Cerâmico

Primeiro, você deve saber que estas são placas de circuito impresso de base de material cerâmico.
para uma excelente condutividade térmica, torna a dissipação de calor mais eficiente.

Em geral, existem muitos tipos de PCBs de cerâmica disponíveis no mercado. No entanto, você pode classificar qualquer
projeto de PCB de cerâmica dependendo do processo de fabricação e técnica.

Assim, você pode classificar os PCBs cerâmicos como:

  1. Placa de circuito impresso de cerâmica de filme espesso
  2. Placa de circuito impresso de cerâmica de alta temperatura
  3. Placa de circuito impresso de cerâmica de baixa temperatura

Portanto, é essencial conhecer o PCB cerâmico que você precisa projetar.

Capítulo 2 Por que você precisa de PCB de cerâmica

Capítulo 2: Por que você precisa de PCB de cerâmica

Um excelente design de PCB de cerâmica oferece uma série de benefícios nos modernos sistemas elétricos e eletrônicos
indústria.

Primeiro, os PCBs cerâmicos oferecem excelentes propriedades térmicas. Lembre-se, o superaquecimento e os pontos quentes são
fenômenos comuns. Além disso, o superaquecimento é uma causa comum de falha de componentes elétricos. Com
um excelente design de PCB de cerâmica, você pode resolver rapidamente este problema.
baixo Coeficiente de Expansão Térmica (CTE).

Além disso, os designs de PCB de cerâmica também garantem:

  • Melhor resistência química
  • Excelente desempenho de alta frequência
  • Circuito de alta densidade simples e fácil de implementar
  • Operação segura mesmo em temperaturas elevadas de 350 graus Celsius
  • Menor custo, portanto, reduz o custo de implementação de componentes elétricos
Capítulo 3 Especifique o PCB de cerâmica antes do início do processo de design

Capítulo 3: Especificar PCB de cerâmica antes do início do processo de design

O projeto de substratos de PCB cerâmicos começa por conhecer as especificações exclusivas que você deseja.

Os principais elementos que você deve especificar ao escolher PCBs de cerâmica, incluindo:

  1. O número de camadas – você deve especificar o número de camadas de design de PCB de cerâmica. Por exemplo, você pode escolher um design de PCB de cerâmica de camada única ou multicamada.
  2. Material de base - é um aspecto essencial do design de PCB de cerâmica. Os substratos que você pode escolher incluem nitreto de alumínio, óxido de alumínio, óxido de berílio, nitreto de boro e carboneto de silício. Os parâmetros fundamentais que você deve considerar em sua seleção de material incluem condutividade térmica, coeficiente de expansão térmica, constante dielétrica, perda de sinal, refletividade da luz, rigidez dielétrica e resistência à ruptura.
  3. Tamanho da placa – Os designs de PCB de cerâmica vêm em vários tamanhos, dependendo de seus requisitos exclusivos. Portanto, não há tamanho padrão – isso dependerá dos requisitos de sua aplicação.
  4. Acabamento da superfície – o acabamento da superfície pode incluir ENIG, prata de imersão ou estanho de imersão.

Outros aspectos fundamentais que você deve incluir são a espessura do substrato, o peso do cobre, a largura da pista, o diâmetro do dole e o revestimento por meio da relação de aspecto.

É claro que, neste ponto, você deve ter clareza sobre a aplicação específica do design da placa de cerâmica.

Depois de ter tudo isso, o processo de design de cerâmica começa agora.

3.1 Foco em Design e Desenho Cerâmico

3.1 Foco em Design e Desenho Cerâmico

Depois de conhecer todas as especificações, ter os esquemas e desenhos corretos da PCB é outro aspecto crítico.

Claro, você deve salvar os desenhos em um formato de arquivo adequado. Nesta fase, você precisa de um software de projeto de PCB apropriado.

3.2 Escolha o software de design de PCB de cerâmica adequado

3.2 Escolha o Software de Design de PCB Cerâmico Adequado

Hoje, existem muitos softwares de design de PCB de cerâmica disponíveis. Se você deseja um software de design de PCB de cerâmica pago ou gratuito, obterá um que atenda às suas necessidades.

Alguns dos softwares de design de PCB de cerâmica mais comuns para escolher, incluindo o seguinte:

  • Autodesk Eagle
  • Altium Designer
  • KiCad
  • Zenit PCB
  • PCB Osmond
  • EasyEDA
  • PCBWeb Designer, e
  • Design Spark PCB

Concentre-se no desenho depois de conhecer as especificações do PCB de cerâmica e ter o software de projeto apropriado.

3.3 Classifique e conheça o tipo de desenho de projeto de PCB de cerâmica

3.3 Classifique e conheça o tipo de desenho de projeto de PCB de cerâmica

Há muitas maneiras de classificar seus desenhos durante o projeto de PCB de cerâmica.

Lembre-se, os desenhos e esquemas de PCB são ferramentas vitais que usamos para comunicação nos processos de fabricação. Vejamos alguns desenhos mais comuns que você pode usar durante o projeto de PCB de cerâmica:

3.4 Dados Gerber do Cliente

3.4 Dados Gerber do Cliente

Para projeto e fabricação de PCB, o formato de arquivo Gerber é bastante popular. É um padrão comum na descrição de vários aspectos dos desenhos PCB.

Embora o RS-274-D fosse popular, a indústria de PCB de hoje é dominada pelo Gerber estendido (RS-274X). Aqui, o fabricante da PCB usará as informações do cliente para o processo de fabricação. Estes incluirão todos os desenhos e arquivos vitais.

No entanto, às vezes os clientes podem não fornecer as fotos originais. Em tal situação, o fabricante do PCB é responsável por interpretar e reprojetar o PCB Cerâmico de acordo com os requisitos do cliente.

No entanto, se o fabricante decidir redesenhar a placa cerâmica, o cliente deve confirmar. Isso torna a próxima etapa ainda mais crítica.

3.5 O cliente deve confirmar o desenho de projetos de PCB de cerâmica

3.5 O cliente deve confirmar o desenho de projetos de PCB de cerâmica

Quer você faça ajustes ou trabalhe com o desenho enviado pelos clientes, você deve confirmar que está usando um arquivo apropriado.

Isso eliminará qualquer possibilidade de os clientes rejeitarem o projeto final de PCB de cerâmica. Você deve realizar uma verificação completa nos arquivos Gerber que recebe dos clientes como fabricante. A partir disso, você pode fazer um questionário ao lado de um layout de matriz. Somente após a confirmação do cliente pode-se iniciar os desenhos de PCB de cerâmica.

3.6 Layout de matriz de PCB de cerâmica

3.6 Layout da matriz de PCB de cerâmica

Uma matriz de PCB refere-se a apontar onde você replica um único PCB muitas vezes. É comum em processos de fabricação de PCB ao lado de painéis, paletizados ou escalonados. Normalmente, a matriz de PCB auxilia no processo de montagem da placa de circuito impresso. Você pode carregar peças rapidamente, economizando tempo e dinheiro.

Obviamente, isso torna o processo de montagem automatizado mais fácil e rápido. Dependendo de suas necessidades específicas, você pode escolher entre:

Matrizes Pontuadas; oferece borda lisa da placa, que geralmente é consistente. Além disso, resulta em baixo desperdício. Como resultado, você garantirá uma economia significativa de custos.

Matrizes roteadas por guias; as matrizes roteadas com guias são sempre a escolha perfeita para formas irregulares ou componentes com excesso de mão.

Você pode optar por uma mistura de matrizes pontuadas e matrizes roteadas por guias, dependendo do design. É claro que, durante o projeto de PCB de cerâmica, o cliente deve confirmar o tipo de matriz de PCB.

Entre as orientações gerais e vitais, o cliente deve confirmar incluindo:

  • Tamanho da matriz – o tamanho pode variar dependendo das dimensões e requisitos específicos do cliente.
  • Fiduciais – você o usará para atingir as metas de alinhamento necessárias. São as almofadas de cobre mais circulares.
  • Rails – você pode incluir trilhos em todos os lados de uma placa de circuito impresso ou apenas nos dois lados. Os trilhos facilitam o manuseio.

Além desses, outros aspectos que você deve considerar incluem furos de ferramentas e espaçamento de matrizes. Portanto, você deve trabalhar com design de PCB de cerâmica com a capacidade de executar tudo isso com precisão. Outros aspectos vitais que você deve verificar sobre o layout do array incluem:

3.7 Tamanho do esboço

3.7 Tamanho do Esboço

Como regra geral, nossas placas cerâmicas vêm em três tamanhos, incluindo:

  • 114.3 * 114.3mm
  • 120 * 120mm
  • 127 * 127mm

Embora as necessidades do cliente possam variar ligeiramente, a largura do lado estreito pode ser de 3 mm. Enquanto na seção longa, a largura pode variar de 4 a 5 mm.

No entanto, lembre-se de que o design do PCB de cerâmica não deve ser menor quando você o compara com a largura do lado estreito

3.8 Diagrama de Perfuração para PCB de Cerâmica

3.8 Diagrama de Perfuração para PCB de Cerâmica

Este desenho é fundamental para os estágios subsequentes de projeto, fabricação e montagem de PCB de cerâmica.

Você fará furos no PCB de cerâmica pelos seguintes motivos principais:

  1. Para interconectar diferentes camadas de PCB de cerâmica
  2. Permitir a colocação de componentes em PCB de cerâmica durante o processo de montagem Bem, você precisa de uma técnica de perfuração de PCB precisa e confiável – é aí que entra a perfuração a laser. Lembre-se, você desejará fazer furos minúsculos, como microvias. Isso é comum quando você deseja implementar a tecnologia HDI.

A perfuração a laser é crucial, pois:

  • Oferecer controle preciso.
  • Garante alta proporção.
  • Reduz danos no PCB, pois é um processo sem contato.

Portanto, o diagrama de perfuração a laser desempenha um papel fundamental no processo subsequente de fabricação e montagem de PCB.

Portanto, os clientes devem confirmar que o desenho está em conformidade com o layout da matriz de PCB de cerâmica.

O fabricante e o cliente da PCB devem inspecionar o diagrama para garantir que ele atenda às especificações corretas.

3.9 Analisando o Diagrama de Perfuração a Laser

3.9 Analisando o Diagrama de Perfuração a Laser

Dependendo dos requisitos específicos, consulte o diagrama de layout da PCB para editar o diagrama de punção.

Você pode distinguir gráficos diferentes usando cores diferentes. Obviamente, isso também se aplica a gráficos que correspondem a outros parâmetros do processo.

Você pode dividi-los em:

  • Via camada (ciano, ponto)
  • Camada de furo redondo (vermelho, círculo)
  • Camada de orifício oval ou quadrado (amarelo, segmento de várias linhas)
  • Camada de linha de corte (azul, linha)
  • Camada do número do material (cor nº 11, segmento de várias linhas)

Durante o PCB de perfuração a laser, você pode encontrar algumas perdas.

Implica, para atingir o tamanho padrão do furo conforme indicado no desenho, fazer com que o diâmetro do furo redondo seja menor que 0.01mm.

Se o diâmetro original do furo redondo for de 1.30 mm, o desenho da punção deve ser de 1.29 mm.

Claro, você pode aplicar o mesmo princípio para o furo redondo.

Ao fazer isso, você evitará possíveis erros que podem custar caro.

Lembre-se, o processo de produção não deve alterar o desenho inicial do projeto do PCB de cerâmica.

Somente o pessoal responsável, juntamente com o cliente, pode fazer algumas dessas modificações.

3.10 Desenho de circuito de filme

3.10 Desenho do Circuito de Filme

Esta é mais uma parte vital do design de PCB de cerâmica.

Lembre-se, você usará filme para transferência de gráficos do produto.

Ajudaria se você inspecionasse o desenho para a linha de produção subsequente, mesmo neste estágio.

Novamente, existem duas opções aqui:

  1. Filme seco; você pode escolher o tipo de fotodecomposição ou o tipo de fotopolimerização. Normalmente, os filmes secos são mais fáceis de processar e não afetam os orifícios do PCB. Além disso, é melhor para um circuito de alta densidade. No entanto, a seca causa resolução limitada em padrões de circuito de PCB.

A melhor parte – é acessível.

  1. Filme molhado; tem resistência a líquidos fotossensíveis. É perfeito para um design de PCB de cerâmica com uma superfície irregular. Com o filme úmido, você pode obter rapidamente alta precisão em termos de uniformidade e espessura.

Em suma, certifique-se de que o design da placa de circuito impresso de cerâmica tenha o melhor desenho de circuito de filme.

Aqui estão alguns aspectos fundamentais que você precisa observar sobre a imagem do filme de circuito:

  • O quadro do filme pode ser de 250 por 250 mm – é claro para filme negativo e positivo
  • As seções pretas serão principalmente pavimentadas com cobre
  • Seções que transmitem luz são a trincheira
  • Você pode expandir um único produto em 0.01 mm. Lembre-se, a folga mínima deve ser de 0.067 mm.
  • O filme deve ter informações vitais, como número do produto, versão, data de produção do filme, ordem de fabricação e qualquer outro código essencial

Mesmo nesta fase, a inspeção do desenho deve abranger as dimensões e o tamanho críticos de uma única peça.

3.11 Avaliar dados de arquivo de máscara de solda

3.11 Avaliar os dados do arquivo da máscara de solda

A máscara de solda é uma camada protetora que você aplicará no PCB de cerâmica.

Protege o cobre da oxidação ou possíveis curtos durante o processo de soldagem. Portanto, é crucial compartilhar desenhos para a máscara de solda no projeto de PCB de cerâmica. É claro que a equipe de inspeção da empresa e os clientes devem estar de acordo. Embora a maioria das máscaras de solda seja geralmente verde, você pode escolher outras cores, como azul, vermelho, preto ou transparente.

3.12 Tabela de filmes

3.12 Gráfico de Filme

O quadro do filme da máscara de solda é de 300 por 300 mm na maioria dos casos.

Além disso, você pode reverter o filme negativo.

Além disso, a área com máscaras de solda é transmissora de luz. Claro, a seção traseira é uma máscara sem solda.

O filme de óleo branco deve alargar 0.03 mm para o canal do formulário. Tal como o canal original, também 0.12 mm.

Você deve ter um projeto de compensação de filme de cerca de 0.15 mm.

Neste filme, você deve indicar os seguintes parâmetros:

  • O número do material para o produto
  • Número da versão
  • Data de produção do filme
  • Número de filmes
  • Número do pedido de fabricação
  • Código, etc.

Novamente, se a largura da linha for maior que 0.25 mm, você não precisará de instruções especiais.

Seria melhor se você inspecionasse o desenho do filme. O processo deve abranger todas as dimensões e tamanhos de uma única peça.

3.13 Verifique o caractere de medição dimensional

3.13 Verifique a Tabela de Medição Dimensional

A inspeção do desenho do PCB cerâmico envolve a avaliação de várias dimensões.

Ajudaria se você considerasse as dimensões de peça única e tamanho do painel.

Verifique e confirme as especificações do produto e os requisitos de desempenho.

Em suma, você deve verificar todos os aspectos do desenho. Isso garantirá que todos os seus projetos atendam às especificações de projeto exigidas.

Algumas das dimensões são:

  • Comprimento e largura do produto
  • Tamanho e localização do furo de posicionamento
  • Tamanho de partícula única
  • Tamanho do canal
  • Espaçamento de partícula única
  • Deslocamento de alinhamento
  • Espessura do revestimento

Aqui estão outros requisitos que podem ser aplicados: identificação de pixel morto, rugosidade e requisitos de distorção.

3.14 Analisar especificações de desenho e desenho de PCB de cerâmica

3.14 Analisar Especificações de Desenho e Desenho de PCB Cerâmico

Existem vários aspectos que você deve confirmar nesta fase;

  1. Dimensões críticas do design de PCB de cerâmica
  2. Parâmetros-chave do produto de design de PCB de cerâmica

Você precisa comparar os dados ou informações que deseja usar com as especificações dos clientes. Lembre-se, os desenhos que os clientes fornecem são de sua propriedade.

Portanto, você deve protegê-lo por todos os meios, assinando um acordo de confidencialidade. Eles devem ser carimbados.

Ao avaliar todos os desenhos e dimensões, lembre-se de anotar quaisquer desvios.

Claro, em todas as etapas, deixe os clientes saberem o progresso.

Entre as especificações críticas de desenho e projeto que um cliente deve confirmar estão:

  • Defina cores diferentes para cada camada de design de PCB de cerâmica. Claro, eles devem corresponder ao
  • camadas funcionais de design de PCB de cerâmica
  • As seções frontal e traseira do PCB de cerâmica
  • Tipos de vias em PCB de cerâmica
  • Vários requisitos de rotulagem em PCB de cerâmica
  • Linha de corte do produto

É claro que o produto único também deve ter uma visão em perspectiva.

Então, seria melhor se você marcasse a polaridade.

Resumindo, o cliente deve confirmar cada seção do desenho ao lado dos padrões das imagens espelhadas.

A avaliação deve incluir as seções frontal e traseira do produto.

Pode haver um desvio nos furos da ferramenta ou nas linhas de corte.

É fundamental fazer os ajustes necessários.

O cliente confirma o desenho, os padrões de imagem espelhada na frente de todo o produto e no verso do produto podem se sobrepor, especialmente os furos de ferramentas do cliente, linhas de corte simples, etc. Se houver desvio, o ajuste é necessário.

3.15 Furos de Foco em Projeto de PCB Cerâmico

3.15 Furos de Foco em Projeto de PCB Cerâmico

No passado recente, a perfuração a laser era popular para fazer furos de placas cerâmicas.

Claro, isso é devido à precisão e exatidão.

Para o posicionamento de quatro pontas, a maioria dos fabricantes usa furos redondos.

A distância entre os orifícios de posicionamento deve ser superior a 80 mm (ou seja, distância da lente de exposição).

Além disso, os orifícios de posicionamento não podem ser simétricos à direita e à esquerda ou para cima e para baixo.

Isso evita possíveis desalinhamentos.

Claro, você não pode compartilhar furos para alinhamento de filme e máscaras de solda.

Para um produto com máscara de solda, você deve ter 8 furos de alinhamento.

No entanto, caso o produto não possua máscara de solda, você pode optar por 4 furos de posicionamento.

Aqui, o tamanho desses furos pode variar de 0.1 a 0.15mm

3.16 Verifique o layout frontal e traseiro

3.16 Verifique o layout frontal e traseiro

Ao avaliar o layout frontal e traseiro do projeto de PCB de cerâmica, você não deve fazer nenhum ajuste se houver sobreposição.

Além disso, observe que os padrões espelhados nas seções frontal e traseira podem se sobrepor.

3.17 Considere o número do LOTE

3.17 Considerar Número do LOTE

Embora a maioria dos fabricantes use dígitos, digamos 5, outros podem usar uma série de números. Este número desempenha um papel fundamental quando você deseja rastrear um produto.

Entre as informações, você pode usar como número de LOTE podendo incluir uma combinação de:

  • Data/mês
  • Número de série da ordem de fabricação
  • Número de rastreabilidade

Durante o processo de produção, certifique-se de que o número do LOTE seja consistente.

Claro, depois de ter tudo mencionado neste guia, você pode iniciar o processo de fabricação de PCB real.

Para todos os seus projetos de PCB de cerâmica, entre em contato com a Venture Electronics agora.

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