PCB da Nelco

Este guia abrange tudo o que você precisa saber sobre o Nelco PCB, como aplicações, temperatura de transição vítrea, controle de qualidade e benefícios, entre outros aspectos.

Ele o ajudará a se tornar um especialista na indústria de PCB da Nelco – continue lendo.

O que é Nelco PCB?

Esta é uma placa de circuito impresso construída usando Materiais Nelco, que proporcionam excelente desempenho mecânico e térmico.

Eles são adequados para aplicações de PCB digitais e multicamadas de alta velocidade.

Além disso, todos os materiais de PCB da Nelco oferecem alta resistência CAF e confiabilidade térmica para compatibilidade com montagem sem chumbo e são compatíveis com RoHS.

Quais são os diferentes acabamentos de superfície de PCB em Nelco PCB?

Os principais tipos de acabamentos usados ​​na Nelco PCB incluem:

1) Ouro de imersão em níquel eletrolítico

ENIG é a alternativa mais comum e é utilizada na maioria das placas de circuito impresso da Nelco.

Este acabamento dá uma fina película soldável a ouro que protege os vestígios de cobre usando uma barreira de níquel separando-o do cobre.

É uma alternativa ideal sem chumbo que forma um acabamento duradouro.

2) Nivelamento de solda de ar quente

No caso do HASL, o PCB Nelco é fixado verticalmente por meio de grampos e imerso em um banho de fluxo.

Em seguida, é mergulhado em uma cuba quente de solda derretida e o acabamento, consistindo de chumbo/estanho, é achatado usando facas de ar quente.

Consequentemente, o PCB é retirado da cuba de solda derretida.

Este tratamento garante uma espessura uniforme em toda a placa.

Acabamento HASL atualmente usado principalmente em aplicações aeroespaciais e militares.

3) HASLI sem chumbo

As características e aplicações deste acabamento são semelhantes ao HASL, exceto que a liga não contém chumbo.

Em vez disso, pode ter estanho e níquel, estanho e cobre, ou estanho, níquel, germânio e liga de cobre.

Este tipo de acabamento PCB não é comumente usado.

4) Lata de imersão

Nesse tipo de acabamento, uma camada de estanho é depositada sobre a superfície de cobre por meio de um processo químico.

É comumente aplicado em PCBs Nelco de alta velocidade.

O acabamento PCB de estanho de imersão funciona perfeitamente para proteger o cobre da oxidação.

No entanto, estanho e cobre em tal proximidade podem causar difusão de um metal específico para outro, levando a problemas.

5) Conservante de Soldagem Orgânico/Entek

Com OSP, uma fina camada de material é depositada em todo o cobre para blindá-lo antes da soldagem.

Este tipo de acabamento de superfície orgânico PCB é à base de água e não é comumente usado atualmente.

6) Ouro Duro

O ouro duro é aplicado em cima do níquel, que adere bem e não se desintegra facilmente em comparação com outros tipos de acabamento de PCB.

Devido à sua longevidade, este tipo de acabamento Nelco PCB é empregado em aplicações que envolvem contato mecânico, como teclados e botões.

7) Prata de imersão

Este acabamento PCB, assim como estanho de imersão, é utilizado em aplicações de sinal de alta velocidade que não possuem níquel.

No entanto, ele precisa de armazenamento especial, pois descolorirá quando exposto ao ar.

8) Ouro de Imersão de Paládio Sem Eletrodo Níquel Eletrodo

ENEPIG é um acabamento metálico de três camadas que é aplicado em PCBs que também necessitam de conexão de fios.

O papel do níquel eletrolítico é proteger o cobre e inibi-lo de entrar em contato com outros metais.

Da mesma forma, o paládio sem eletrólito oferece outra camada anti-oxidação e evita a corrosão do níquel.

Por fim, a camada de ouro incorpora mais revestimento contra oxidação, além de cobrir completamente o PCB.

9) Ouro Soft Bondable

Este tipo de PCB da Nelco é utilizado há anos e possui procedimento de colagem semelhante ao ENEPIG.

Tem uma almofada de superfície coroada, o que implica que existe um espaço mínimo para aterrar os fios.

Como o NELCO PCB se compara ao ISOLA PCB?

ISOLA PCB e Nelco PCB são placas de circuito impresso de alta frequência que oferecem desempenho mecânico e térmico superior.

No entanto, a Nelco PCB usa uma infinidade de materiais laminados e pré-impregnados, enquanto a Isola PCB geralmente usa pré-impregnados e laminados dielétricos revestidos de cobre.

Os materiais usados ​​nas duas placas de circuito impresso são adequados para a fabricação de PCBs multicamadas aprimoradas.

Quais são os fatores a serem considerados ao selecionar vias para multicamadas Nelco PCB?

As vias de PCB são um componente importante de PCBs Nelco multicamadas, que podem ser um desafio para projetar e fabricar.

Eles fornecem um caminho através do qual a energia térmica e elétrica pode fluir através das camadas.

Portanto, aqui estão os principais fatores a serem considerados ao escolher vias para um PCB multicamada.

· Tipo de Via

Você precisa determinar se uma via passante, enterrada ou cega é a escolha apropriada para o seu projeto.

Se você tiver uma única laminação sem tecnologia ou preenchimento, terá mais espaço para furos maiores.

· Via Tamanho

O tamanho de via mais popular é 10 mil, que reduziria após o chapeamento para 7 mil, embora o tamanho da via dependa da espessura do PCB.

As microvias, perfuradas mecanicamente e perfuradas a laser de 4 mil furos, dependem da espessura do PCB da Nelco.

· Via Tolerância

É essencial especificar a tolerância do tamanho do furo. No entanto, a maioria dos fabricantes de PCBs da Nelco geralmente fornecem diretrizes internas.

· Tecnologia certa

Consulte o fabricante da placa de circuito impresso para desenvolver uma pilha que suporte a tecnologia via que você precisa.

· Diretrizes IPC

É importante sempre cumprir as instruções do IPC para a tecnologia relacionada, que inclui estipulações como distância entre vias.

As diretrizes de design para militares, classe 2, classe 3 e classe 3DS são particularmente críticas, pois todas diferem moderadamente.

· Anel Anular

Preste atenção nos requisitos do anel anular de acordo com a classe 2 e 3.

Um anel anular é o que é formado após a perfuração das almofadas de cada camada.

Dá área de terra suficiente dentro da seção interior para ainda ter uma ligação de cobre ao traço na camada específica.

Garante a conexão mesmo antes de fazer um chapeamento de furo passante.

No entanto, há muita tolerância para gerenciar se durante a perfuração vertical.

Você será solicitado a gerenciar as tolerâncias do movimento de materiais e também como a broca passa pelo material.

Quais são as aplicações da Nelco PCB?

Projetado para montagens sem chumbo, aplicações digitais de alta velocidade e placas de circuito impresso multicamadas.

Aqui estão os principais usos do Nelco PCB:

• Infraestrutura sem fio e aparelhos
• Planos traseiros
• Automotivo
• servidores de comunicações e redes

Quais são os principais recursos da série Nelco N4000?

O Nelco Série N4000-13 é um sistema avançado de resina epóxi projetado para oferecer excelente baixa perda de sinal/alta velocidade de sinal e recursos de gerenciamento térmico.

O N4000-13 SI é ideal para aplicações que precisam de regulação de impedância precisa e integridade de sinal ideal.

Também garante alta confiabilidade pela resistência térmica e CAF.

Os principais recursos da série Nelco N4000 incluem:

· Compatível com montagem sem chumbo

O material Nelco PCB é apropriado para montagens com temperatura máxima de refluxo de 245 graus Celsius.

No entanto, com base no projeto e no processamento de construção, a temperatura de refluxo pode chegar a 260 graus Celsius.

· Estabilidade Térmica Robusta

A série N4000 possui excelente perda de sinal, propriedades térmicas e elétricas.

Ele é modelado para PCBs de alta confiabilidade que exigem desempenho térmico aprimorado e ampla largura de banda.

A temperatura de transição vítrea da série (Tg) é superior a 210 graus Celsius e possui baixo CTE do eixo Z.

· Baixa Perda e Alta Velocidade

É adequado para aplicações na faixa de frequência de 1-10 GHz.

Além disso, o baixo Dk e Df permitem uma rápida propagação do sinal e baixa distorção do sinal para aplicações de alto desempenho e alta frequência.

· Resistente a CAF

A baixa resistência Z-CTE e CAF verificada oferecem confiabilidade de longo prazo para aplicações digitais e de RF.

· Opção de integridade do sinal

Se utilizado, o vidro SI oferece desempenho elétrico aprimorado mesmo nas aplicações mais exigentes de PCB da Nelco.

· Grande variedade de construção

A série Nelco N4000 está disponível em uma ampla variedade de construções.

A construção abrange desde estilos de vidro até pesos de cobre, incluindo RTFOIL, tratamento duplo e laminados de cobre padrão.

Eles também existem como um sistema de 2 mil cumprindo as estipulações de um laminado capacitivo.

Quais são os benefícios de uma constante dielétrica mais baixa no Nelco PCB?

A constante dielétrica é uma medida da capacidade do material PCB de se polarizar através do campo elétrico e acumular energia eletrostática.

Refere-se também à capacidade do material de permitir a propagação do sinal e varia com a frequência.

As folhas de dados de materiais geralmente denotam constante dielétrica relativa como Dk, com materiais de baixo Dk tornando isoladores excepcionais.

Isso os torna ideais para o isolamento ideal de sinais em camadas de PCB adjacentes.

Portanto, vejamos as principais vantagens da baixa constante dielétrica da Nelco PCB:

• Melhor isolamento
• Propagação mais rápida do sinal através do material
• Menor capacitância do traço disperso
• maior impedância de traço para uma geometria de traço específica

Como você mitiga a perda de material em Nelco PCB?

As incompatibilidades de impedância são a principal causa de perda de sinal em taxas de dados mais baixas.

Embora mínimas, as perdas do condutor e a absorção dielétrica do material Nelco PCB também causam perda de sinal.

A incompatibilidade de impedância é bem gerenciada por meio do controle de rotas de rastreamento, separação e geometrias durante o projeto do layout da PCB.

No entanto, a 10 Gbps e além das taxas de dados, a perda de material se torna muito instrumental.

É importante considerar a fabricação dielétrica controlada durante o processo de projeto.

Aqui estão os fatores a serem considerados durante o processo de seleção de material para mitigar a perda devido ao material Nelco PCB:

• Efeito de pele
• Perda tangente
• Constante Dielétrica Relativa
• Composição do tecido de fibra de vidro

Esses aspectos materiais têm efeitos consideráveis ​​nas características elétricas.

Portanto, você precisa considerá-los como aspectos vitais durante o projeto de empilhamento de PCB da Nelco.

Existe diferença entre Taconic PCB e Nelco PCB?

A principal diferença entre Taconic PCB e Nelco PCB é o principal tipo de material usado na placa de circuito.

PCB Tacônico use principalmente material laminado PTFE.

Por outro lado, a Nelco PCB aplica uma variedade de materiais, incluindo materiais epóxi de alta velocidade, FR-4 e High-Tg.

Ele também usa materiais aprimorados como éster de cianato, BT e poliimida.

No entanto, todos esses materiais de PCB são laminados de alta frequência que garantem constante dielétrica muito estável e baixo fator de dissipação.

Existe diferença entre o fator de dissipação e a tangente de perda na fabricação de PCB da Nelco?

A tangente de perda (tan(δ)) é definida como medida de perda de sinal durante a propagação do sinal através da linha de transmissão.

É comumente referido como fator de dissipação, que é resultado da absorção da onda eletromagnética pelo material dielétrico.

Baseia-se na composição da resina de vidro e na estrutura do material.

Uma tangente de perda inferior leva a que mais do sinal transmitido inicial chegue ao seu destino.

Isso é vital para aplicações baseadas em transceptor em que os sinais multi-gigabit precisam ser transmitidos por meio de canais de backplane longos.

Por outro lado, uma tangente de perda grande implica em alta absorção dielétrica e quantidade reduzida de sinal transmitido chega ao seu destino.

Basicamente, escolher o material de PCB da Nelco com a menor perda é a melhor opção, embora o fator de dissipação mais baixo tenha um custo elevado.

Como a trama de fibra de vidro afeta o desempenho da Nelco PCB?

A fibra de vidro dentro do núcleo e do pré-impregnado é fabricada através da tecelagem de fibras de fio de vidro para produzir painéis de fibra de vidro semelhantes a tecidos.

Esses painéis são então impregnados usando uma resina epóxi para criar materiais de núcleo e pré-impregnados.

Uma vez que o fio de vidro tem diferentes espessuras e densidades, os painéis finais podem abranger desde o enchimento de fibra de vidro-epóxi de tecido apertado até tecido de fibra de vidro frouxamente tecido.

Os tecidos são normalmente agrupados em vários estilos de vidro, dependendo do tipo de fio de fibra de vidro utilizado e da contagem de fios.

Quanto mais rígida a rede de tecelagem, mais estável será a constante dielétrica da Nelco PCB.

Tecidos soltos que levam a uma constante dielétrica menos estável dentro do laminado PCB podem resultar em variações na impedância do traço.

Além disso, pode causar distorções de propagação em sinais próximos, como pares diferenciais que referenciam precisamente a trama.

Quais são os efeitos do design de empilhamento de PCB no desempenho do Nelco PCB?

O design do empilhamento de PCB da Nelco desempenha um papel fundamental no desempenho geral do sistema.

Isso é particularmente importante em estruturas de alto desempenho que envolvem tecnologia de transceptor.

É o substrato no qual você monta todos os componentes da placa de circuito impresso.

Um design de pilha de PCB ruim com materiais escolhidos inadequadamente pode degenerar a capacidade elétrica de transmissão de sinal.

Além disso, pode degradar a capacidade de fabricação, o fornecimento de energia e a confiabilidade a longo prazo do produto final.

Para projetar perfeitamente o empilhamento de PCB, você deve ter um grande domínio da fabricação de PCB e dos fatores que afetam a escolha e o custo do material.

Um PCB Nelco regular é fabricado a partir de várias camadas alternadas de folha de cobre, pré-impregnados e materiais de núcleo prensados ​​a quente e unidos.

Como a temperatura de transição de vidro afeta a fabricação de PCB da Nelco?

A temperatura de transição vítrea (Tg) é um aspecto que pode influenciar na fabricação de placas de circuito impresso.

Todos os materiais de PCB da Nelco são suscetíveis à expansão e contração devido a mudanças de temperatura.

A taxa de expansão e contração é ditada pelo coeficiente de expansão térmica (CTE) do material.

Tg é a temperatura em que a resina no material PCB começa a se expandir muito mais rapidamente do que a trama de cobre e vidro circundante.

A rápida expansão da resina eleva a pressão mecânica na estrutura do PCB.

Como o tecido de vidro e o cobre são laminados juntos, eles fortalecem a placa de circuito nos eixos X e Y laterais.

A expansão resultante é compelida a acontecer particularmente no eixo Z vertical.

A rápida expansão vertical pode sobrecarregar as estruturas da via levando a fraturas da via.

Também pode resultar em delaminação de PCB em situações extremas quando a expansão é excessiva.

Durante a seleção do material Nelco PCB, escolha um que tenha uma Tg alta o suficiente para sustentar os ciclos de temperatura de fabricação previstos.

Isso deve ocorrer durante a montagem e o retrabalho para garantir a confiabilidade da fabricação do PCB.

Para procedimentos compatíveis com restrições de substâncias perigosas, a temperatura de refluxo pode suportar 240 graus Celsius ou atingir um pico de 260 graus Celsius.

Quais fatores determinam o número de camadas no projeto de empilhamento de PCB da Nelco?

O objetivo de qualquer projeto de empilhamento de PCB da Nelco é escolher o material e definir a ordem das camadas.

Isso deve garantir que ele forneça suficientemente a integridade de energia necessária e o desempenho do sinal com o menor custo de PCB.

O número agregado de camadas necessárias para um projeto específico é baseado na complexidade da placa de circuito.

Portanto, os principais fatores que determinam o número de camadas no design de empilhamento da Nelco PCB incluem:

• Soma total de redes de sinal que precisam sair do dispositivo BGA
• Soma total de derramamentos ou planos de energia, e
• Densidade do componente e tipo de pacotes para os componentes.

Normalmente, especificações independentes de terra ou plano de força e grandes quebras de matriz de grade de esfera determinam a contagem final da camada de PCB da Nelco.

Como o peso do cobre influencia seu uso na Nelco PCB?

Uma onça de cobre é utilizada para camadas planas e meia onça de cobre é normalmente utilizada para traços de sinal.

Pesos de cobre mais densos podem ser utilizados para fornecimento de energia caso você espere uma corrente CC mais alta.

No entanto, camadas de cobre mais espessas aumentam a espessura geral da placa e aumentam as preocupações de fabricação associadas à perfuração e laminação.

A construção híbrida é possível com o Nelco PCB?

O uso de construção híbrida é um dos métodos de controle de despesas em projetos de PCB de alta velocidade.

Na construção híbrida de PCB Nelco, apenas a camada que requer sinais de alto desempenho utiliza um custo mais alto, embora material de núcleo laminado de menor perda.

As camadas restantes podem empregar um derivado de menor custo do material do núcleo FR4.

Um requisito comum de construção híbrida é manter um pré-impregnado uniforme em toda a PCB para unir as camadas do núcleo.

A mistura de pré-impregnados na placa de circuito impresso pode levar a problemas de laminação, pois podem ser necessárias temperaturas variadas para a ligação adequada dos diferentes pré-impregnados.

Por que a panelização da placa é importante ao dimensionar a placa de circuito impresso da Nelco?

A panelização da placa é fundamental durante o dimensionamento inicial da Nelco PCB para maximizar a quantidade de rendimento da placa para cada painel PCB.

Isso ajuda a reduzir o custo de cada placa.

As dimensões comuns do painel PCB são 12 × 18 polegadas e 18 × 24 polegadas.

No entanto, a superfície útil real deixada para o fabricante geralmente é 1 polegada a menos em todas as bordas do painel.

Assim, as dimensões viáveis ​​são 10 × 16 polegadas e 16 × 22 polegadas, respectivamente.

Além disso, ao painelizar várias placas em um painel de placa de circuito impresso, a especificação de espaçamento mínimo entre as placas deve ser de 100 mils.

Isso permite o roteamento de placas individuais após a fabricação.

Como você controla a qualidade da Nelco PCB?

Existem diferentes métodos analíticos para testar as características químicas, físicas e/ou mecânicas dos materiais PCB à medida que são resfriados ou aquecidos.

Aqui estão os principais testes de controle de qualidade para Nelco PCB:

· Calorimetria de varrimento diferencial

O DSC está entre as técnicas termoanalíticas empregadas para acessar as várias características químicas e físicas de pré-impregnados e laminados.

Ele mede a variação no fluxo de calor em um sistema de resina em comparação com uma referência de alumínio.

· Análise Termo-Mecânica

O TMA determina a variação dimensional em um material de PCB à medida que aquece da temperatura ambiente até uma temperatura final definida.

A variação de altura, largura ou comprimento com a mudança de temperatura é o que se chama de Coeficiente de Expansão Térmica.

· Análise Termo-Gravimétrica

O TGA determina a perda de peso em função da temperatura à medida que um material Nelco PCB é aquecido.

O aquecimento é através de uma rampa de aquecimento regulada ou modo isotérmico.

· Espectrofotometria Infravermelho

A espectrofotometria IR estabelece a “impressão digital química” de um material PCB no que diz respeito à transmissão e absorção característica de frequências infravermelhas.

Quais são os Padrões de Qualidade para Nelco PCB?

• Padrões RoHS
• Normas UL
• Padrões CE
• Padrões ISO
• ASTM

Agora, antes de escolher o material Nelco para o seu PCB, verifique se os requisitos atendem aos critérios deste guia.

Caso tenha alguma dúvida ou queira fazer uma consulta, A Venture Electronics está aqui para ajudar.