Einbettung des kooperativen Gedankens in die Materialauswahl für Ihr neues PCB-Design

Die Einbeziehung kooperativer Überlegungen bei der Auswahl der Materialien für Ihr neues PCB-Design kann größere Vorteile bieten, als Sie vielleicht denken!

Weil Zusammenarbeit eine gute Sache ist.

Es steigert den Wissensstand exponentiell, verkürzt die Markteinführungszeit und stellt sicher, dass Unternehmen auf die neuesten Erkenntnisse zugreifen, ihre Widerstandsfähigkeit stärken und ihren Gewinn maximieren.

Wie war es in den frühen 1970er Jahren bekannt, dass kollaboratives oder partizipatives Design seinen Ursprung in Skandinavien hatte?

Seine Wurzeln liegen in der Arbeit der norwegischen Eisen- und Metallarbeitergewerkschaft. Diese rief ein Projekt ins Leben, das die Zusammenarbeit zwischen Management und Gewerkschaft verbessern sollte, um so die Arbeitsbedingungen zu verbessern und die Entscheidungsfindung zu vereinfachen.

Im echten skandinavischen Stil, im PCB Connect Für uns als Gruppe steht die Zusammenarbeit im Mittelpunkt unseres Handelns. Die Zusammenarbeit mit unseren Kunden bei der Materialauswahl eines PCB-Designs ist ein Beispiel dafür, wie Kooperation bereits im Frühstadium Kosten senken kann.

Die richtige Materialspezifikation ist bei Hochfrequenz-, HDI- und Produkten mit mehreren Laminierungszyklen unerlässlich. Eine falsche Entscheidung in der Konzeptphase kann zu einer schlechten Ausbeute, höheren Kosten und möglicherweise zu einer nicht optimalen Lieferkette führen.

Wie kann also eine Zusammenarbeit helfen?

Spielen Sie das lange Spiel.

Wenn Ihr heimischer Hersteller Ihren neuen Prototyp in Betracht zieht, bevorzugt er möglicherweise die Verwendung eines hochwertigen Materialsatzes, der sich ideal für die Prototypenfertigung in kleinen Stückzahlen eignet, bei der Serienproduktion aufgrund der Verfügbarkeit jedoch möglicherweise nicht kosteneffizient ist.

Durch die Zusammenarbeit mit potenziellen Volumenherstellern von Anfang an wird sichergestellt, dass diese den Lebenszyklus des vorgeschlagenen Materials und die kurz- bis mittelfristige Verfügbarkeit prüfen können und dass mögliche Fabriken für die ordnungsgemäße Herstellung und Freigabe Ihrer Leiterplatte zertifiziert sind.

Wenn Sie eine Materialmarke angeben, die an Ihrem primären Produktionsstandort nicht ohne weiteres verfügbar ist, müssen Sie sich sofort mit längeren Vorlaufzeiten, höheren Kosten durch MOVs und potenziellen Zertifizierungsproblemen herumschlagen.

Welche Schritte muss ich unternehmen, bevor ich das für meine Anwendung am besten geeignete Material bestimme?

Die Temperatur ist wichtig!

Bei der Auswahl geeigneter Materialsysteme ist die Glasübergangstemperatur (TG) des Materials entscheidend. Sie gibt an, wann das Material instabil wird und vom festen in den halbfesten Zustand übergeht. Dabei ist es wichtig, nicht nur die Betriebstemperatur der Leiterplatte im Endzustand zu berücksichtigen, sondern auch die Art der zu bestückenden Bauteile und die erforderlichen Temperaturen, denen die Leiterplatte während des Bestückungsprozesses ausgesetzt ist.

Die TG-Werte für Standard-PCB-Materialien steigen von TG130, TG150 bis TG170 Grad Celsius, wobei jeder TG-Typ ein höheres Kostenattribut hat, das vom Wert des angegebenen Materials abhängt.

Comparative Tracking Index (CTI) Was ist das?

CTI (Comparative Tracking Index) misst die elektrischen Durchschlagseigenschaften eines Isolators (PCB-Substrat) und bestimmt, wie nahe ein Paar Leiter oder Spuren positioniert werden kann, ohne dass die Gefahr besteht, dass Energie von einem Leiter zum anderen gelangt, wenn Strom auf das Substrat angewendet wird.

Je höher die CTI-Bewertung des Materials ist, desto mehr Energie kann die Leiterplatte aushalten, bevor es zu Energieverlusten kommt, die letztendlich zu Kurzschlüssen zwischen den Paarleiterbahnen führen.

Nachdem wir die thermischen Bedingungen betrachtet haben, denen die Leiterplatte während ihrer Lebensdauer ausgesetzt sein könnte, wenden wir uns den elektrischen Eigenschaften des Laminats zu, insbesondere dem sogenannten Dk-Wert oder der Dielektrizitätskonstante.

Der Dk-Wert von PCB-Laminaten ist entscheidend für Hochgeschwindigkeitsdesigns und insbesondere für Produkte mit Impedanzanforderungen. Die Dielektrizitätskonstante misst die Energie zwischen zwei Leiterbahnen im Laminat im Vergleich zu der Energie, die sich im Vakuum zwischen den Leiterbahnen befindet.

Der Dk-Wert für Vakuum beträgt 1,0, während alle anderen Materialien einen höheren Dk-Wert aufweisen. Ein Laminat mit höherem Dk-Wert speichert mehr Energie als eines mit niedrigerem Dk-Wert. Bei höheren Dk-Werten fließt die Energie langsamer durch die Bahnen, wodurch Laminate mit höherem Dk-Wert für Anwendungen mit höheren Geschwindigkeiten weniger geeignet sind.

Ich habe also ein neues PCB-Design. Was sollte ich dabei besonders beachten?

Stellen Sie sicher, dass Sie ein geeignetes Laminatsystem ausgewählt haben, das die Betriebstemperaturanforderungen Ihres Produkts in seiner endgültigen nativen Form erfüllt, und dass Sie die Temperaturen kennen, bei denen in Ihrer Montageanlage das Produkt korrekt montiert wird.

Überprüfen Sie, ob Sie alle Impedanzeigenschaften der Leiterplatte im Verhältnis zum Dk-Wert des von Ihnen betrachteten Materials richtig modelliert haben.

Aus Produktionssicht ist es wichtig sicherzustellen, dass der von Ihnen gewählte Hersteller über die entsprechende Zulassung der Prüflabore verfügt, um das von Ihnen in Betracht gezogene PCB-Laminat zu zertifizieren und zu verwenden. Die Herstellung einer Produktionscharge und die Feststellung, dass Ihr Werk keine UL-Zulassung hat, kann sehr kostspielig sein.

Erkundigen Sie sich bei Ihrem wahrscheinlichen Hersteller oder direkt beim Materialhersteller über die Lebensdauer des Materials. Angenommen, Ihre Anwendung erfordert die Bereitstellung fortlaufender Produkte über einen längeren Zeitraum. Die Sicherstellung der Lieferkontinuität direkt vom Materialhersteller kann Ihnen Zeit und Geld sparen, wenn das Laminatsystem mitten im Projekt veraltet.

Überprüfen Sie, ob Ihr Hersteller über die richtigen UL-Zulassungen verfügt, um das Produkt in allen Gebieten, in denen Sie es verkaufen und vertreiben möchten, zu zertifizieren und freizugeben.

Wenn Sie die kritischen Aspekte der thermischen und mechanischen Eigenschaften eines Materials verstehen und mit Ihrem Leiterplattenhersteller zusammenarbeiten, können Sie die Gesamtkosten für Ihr neues Design so gering wie möglich halten und sicherstellen, dass für Ihre Leiterplatte zu jedem Zeitpunkt ihres Lebenszyklus mehrere Bezugsquellen zur Verfügung stehen.

Weitere Informationen zur Materialauswahl und zur Art und Weise der PCB Connect Die Gruppe kann Sie bei Ihrem Materialentscheidungsprozess unterstützen. Kontaktieren Sie uns für weitere Einzelheiten.