Innlemme samarbeidstankegang i materialvalget for ny kretskortdesign

Å integrere samarbeid i ditt nye valg av PCB-designmaterialer kan gi større fordeler enn du kanskje tror!

Fordi samarbeid er en god ting.

Det øker kunnskap eksponentielt, reduserer tiden det tar å komme på markedet og sikrer at organisasjoner får tilgang til den nyeste tenkningen, bygger motstandskraft og maksimerer profitten.

Som det var kjent tidlig på 1970-tallet, oppsto samarbeid eller deltakende design i Skandinavia?

Røttene stammer fra arbeidet til Norsk Jern- og Metallarbeiderforbund. Som skapte et prosjekt som hadde som mål å forbedre samarbeidet mellom ledelse og fagforening for å forbedre arbeidernes forhold og effektivisere beslutningstaking!

I ekte skandinavisk stil, på PCB Connect Gruppesamarbeid er kjernen i alt vi gjør. Å samarbeide med kundene våre i materialvalgsfasen av en PCB-design er et eksempel på hvor samarbeid kan drive kostnadene helt fra den tidligste fasen.

Riktig materialspesifikasjon er avgjørende når man vurderer høyfrekvent, HDI og produkter som krever flere lamineringssykluser. En feil beslutning i konseptfasen kan føre til en livssyklus med lavt utbytte, økte kostnader og potensielt å bli fanget i en mindre optimal forsyningskjede.

Så hvordan kan samarbeid hjelpe?

Spill det lange spillet.

Når du vurderer den nye prototypen din, kan det hende at den innenlandske produsenten foretrekker å bruke et premium-materialsett som er ideelt for prototyping i lavt volum, men som kanskje ikke er kostnadseffektivt i volumproduksjon på grunn av tilgjengelighet.

Å samarbeide med potensielle volumprodusenter fra starten av sikrer at de kan sjekke livssyklusen til det foreslåtte materialet, tilgjengeligheten på kort til mellomlang sikt, og sørge for at mulige fabrikker er sertifisert til å produsere og frigi PCB-en din riktig.

Hvis du spesifiserer et materiale som ikke er lett tilgjengelig på ditt primære produksjonssted, låser du deg umiddelbart til lengre leveringstider, høyere kostnader gjennom MOV-er og potensielle sertifiseringsproblemer.

Hvilke steg må jeg ta før jeg bestemmer meg for det mest passende materialet for applikasjonen min?

Temperaturen er viktig!

Når man vurderer passende materialsystemer, er materialets glassovergangstemperatur (TG) avgjørende. TG, eller glassovergangstemperaturen, indikerer når materialet blir ustabilt, og går effektivt fra fast tilstand til halvfast tilstand. Det er nødvendig på dette stadiet at man ikke bare vurderer driftstemperaturen til kretskortet i sin endelige, opprinnelige tilstand, men også typen komponenter som skal plasseres på kretskortet og de nødvendige temperaturene kortet vil bli utsatt for under monteringsprosessen.

TG-verdier for standard PCB-materialer øker fra TG130, TG150 til TG170 grader celsius, hvor hver TG-type har en høyere kostnadsattributt avhengig av verdien av det spesifiserte materialet.

Hva er en sammenlignende sporingsindeks (CTI)?

CTI, eller den komparative sporingsindeksen, måler de elektriske gjennomslagsegenskapene til en isolator (PCB-substrat), og bestemmer hvor nært et par ledere eller spor kan plasseres uten risiko for energilekkasje fra en leder til en annen når strøm tilføres substratet.

Jo høyere CTI-klassifisering materialet har, desto mer energi tåler PCB-en før energilekkasje begynner å oppstå, noe som til slutt fører til kortslutninger mellom sporparene.

Etter å ha vurdert det termiske regimet som kretskortet kan bli utsatt for i løpet av sin levetid, vender vi oppmerksomheten mot laminatets elektriske egenskaper, og spesifikt det som er kjent som Dk-verdien eller dielektrisitetskonstanten.

Dk-verdien til PCB-laminater er viktig når man vurderer høyhastighetsdesign og spesielt produkter med impedanskrav. Den dielektriske konstanten måler energien mellom et par spor i laminatet sammenlignet med det aktuelle paret spor hvis de var inneholdt i et vakuum.

Dk-verdien for et vakuum er 1,0, mens alle andre materialer har en høyere Dk-verdi. Et laminat med høyere Dk-verdi lagrer mer energi enn et laminat med en lavere Dk-verdi. Ved høyere Dk-verdier flyter energien saktere gjennom sporene, noe som gjør laminater med høyere Dk mindre egnet for applikasjoner med høyere hastighet.

Så jeg har et nytt PCB-design; hva bør jeg være viktig å vurdere?

Sørg for at du har valgt et passende laminatsystem som oppfyller driftstemperaturkravene til produktet ditt i sin endelige, opprinnelige form, og forstår temperaturene som monteringsanlegget ditt opererer ved for riktig montering av produktet.

Sjekk at du har modellert eventuelle impedansegenskaper til kretskortet riktig i forhold til Dk-verdien til materialet du vurderer.

Fra et produksjonssynspunkt er det viktigste å sørge for at produsenten du ønsker å bruke har riktig godkjenning fra garantilaboratoriet for å sertifisere og bruke PCB-laminatet du vurderer. Å produsere en produksjonsbatch og oppdage at fabrikken din ikke kan støtte UL-godkjenning kan være en svært kostbar oppgave.

Sjekk materialets livssyklus enten med din potensielle produsent eller direkte med materialprodusenten. Anta at applikasjonen din har et krav om å levere kontinuerlige produkter over en lengre tidsramme. Å sikre kontinuerlig forsyning direkte fra materialprodusenten kan spare deg tid og penger hvis laminatsystemet blir foreldet midtveis i et prosjekt.

Sjekk at produsenten din har de riktige UL-godkjenningene for å sertifisere og frigi produktet i hvert område du forventer å selge og distribuere.

Å forstå de kritiske aspektene ved et materiales termiske og mekaniske egenskaper og samarbeide med PCB-produsenten din vil sikre den laveste totalkostnaden for den nye designen din og sørge for at PCB-en din har flere sourcing-alternativer når som helst i livssyklusen.

For mer informasjon om materialvalg og hvordan PCB Connect Gruppen kan støtte din beslutningsprosess for materialer. Kontakt oss gjerne for mer informasjon.