Kao osnovna oprema za precizno merenje, kontrolu i analizu, performanse instrumenata i brojila su usko povezane sa preciznošću obrade unutrašnjih štampanih ploča. Obrada preciznih štampanih ploča za instrumente i brojila zahteva posebne zahteve kao što su visoka stabilnost, niska buka i dug životni vek. U nastavku se analiziraju točke obrade iz više dimenzija.
Svojstva materijala pogodna za precizno mjerenje
Instrumenti i mjerači često moraju podnijeti slabe električne signale, tako da su performanse izolacije i sposobnost protiv -interferencije PCB materijala od ključne važnosti. Podloge sa visokim izolacionim otporom treba izabrati kako bi se izbeglo curenje signala ili spoljne smetnje koje utiču na tačnost merenja. Istovremeno, stabilnost dielektrične konstante materijala treba strogo kontrolirati, posebno u okruženjima s velikim temperaturnim promjenama. Čak i male fluktuacije u dielektričnoj konstanti mogu uzrokovati kašnjenje u prijenosu signala i utjecati na točnost mjerenja instrumenta. Osim toga, neki visoko{5}}instrumenti imaju posebne zahtjeve za koeficijent toplinskog širenja štampanih ploča, koji zahtijevaju odabir odgovarajućih supstrata kako bi se smanjila deformacija PCB-a uzrokovana promjenama temperature i izbjegla loš kontakt komponenti ili oštećenje kola zbog strukturalne deformacije.
Strukturni raspored koji zadovoljava složene funkcije
Raspored particija više vrsta signala
Instrumentacijske štampane ploče često integriraju više tipova signala, kao što su slabi analogni signali,-brzi digitalni signali,-snažni pogonski signali, itd. Strogi dizajn particija je potreban tokom obrade kako bi se jasno odvojile oblasti kola različitih tipova signala. Na primjer, pojas izolacije uzemljenja je postavljen između područja analognog signala i područja digitalnog signala kako bi se spriječilo da visokofrekventni šum digitalnog signala ometa preciznost mjerenja analognog signala. Područja kola velike snage treba držati dalje od krugova za precizno mjerenje kako bi se izbjegao utjecaj topline i elektromagnetnog zračenja na osjetljiva kola.
Visoka gustina i rafinirano ožičenje
Uz kontinuirano obogaćivanje funkcija instrumenta, stepen integracije PCB-a se povećava, a gustina ožičenja je znatno poboljšana. Tokom obrade potrebno je postići fino ožičenje, sa regulacijom širine linija i razmaka u malom opsegu kako bi se ispunili zahtjevi za instalaciju komponenti sa više pinova. U isto vrijeme, za vodove koji prenose slabe signale, diferencijalne distribucijske vodove treba koristiti za kompenzaciju vanjskih smetnji kroz simetrični dizajn linije, osiguravajući integritet signala. Put ožičenja treba skratiti što je više moguće kako bi se smanjili gubici i kašnjenja tokom prijenosa signala, posebno za visokofrekventne taktne signale i signale sinhronizacije, potrebna je stroga kontrola dužine ožičenja i konzistentnosti impedanse.
Osigurajte dugoročnu-stabilnu kontrolu tačnosti obrade
Mikro rupa i fina obrada kola
Precizne štampane ploče za instrumentaciju često zahtevaju instalaciju velikog broja minijaturizovanih komponenti, kao što su otpornici i kondenzatori upakovani u 01005, što postavlja izuzetno visoke zahteve za preciznost obrade mikro rupa na štampanoj ploči. Prečnik bušenja treba da se kontroliše unutar malog raspona tolerancije, a hrapavost zida rupe treba da bude niska da bi se obezbedila pouzdana veza između klinova komponenti i zida rupe. Obrada strujnog kruga zahtijeva osiguravanje tačnosti širine linije unutar ± 5 μm, glatke ivice bez neravnina i izbjegavanje izobličenja signala ili rizika kratkog spoja uzrokovanog defektima kola. Osim toga, za kola koja zahtijevaju visoku strujnu nosivost, potrebno je precizno kontrolirati debljinu bakrene folije kako bi se osiguralo da njena strujna nosivost zadovoljava zahtjeve dizajna, a da se izbjegnu problemi odvođenja topline uzrokovani prevelikom debljinom bakarne folije.
Garancija pouzdanosti međuslojnog povezivanja
Kvalitet međuslojne međuslojne veze višeslojnih preciznih štampanih ploča direktno utiče na stabilnost instrumenta. Visoko precizna tehnologija laminiranja potrebna je tokom obrade kako bi se osiguralo da se greška poravnanja između svakog sloja kontroliše u vrlo malom rasponu, izbjegavajući loše veze slijepih rupa uzrokovanih neusklađenošću međuslojeva. Ujednačenost debljine međuslojnog izolacijskog sloja također treba biti strogo kontrolirana kako bi se spriječio proboj izolacije uzrokovan prekomjernom snagom lokalnog električnog polja. Za međuslojne veze kritičnih signala, kombinacija stepenastih rupa ili slijepih ukopanih rupa može se koristiti za smanjenje prolaznih impedancije na putu prijenosa signala i osiguravanje stabilnog prijenosa signala.
Zaštitne mjere za rad sa složenim okruženjima
Tretman protiv korozije i{0}}starenja
Neki instrumenti i mjerači moraju raditi u sredinama koje su vlažne, prašnjave ili sadrže korozivne plinove, tako da je zaštita PCB-a neophodna. Pored konvencionalnih procesa površinskog premazivanja, mogu se koristiti posebni antikorozivni premazi kao što su poliimidni premazi, koji ne samo da mogu izolirati vodenu paru i korozivne tvari, već i izdržati određeni raspon temperaturnih promjena, osiguravajući dugotrajan-stabilan rad štampanih ploča u teškim okruženjima. Za dugotrajnu-upotrebu preciznih instrumenata, otpornost na starenje pcb podloga mora se strogo pregledati kako bi se izbjegla degradacija performansi uzrokovana starenjem materijala i produžio vijek trajanja instrumenta.
Optimizacija i obrada strukture odvođenja toplote
Tokom-dugotrajnog rada, neke komponente instrumenata i brojila mogu stvarati toplinu. Ako se akumulira previše topline, to može utjecati na performanse PCB-a i okolnih komponenti. Tokom obrade, mogu se dizajnirati namjenski kanali za disipaciju topline, kao što je postavljanje velikih površina bakarne folije ispod komponenti velike snage- ili korištenje ugrađenih blokova za disipaciju topline, kako bi se poboljšala provodljivost i difuzija topline. Za visoko{5}}precizne instrumente za mjerenje temperature, dizajn disipacije topline je također neophodan kako bi se smanjio utjecaj samozagrijavanja na temperaturni senzor i osigurala tačnost mjerenja.
Rigorozna kalibracija i validacija performansi
Precizna kalibracija električnih parametara
Nakon što je precizna PCB obrada instrumenata i mjerača završena, potrebna je sveobuhvatna kalibracija električnih parametara. Korištenjem specijalizirane opreme za precizno testiranje, pojačanje, širina pojasa, linearnost i drugi parametri svakog modula kola se precizno mjere i prilagođavaju kako bi se osiguralo da ispunjavaju specifikacije dizajna instrumenta. Za kola koja uključuju slabo pojačanje signala, potrebno je fokusirati se na testiranje njihovog koeficijenta šuma. Optimizacijom uzemljenja i zaštite, šum se može kontrolisati na izuzetno niskom nivou kako bi se osigurala sposobnost instrumenta da detektuje male signale.
Dugotrajno ispitivanje stabilnosti
Za razliku od običnih štampanih ploča, precizne štampane ploče za instrumentaciju zahtijevaju dugotrajno-testiranje stabilnosti kako bi se potvrdila njihova pouzdanost. U simuliranim uslovima radnog okruženja, štampana ploča se podvrgava kontinuiranim testovima rada stotinama ili čak hiljadama sati kako bi se pratio trend promjena u njegovim električnim parametrima performansi. Ako odstupanje parametara prelazi dozvoljeni opseg, potrebno je analizirati razloge i optimizirati tehnologiju obrade kako bi se osiguralo da štampana ploča održava stabilne performanse tokom cijelog vijeka trajanja instrumenta.