PCB de Nelco

Esta guía cubre todo lo que necesita saber sobre Nelco PCB, como aplicaciones, temperatura de transición vítrea, control de calidad y beneficios, entre otros aspectos.

Le ayudará a convertirse en un experto en la industria de PCB de Nelco: siga leyendo.

¿Qué es Nelco PCB?

Esta es una placa de circuito impreso construida utilizando materiales nelco, que otorgan un excelente rendimiento mecánico y térmico.

Son adecuados para aplicaciones de PCB multicapa y digitales de alta velocidad.

Además, todos los materiales de PCB de Nelco ofrecen alta resistencia CAF y confiabilidad térmica para compatibilidad con ensamblaje sin plomo y cumplen con RoHS.

¿Cuáles son los diferentes acabados superficiales de PCB en PCB Nelco?

Los principales tipos de acabados utilizados en Nelco PCB incluyen:

1) Oro de inmersión de níquel electrolítico

ENIG es la alternativa más común y se utiliza en la mayoría de los PCB de Nelco.

Este acabado proporciona una fina película soldable de oro que protege las trazas de cobre mediante una barrera de níquel que las separa del cobre.

Es una alternativa ideal sin plomo que forma un acabado duradero.

2) Nivelación de soldadura de aire caliente

En el caso de HASL, la PCB de Nelco se sujeta verticalmente con abrazaderas y se sumerge en un baño de fundente.

Luego se sumerge en una tina caliente de soldadura derretida y luego el acabado, que consiste en plomo/estaño, se aplana con cuchillas de aire caliente.

En consecuencia, la placa de circuito impreso se extrae de la cuba de soldadura fundida.

Este tratamiento asegura un espesor uniforme en todo el tablero.

El acabado HASL actualmente se usa principalmente en aplicaciones aeroespaciales y militares.

3) HASLI sin plomo

Las características y aplicaciones de este acabado son similares a HASL, excepto que la aleación no contiene plomo.

Más bien, puede tener estaño y níquel, estaño y cobre, o aleación de estaño, níquel, germanio y cobre.

Este tipo de acabado de PCB no se usa comúnmente.

4) Estaño de inmersión

En este tipo de acabado, se deposita una capa de estaño sobre la superficie de cobre mediante un proceso químico.

Se aplica comúnmente en PCB Nelco de alta velocidad.

El acabado de PCB de estaño por inmersión funciona perfectamente para proteger la parte inferior del cobre de la oxidación.

Sin embargo, el estaño y el cobre en tal proximidad pueden causar la difusión de un metal específico a otro, lo que genera problemas.

5) Conservante de soldabilidad orgánico/Entek

Con OSP, se deposita una fina capa de material en todo el cobre para protegerlo antes de soldarlo.

Este tipo de acabado superficial orgánico de PCB es a base de agua y actualmente no se usa comúnmente.

6) oro duro

Se aplica oro duro sobre el níquel, que se adhiere bien y no se desintegra fácilmente en comparación con otros tipos de acabado de PCB.

Debido a su longevidad, este tipo de acabado de PCB de Nelco se emplea en aplicaciones que involucran contacto mecánico, como teclados y botones.

7) Plata de inmersión

Este acabado de PCB, al igual que el estaño de inmersión, se utiliza en aplicaciones de señales de alta velocidad que no contienen níquel.

Sin embargo, necesita un almacenamiento especial ya que se decolorará cuando se exponga al aire.

8) Níquel electrolítico Oro de inmersión de paladio electrolítico

ENEPIG es un acabado metálico de tres capas que se aplica en PCB que también necesitan conexión por cable.

El papel del níquel no electrolítico es proteger el cobre e impedir que entre en contacto con otros metales.

Asimismo, el paladio electrolítico ofrece otra capa antioxidante y evita la corrosión del níquel.

Finalmente, la capa de oro incorpora más recubrimiento contra la oxidación además de cubrir la PCB por completo.

9) Oro Bondable Suave

Este tipo de PCB de Nelco se ha utilizado durante años y tiene un procedimiento de unión similar al de ENEPIG.

Tiene una almohadilla de superficie coronada, lo que implica que existe un espacio mínimo para colocar los cables.

¿Cómo se compara NELCO PCB con ISOLA PCB?

PCB de Isola y Nelco PCB son placas de circuito impreso de alta frecuencia que ofrecen un rendimiento mecánico y térmico superior.

No obstante, Nelco PCB utiliza una gran variedad de materiales laminados y preimpregnados, mientras que Isola PCB suele utilizar preimpregnados y laminados dieléctricos revestidos de cobre.

Los materiales utilizados en las dos placas de circuito impreso son adecuados para la fabricación de PCB multicapa mejoradas.

¿Cuáles son los factores a considerar al seleccionar vías para PCB Nelco multicapa?

Las vías de PCB son un componente importante de las PCB multicapa de Nelco, cuyo diseño y fabricación pueden resultar difíciles.

Proporcionan un camino a través del cual la energía térmica y eléctrica puede fluir a través de las capas.

Por lo tanto, estos son los factores clave a considerar al elegir vías para una PCB multicapa.

· Vía Tipo

Debe determinar si una vía pasante, enterrada o ciega es la opción adecuada para su proyecto.

Si le falta una sola laminación mediante tecnología o relleno, disfrutará de más espacio para orificios más grandes.

· Vía Tamaño

El tamaño de vía más popular es de 10 mil, que se reduciría después del enchapado a 7 mil, aunque el tamaño de vía depende del grosor de la placa de circuito impreso.

Las microvías, tanto perforadas mecánicamente como perforadas con láser con orificios de 4 mil, dependen del grosor de la placa de circuito impreso de Nelco.

· Vía Tolerancia

Es esencial especificar la tolerancia del tamaño del agujero. Sin embargo, la mayoría de los fabricantes de PCB de Nelco suelen dar pautas internas.

· Tecnología adecuada

Consulte con el fabricante de su placa de circuito impreso para desarrollar una acumulación que admita la tecnología de vía que necesita.

· Directrices de la CIP

Es importante cumplir siempre con las instrucciones de IPC para la tecnología relacionada, que comprenden estipulaciones como la distancia entre vías.

Las pautas de diseño para militares, clase 2, clase 3 y clase 3DS son particularmente críticas, ya que todas difieren moderadamente.

· Anillo anular

Preste atención a los requisitos del anillo anular según clase 2 y 3.

Un anillo anular es lo que se forma después de perforar las almohadillas de cada capa.

Brinda suficiente área de terreno dentro de la sección interior para tener aún un enlace de cobre con el rastro en la capa específica.

Asegura la conexión incluso antes de realizar un revestimiento de orificio pasante.

Sin embargo, hay mucha tolerancia para manejar durante la perforación vertical.

Se le pedirá que administre las tolerancias del movimiento de los materiales y también cómo el taladro atraviesa el material.

¿Cuáles son las Aplicaciones de Nelco PCB?

Diseñado para ensamblajes sin plomo, aplicaciones digitales de alta velocidad y placas de circuito impreso multicapa.

Estos son los principales usos de Nelco PCB:

• Infraestructura inalámbrica y terminales
• Placas posteriores
• Automotriz
• servidores de comunicaciones y redes

¿Cuáles son las características clave de la serie Nelco N4000?

El Nelco Serie N4000-13 es un sistema avanzado de resina epoxi diseñado para ofrecer características excelentes de baja pérdida de señal/alta velocidad de señal y gestión térmica.

N4000-13 SI es ideal para aplicaciones que necesitan una regulación de impedancia precisa y una integridad de señal óptima.

También asegura una alta fiabilidad por resistencia térmica y CAF.

Las características principales de la serie Nelco N4000 incluyen:

· Compatible con montaje sin plomo

El material de PCB de Nelco es apropiado para ensamblajes que tengan una temperatura máxima de reflujo de 245 grados Celsius.

Sin embargo, según el proceso de diseño y construcción, la temperatura de reflujo puede llegar hasta los 260 grados centígrados.

· Estabilidad Térmica Robusta

La serie N4000 tiene excelentes propiedades de pérdida de señal, térmicas y eléctricas.

Está modelado para PCB de alta confiabilidad que requieren un rendimiento térmico mejorado y un ancho de banda amplio.

La temperatura de transición vítrea (Tg) de la serie es superior a 210 grados Celsius y tiene un CTE bajo en el eje Z.

· Baja Pérdida y Alta Velocidad

Es adecuado para aplicaciones que se encuentran en el rango de frecuencia de 1-10 GHz.

Además, los bajos Dk y Df permiten una rápida propagación de la señal y una baja distorsión de la señal para aplicaciones de alto rendimiento y alta frecuencia.

· Resistente a CAF

El bajo Z-CTE y la resistencia CAF verificada ofrecen confiabilidad a largo plazo para aplicaciones digitales y de RF.

· Opción de integridad de la señal

Si se utiliza, el vidrio SI brinda un rendimiento eléctrico mejorado incluso en las aplicaciones de PCB Nelco más exigentes.

· Amplia Variedad de Construcción

La serie Nelco N4000 está disponible en una amplia gama de construcciones.

La construcción abarca desde estilos de vidrio hasta pesos de cobre, que incluyen RTFOIL, tratamiento doble y laminados de cobre estándar.

También existen como un sistema de 2 mil que cumple con las estipulaciones de un laminado capacitivo.

¿Cuáles son los beneficios de una constante dieléctrica más baja en PCB Nelco?

La constante dieléctrica es una medida de la capacidad del material de PCB para polarizarse a través del campo eléctrico y acumular energía electrostática.

También se refiere a la capacidad del material para permitir la propagación de la señal y varía con la frecuencia.

Las hojas de datos de materiales comúnmente denotan la constante dieléctrica relativa como Dk, con materiales de bajo Dk que hacen aislantes excepcionales.

Esto los hace ideales para el aislamiento ideal de señales en capas de PCB adyacentes.

Por lo tanto, veamos las principales ventajas de la baja constante dieléctrica de PCB Nelco:

• Mejor aislamiento
• Propagación más rápida de la señal a través del material.
• Capacitancia más pequeña de rastro perdido
• mayor impedancia de traza para una geometría de traza específica

¿Cómo se mitiga la pérdida de material en PCB Nelco?

Los desajustes de impedancia son la causa principal de la pérdida de señal a velocidades de datos más bajas.

Aunque mínimas, las pérdidas de conductores y la absorción dieléctrica del material de PCB de Nelco también provocan pérdidas de señal.

El desajuste de la impedancia se gestiona bien mediante el control de las rutas de seguimiento, la separación y las geometrías durante el diseño del diseño de la placa de circuito impreso.

Sin embargo, a velocidades de datos de 10 Gbps y superiores, la pérdida de material se vuelve muy instrumental.

Es importante considerar la fabricación dieléctrica controlada durante el proceso de diseño.

Estos son los factores a considerar durante el proceso de selección de materiales para mitigar la pérdida debido al material de PCB de Nelco:

• Efecto en la piel
• Tangente de pérdida
• Constante dieléctrica relativa
• Composición de tejido de fibra de vidrio

Estos aspectos materiales tienen efectos considerables en las características eléctricas.

Por lo tanto, debe considerarlos como aspectos vitales durante el diseño del apilamiento de PCB de Nelco.

¿Hay diferencia entre el PCB Taconic y el PCB Nelco?

La principal diferencia entre la placa de circuito impreso Taconic y la placa de circuito impreso Nelco es el principal tipo de material utilizado en la placa de circuito.

PCB tacónico utiliza principalmente material laminado de PTFE.

Por otro lado, Nelco PCB aplica una variedad de materiales que incluyen epoxi de alta velocidad, FR-4 y materiales de alta Tg.

También utiliza materiales mejorados como éster de cianato, BT y poliimida.

Sin embargo, todos estos materiales de PCB son laminados de alta frecuencia que aseguran una constante dieléctrica muy estable y un bajo factor de disipación.

¿Hay diferencia entre el factor de disipación y la tangente de pérdida en la fabricación de PCB de Nelco?

La tangente de pérdida (tan(δ)) se define como la medida de la pérdida de señal durante la propagación de la señal a través de la línea de transmisión.

Se le conoce comúnmente como factor de disipación, que es el resultado de la absorción de ondas electromagnéticas por parte del material dieléctrico.

Se basa en la composición de resina de vidrio y la estructura del material.

Una tangente de pérdida más baja conduce a que una mayor parte de la señal transmitida inicial llegue a su destino.

Esto es vital para las aplicaciones basadas en transceptores en las que las señales de varios gigabits deben transmitirse a través de canales de backplane largos.

Por otro lado, una tangente de pérdida grande implica una absorción dieléctrica alta y una cantidad de señal transmitida reducida llega a su destino.

Básicamente, elegir el material de PCB de Nelco con la menor pérdida es la mejor opción, aunque un factor de disipación más bajo tiene un costo elevado.

¿Cómo afecta el tejido de fibra de vidrio al rendimiento de las PCB de Nelco?

La fibra de vidrio dentro del núcleo y el preimpregnado se fabrica entretejiendo fibras de hilo de vidrio para producir paneles de fibra de vidrio similares a telas.

Luego, estos paneles se impregnan con una resina epoxi para crear materiales centrales y preimpregnados.

Dado que el hilo de vidrio tiene diferentes grosores y densidades, los paneles finales pueden abarcar desde un relleno de fibra de vidrio-epoxi de tejido apretado hasta uno de tejido suelto.

Los tejidos normalmente se agrupan en varios estilos de vidrio, según el tipo de hilo de fibra de vidrio utilizado y el número de hilos.

Cuanto más rígida sea la red de tejido, más constante será la constante dieléctrica de la PCB de Nelco.

Los tejidos sueltos que conducen a una constante dieléctrica menos constante dentro del laminado de PCB pueden provocar variaciones en la traza de impedancia.

Además, puede causar distorsiones de propagación en señales muy parecidas, como pares diferenciales que hacen referencia precisa al tejido.

¿Cuáles son los efectos del diseño de apilamiento de PCB en el rendimiento de Nelco PCB?

El diseño del apilamiento de PCB de Nelco juega un papel integral en el rendimiento general del sistema.

Esto es particularmente clave en estructuras de alto rendimiento que involucran tecnología de transceptor.

Es el sustrato sobre el que ensamblas todos los componentes de la placa de circuito impreso.

Un diseño de apilamiento de PCB deficiente que tenga materiales elegidos de manera inapropiada puede degenerar la capacidad eléctrica de transmisión de señales.

Además, puede degradar la capacidad de fabricación, el suministro de energía y la confiabilidad a largo plazo del producto final.

Para diseñar perfectamente el apilamiento de PCB, debe tener un gran dominio tanto de la fabricación de PCB como de los factores que afectan la elección del material y el costo.

Una PCB normal de Nelco se fabrica a partir de varias capas alternas de lámina de cobre, materiales preimpregnados y de núcleo prensados ​​con calor y unidos entre sí.

¿Cómo afecta la temperatura de transición vítrea a la fabricación de PCB de Nelco?

La temperatura de transición vítrea (Tg) es un aspecto que puede influir en la capacidad de fabricación de la placa de circuito impreso.

Todos los materiales de PCB de Nelco son susceptibles a la expansión y contracción debido a los cambios de temperatura.

La tasa de expansión y contracción está dictada por el coeficiente de expansión térmica (CTE) del material.

Tg es la temperatura a la que la resina en el material de PCB comienza a expandirse mucho más rápido que el tejido de cobre y vidrio circundante.

La rápida expansión de la resina eleva la presión mecánica sobre la estructura de la PCB.

Dado que el tejido de vidrio y el cobre están laminados juntos, fortalecen la placa de circuito en los ejes X e Y laterales.

La expansión resultante se ve obligada a ocurrir particularmente en el eje Z vertical.

La rápida expansión vertical puede sobrecargar las estructuras de la vía, lo que conduce a fracturas de la vía.

También puede resultar en la delaminación de PCB en situaciones extremas cuando la expansión es demasiado.

Durante la selección del material de PCB de Nelco, elija uno que tenga una Tg lo suficientemente alta como para soportar los ciclos de temperatura de fabricación previstos.

Esto debería ser tanto durante el montaje como durante el reprocesamiento para garantizar la fiabilidad de la fabricación de PCB.

Para los procedimientos que cumplen con la restricción de sustancias peligrosas, la temperatura de reflujo puede soportar 240 grados Celsius o un pico de 260 grados Celsius.

¿Qué factores determinan el número de capas en el diseño de apilamiento de PCB de Nelco?

El objetivo de cualquier diseño de apilamiento de PCB de Nelco es elegir el material y definir el orden de las capas.

Esto debería garantizar que proporcione la integridad de energía y el rendimiento de la señal necesarios al menor costo de PCB.

El número agregado de capas necesarias para un diseño específico se basa en la complejidad de la placa de circuito.

Por lo tanto, los principales factores que determinan el número de capas en el diseño de apilamiento de PCB Nelco incluyen:

• Suma total de las redes de señal que necesitan salir del dispositivo BGA
• Suma total de vertidos o planos de potencia, y
• Densidad de componentes y tipo de paquetes para los componentes.

Normalmente, las especificaciones independientes del plano de alimentación o de tierra y los desgloses de matriz de rejilla esférica grande determinan el recuento final de la capa de PCB de Nelco.

¿Cómo influye el peso del cobre en su uso en PCB Nelco?

El cobre de una onza se utiliza para capas planas y el cobre de media onza generalmente se utiliza para trazas de señal.

Se pueden utilizar pesos de cobre más densos para la entrega de energía en caso de que espere una corriente de CC más alta.

Sin embargo, las capas de cobre más gruesas aumentan el grosor general del tablero y aumentan las preocupaciones de fabricación asociadas con la perforación y laminación.

¿Es posible la Construcción Híbrida con Nelco PCB?

El uso de la construcción híbrida es uno de los métodos para controlar los gastos en los diseños de PCB de alta velocidad.

En la construcción híbrida de PCB Nelco, solo la capa que requiere señales de alto rendimiento utiliza un material de núcleo laminado de mayor costo aunque menor pérdida.

Las capas restantes pueden emplear un derivado de menor costo del material de núcleo FR4.

Un requisito común de construcción híbrida es mantener un preimpregnado uniforme en todo el PCB para unir las capas centrales.

La mezcla de preimpregnados en la placa de circuito impreso puede provocar problemas de laminación, ya que pueden ser necesarias temperaturas variables para la unión adecuada de los diferentes preimpregnados.

¿Por qué es importante la panelización de la placa al dimensionar la PCB de Nelco?

La panelización de la placa es clave durante el dimensionamiento inicial de Nelco PCB para maximizar la cantidad de rendimiento de la placa para cada panel de PCB.

Esto ayuda a reducir el costo de cada placa.

Las dimensiones comunes del panel de PCB son 12 × 18 pulgadas y 18 × 24 pulgadas.

Sin embargo, la superficie utilizable real que le queda al fabricante suele ser de 1 pulgada menos en todos los bordes del panel.

Por lo tanto, las dimensiones viables son 10 × 16 pulgadas y 16 × 22 pulgadas, respectivamente.

Además, cuando se panelizan varias placas en un panel de placa de circuito impreso, la especificación de espacio mínimo entre placas debe ser de 100 milésimas de pulgada.

Esto permite el enrutamiento de tableros individuales después de la fabricación.

¿Cómo se controla la calidad de los PCB de Nelco?

Existen diferentes métodos analíticos para probar las características químicas, físicas y/o mecánicas de los materiales de PCB a medida que se enfrían o calientan.

Estas son las principales pruebas de control de calidad para PCB Nelco:

· Calorimetría diferencial de barrido

DSC es una de las técnicas termoanalíticas empleadas para acceder a las diversas características químicas y físicas de los preimpregnados y laminados.

Mide la variación en el flujo de calor a través de un sistema de resina en comparación con una referencia de aluminio.

· Análisis Termo-Mecánico

TMA determina la variación dimensional en un material de PCB a medida que se calienta desde la temperatura ambiente hasta una temperatura final establecida.

La variación de altura, anchura o longitud con el cambio de temperatura es lo que se denomina Coeficiente de Expansión Térmica.

· Análisis termogravimétrico

TGA determina la pérdida de peso como una función de temperatura a medida que se calienta un material de PCB de Nelco.

La calefacción se realiza a través de una rampa de calentamiento regulada o en modo isotérmico.

· Espectrofotometría Infrarroja

La espectrofotometría IR establece la "huella digital química" de un material de PCB con respecto a la transmisión y absorción características de las frecuencias infrarrojas.

¿Cuáles son los estándares de calidad para PCB Nelco?

• Estándares RoHS
• Normas UL
• Normas CE
• Estándares ISO
• Normas ASTM

Ahora, antes de elegir el material Nelco para su PCB, asegúrese de que los requisitos cumplan con los criterios de esta guía.

En caso de que tenga alguna duda o quiera realizar una consulta, Venture Electronics está aquí para ayudar.