Fiind echipament de bază pentru măsurarea de precizie, control și analiză, performanța instrumentelor și contoarelor este strâns legată de precizia de prelucrare a plăcilor de circuite imprimate interne. Prelucrarea plăcilor cu circuite imprimate de precizie pentru instrumente și contoare necesită cerințe speciale, cum ar fi stabilitate ridicată, zgomot redus și durată lungă de viață. Următoarele analizează punctele de procesare din mai multe dimensiuni.
Proprietățile materialului potrivite pentru măsurarea de precizie
Instrumentele și contoarele trebuie adesea să gestioneze semnale electrice slabe, așa că performanța de izolație și capacitatea anti-interferențe a materialelor PCB sunt cruciale. Trebuie selectate substraturi cu rezistență ridicată la izolație pentru a evita scurgerea semnalului sau interferențele externe care afectează precizia măsurării. În același timp, stabilitatea constantei dielectrice a materialului trebuie controlată cu strictețe, mai ales în medii cu schimbări mari de temperatură. Chiar și mici fluctuații ale constantei dielectrice pot cauza întârzieri de transmisie a semnalului și pot afecta precizia măsurării instrumentului. În plus, unele instrumente de-înaltă precizie au cerințe speciale pentru coeficientul de dilatare termică al plăcilor cu circuite imprimate, care necesită selectarea substraturilor potrivite pentru a reduce deformarea PCB-ului cauzată de schimbările de temperatură și pentru a evita contactul slab al componentelor sau deteriorarea circuitelor din cauza deformării structurale.
Aspect structural care satisface funcții complexe
Aspect de partiție a mai multor tipuri de semnale
Plăcile de circuite imprimate pentru instrumente integrează adesea mai multe tipuri de semnale, cum ar fi semnale analogice slabe, semnale digitale de-viteză mare, semnale de transmisie de putere-înaltă etc. Este necesar un design strict al aspectului partiției în timpul procesării pentru a separa clar zonele de circuit ale diferitelor tipuri de semnale. De exemplu, o bandă de izolare de împământare este setată între zona semnalului analogic și zona semnalului digital pentru a preveni zgomotul de înaltă-frecvență al semnalului digital să interfereze cu precizia de măsurare a semnalului analogic. Zonele circuitelor de mare putere trebuie ținute departe de circuitele de măsurare de precizie pentru a evita impactul căldurii și radiațiilor electromagnetice asupra circuitelor sensibile.
Cablaj de înaltă densitate și rafinat
Odată cu îmbogățirea continuă a funcțiilor instrumentului, gradul de integrare al PCB crește, iar densitatea cablajului este mult îmbunătățită. În timpul procesării, este necesar să se realizeze o cablare fină, cu lățimea liniei și distanța controlabile într-un interval mic, pentru a îndeplini cerințele de instalare a componentelor cu mai mulți pini. În același timp, pentru liniile care transportă semnale slabe, liniile de distribuție diferențială ar trebui utilizate pentru a compensa interferența externă prin proiectarea liniilor simetrice, asigurând integritatea semnalului. Calea cablajului trebuie scurtată cât mai mult posibil pentru a reduce pierderile și întârzierile în timpul transmisiei semnalului, în special pentru semnalele de ceas de înaltă-frecvență și semnalele de sincronizare, este necesar un control strict al lungimii cablului și al consistenței impedanței.
Asigurați -un control stabil al preciziei prelucrării pe termen lung
Procesare micro-găuri și circuite fine
Plăcile cu circuite imprimate de precizie pentru instrumente necesită adesea instalarea unui număr mare de componente miniaturizate, cum ar fi rezistențele și condensatorii ambalate în 01005, ceea ce impune cerințe extrem de ridicate asupra preciziei procesării micro-găurilor de pcb. Diametrul de găurire trebuie controlat într-un interval mic de toleranță, iar rugozitatea peretelui găurii trebuie să fie scăzută pentru a asigura o conexiune fiabilă între știfturile componente și peretele găurii. Procesarea circuitului necesită asigurarea preciziei lățimii liniei cu ± 5 μ m, margini netede, fără bavuri și evitarea distorsiunii semnalului sau a riscurilor de scurtcircuit cauzate de defectele circuitului. În plus, pentru circuitele care necesită o capacitate mare de purtare a curentului, este necesar să se controleze cu precizie grosimea foliei de cupru pentru a se asigura că capacitatea sa de transport a curentului îndeplinește cerințele de proiectare, evitând în același timp problemele de disipare a căldurii cauzate de grosimea excesivă a foliei de cupru.
Garanția de fiabilitate a interconexiunii interstrat
Calitatea interconexiunii interstrat a PCB-ului de precizie multi-strat afectează direct stabilitatea instrumentului. Tehnologia de laminare de înaltă precizie este necesară în timpul procesării pentru a se asigura că eroarea de aliniere dintre fiecare strat este controlată într-un interval foarte mic, evitând conexiunile slabe ale orificiilor oarbe cauzate de nealinierea dintre straturi. Uniformitatea grosimii stratului de izolație interstrat trebuie, de asemenea, controlată strict pentru a preveni defectarea izolației cauzată de intensitatea excesivă a câmpului electric local. Pentru conexiunile interstrat ale semnalelor critice, poate fi utilizată o combinație de găuri în trepte sau găuri îngropate oarbe pentru a reduce tranzitorii de impedanță pe calea de transmisie a semnalului și pentru a asigura o transmisie stabilă a semnalului.
Măsuri de protecție pentru a face față unor medii complexe
Tratament anti-coroziune și anti{0}}îmbătrânire
Unele instrumente și contoare trebuie să funcționeze în medii umede, prăfuite sau care conțin gaze corozive, așa că tratamentul de protecție a PCB este esențial. În plus față de procesele convenționale de acoperire a suprafețelor, pot fi utilizate acoperiri speciale anticorozive, cum ar fi straturile de poliimidă, care nu numai că pot izola vaporii de apă și substanțele corozive, dar și pot rezista la o anumită gamă de schimbări de temperatură, asigurând funcționarea stabilă pe termen lung a plăcilor cu circuite imprimate în medii dure. Pentru utilizarea pe termen lung a instrumentelor de precizie, rezistența la îmbătrânire a substraturilor PCB trebuie monitorizată cu strictețe pentru a evita degradarea performanței cauzată de îmbătrânirea materialului și pentru a prelungi durata de viață a instrumentului.
Optimizarea și prelucrarea structurii de disipare a căldurii
În timpul funcționării pe termen lung-, unele componente ale instrumentelor și contoarelor pot genera căldură. Dacă se acumulează prea multă căldură, aceasta poate afecta performanța PCB și a componentelor din jur. În timpul procesării, pot fi proiectate canale dedicate de disipare a căldurii, cum ar fi plasarea unor suprafețe mari de folie de cupru sub componente de putere mare-sau utilizarea blocurilor de disipare a căldurii încorporate, pentru a îmbunătăți conducția și difuzia căldurii. Pentru instrumentele de măsurare a temperaturii de înaltă-precizie, designul de disipare a căldurii PCB este, de asemenea, necesar pentru a reduce impactul autoîncălzirii asupra senzorului de temperatură și pentru a asigura acuratețea măsurării.
Calibrare și validare riguroasă a performanței
Calibrarea precisă a parametrilor electrici
După finalizarea procesării de precizie PCB a instrumentelor și contoarelor, este necesară o calibrare completă a parametrilor electrici. Prin utilizarea echipamentelor specializate de testare de precizie, câștigul, lățimea de bandă, liniaritatea și alți parametri ai fiecărui modul de circuit sunt măsurați și ajustați cu precizie pentru a se asigura că îndeplinesc specificațiile de proiectare ale instrumentului. Pentru circuitele care implică o amplificare slabă a semnalului, este necesar să se concentreze pe testarea coeficientului de zgomot al acestora. Prin optimizarea împământării și ecranării, zgomotul poate fi controlat la un nivel extrem de scăzut pentru a asigura capacitatea instrumentului de a detecta semnale mici.
Testare de stabilitate pe termen lung
Spre deosebire de plăcile de circuite imprimate obișnuite, plăcile de circuite imprimate de precizie pentru instrumente necesită teste de stabilitate pe termen lung-pentru a le verifica fiabilitatea. În condiții de mediu de lucru simulate, pcb-ul este supus unor teste continue de funcționare timp de sute sau chiar mii de ore pentru a monitoriza tendința de modificare a parametrilor de performanță electrică. Dacă deviația parametrului depășește intervalul permis, este necesar să se analizeze motivele și să se optimizeze tehnologia de procesare pentru a se asigura că pcb-ul își menține performanța stabilă pe toată durata de viață a instrumentului.