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Blog de PCB - Puntos clave y principios de la selección del reostato fr4 - PCB

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Puntos clave y principios de la selección del reostato fr4 - PCB

2023-02-27
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Author:iPCB

La conciencia ambiental en el campo de la producción industrial de PC fr4 es cada vez más fuerte. Se han formulado regulaciones nacionales y extranjeras para restringir claramente el uso de materiales tóxicos. Por lo tanto, el desarrollo de soldadura verde que pueda evitar la contaminación y reemplazar las aleaciones tradicionales se ha convertido en uno de los problemas importantes que enfrenta la industria de soldadura. Por ejemplo, muchos investigadores en el país y en el extranjero han desarrollado o están desarrollando soldadura sin plomo y soldadura sin cadmio. Al mismo tiempo, las aleaciones de soldadura recién desarrolladas deben seguir los principios de reducir costos y mejorar las propiedades. Por ejemplo, las aleaciones de soldadura blanda para la soldadura de chips se están desarrollando hacia una alta resistencia y alta fiabilidad. su principio de desarrollo es que las aleaciones no contienen metales preciosos y sus propiedades mecánicas están entre las aleaciones blandas y las aleaciones a base de oro.


La amplia aplicación de la soldadura de estaño / plomo es inseparable de sus excelentes propiedades y bajo costo. La soldadura a base de plomo suele ser blanda y puede absorber la tensión mecánica causada por el desajuste de expansión térmica entre el chip y el sustrato. Sin embargo, si las tensiones mecánicas se repiten continuamente (más el ciclo térmico), se produce una acumulación de tensión en los límites de grano del metal de relleno, lo que provoca microcracks, lo que provoca un aumento de la resistencia térmica y, en última instancia, daños por fatiga. Además, el plomo y sus compuestos pueden tener efectos cancerígenos después de acumularse hasta cierto punto en el cuerpo humano. El sn se utiliza a menudo como sustrato metálico de relleno, ya que es fácil formar compuestos intermetálicos con varios metales y tiene un bajo punto de fusión. La humectabilidad de la soldadura a base de SN es mejor que la de la soldadura a base de PB. Al mismo tiempo, el plomo puede mejorar la resistencia a la oxidación de la soldadura a base de SN y reducir el punto de fusión de la soldadura a base de sn.

Placa de circuito impreso fr4

Por lo tanto, la matriz de soldadura de alta fiabilidad de SMT es principalmente aleaciones de SN y PB. En la actualidad, la principal soldadura utilizada en los chips es el material a base de SN / PB. Pero en la actualidad, los productos electrónicos se están desarrollando hacia la miniaturización, la alta densidad y el Alto rendimiento, y el tamaño de las juntas de soldadura es cada vez más pequeño, mientras que su carga térmica, eléctrica y mecánica es cada vez mayor, lo que requiere que la soldadura tenga excelentes propiedades antifatiga y resistencia a la fluencia. La soldadura tradicional de estaño / plomo tiene poca resistencia al arrastre y no puede cumplir con los requisitos de uso. En otras áreas también hay requisitos continuos para la propiedad de aleaciones de soldadura, como la necesidad de soldadura compuesta en la industria automotriz, la demanda de soldadura amorfas en cerámica y soldadura metálica, y la demanda de bajo punto de fusión de soldadura en componentes electrónicos sensibles al calor. Por lo tanto, el desarrollo de aleaciones de soldadura verde con propiedades y costos ideales se ha convertido en un foco de Investigación.


1. principios de aplicación de los varistores de óxido de zinc

El Varistor es un dispositivo de protección de límite de voltaje. Aprovechando las características no lineales del reostato, cuando se produce una Sobretensión entre los polos del reostato, el reostato puede sujetar el voltaje a un valor de voltaje relativamente fijo, logrando así la protección de los circuitos posteriores y haciendo que la placa pcba tenga cierta capacidad de autoprotección. Los principales parámetros del Varistor incluyen: voltaje del varistor, capacidad de corriente, condensadores de unión, tiempo de respuesta, etc. el tiempo de respuesta del Varistor es ns, más rápido que el tubo de descarga de aire y un poco más lento que el tubo tvs. Por lo general, la velocidad de respuesta de los reostatos para la protección de Sobretensión de los circuitos electrónicos puede cumplir con los requisitos. Los condensadores de Unión del reostato suelen estar en el orden de magnitud de cientos a miles de PF. en muchos casos no es adecuado para aplicaciones directas en la protección de líneas de señal de alta frecuencia. Cuando se aplica a la protección de los circuitos de ca, debido a su gran capacidad de unión, aumentará la corriente de fuga, por lo que debe tenerse plenamente en cuenta al diseñar los circuitos de protección. El caudal del reostato es mayor, pero menor que el del tubo de descarga de gas. El reostato se utiliza en paralelo con el equipo o componente eléctrico protegido. Cuando se produce una Sobretensión de rayo o una Sobretensión de operación instantánea vs en el circuito, el reostato y el equipo y los componentes protegidos soportan vs al mismo tiempo. Debido a la rápida respuesta del reostato, presenta rápidamente excelentes características conductoras no lineales en nanosegundos. En este momento, el voltaje en ambos extremos del reostato disminuye rápidamente, muy por debajo de vs, lo que hace que el voltaje real tolerante en el equipo y componentes protegidos sea mucho menor que el voltaje excesivo vs, para proteger el equipo y los componentes de la influencia del voltaje excesivo.


2. selección del voltaje del reostato de óxido de zinc

De acuerdo con el voltaje de alimentación protegido, se selecciona el voltaje del reostato v1ma a la corriente especificada. Los principios generales de selección son:

Para circuitos de corriente continua: v1ma à 2.0vdc

Para circuitos de ca: v1ma à 2.2v valor válido

En particular, se señala que el estándar de selección del voltaje del reostato debe ser superior al voltaje de la fuente de alimentación. Al mismo tiempo que se puede proteger el dispositivo, se debe seleccionar un reostato de alta tensión en la medida de lo posible, lo que no solo puede proteger el dispositivo, sino también mejorar la vida útil del reostato. Por ejemplo, la resistencia a la presión del dispositivo protegido es VDC = 550vdc, y la tensión de funcionamiento del dispositivo es v = 300vdc, por lo que debemos seleccionar un reostato con una tensión de 470v, el rango de tensión del reostato es (423 - 517), y el error negativo de tensión del reostato es 470 - 47 = 423vdc, que es mayor que la tensión de alimentación 300vac del dispositivo. Y el error positivo es de 470 + 47 = 517vdc, que es menor que el voltaje tolerante de 550vdc del dispositivo. También hay que tener en cuenta:

1) debe asegurarse de que la tensión de trabajo continuo no supere el valor permitido cuando la tensión fluctúa, de lo contrario acortará la vida útil de los varistores;

2) cuando se utiliza un reostato entre la línea de alimentación y el suelo, a veces el voltaje entre la línea y el suelo aumenta debido a la mala puesta a tierra, por lo que generalmente se utiliza un voltaje nominal superior al utilizado entre las líneas.


3. elección del tráfico

Por lo general, el flujo dado por el producto es el valor de corriente que el producto puede soportar cuando se realiza la prueba de pulso de acuerdo con la forma de onda, el número de impactos y el tiempo de brecha dados por el estándar del producto. El número de impactos que el producto puede soportar es una función de la forma de onda, la amplitud y el tiempo de brecha. Cuando la amplitud de la forma de onda actual se reduce en un 50%, el número de impactos se puede duplicar. Por lo tanto, en aplicaciones prácticas, la corriente de aumento absorbida por el reostato debe ser menor que el flujo del producto fr4 - pcb.