Conformal coating

Conformal coating wordt gebruikt om de componenten op een printplaat te beschermen tegen omgevingsfactoren. Voorbeelden hiervan zijn vocht, stof, zout en chemicaliën. Om deze coating aan te brengen, is het belangrijk dat de printplaat dit ondersteunt.

Oppervlakte-energie vs. oppervlakte spanning

Oppervlaktechemie is een enorm complexe en lastige tak in de wetenschap. Je spreekt van oppervlakte-energie bij vaste stoffen, bij vloeistoffen spreek je van oppervlakte-spanning. In de praktijk worden deze termen vaak door elkaar gebruikt.

Printplaten & oppervlakte-energie

De oppervlakte-energie van vaste stoffen wordt meestal uitgedrukt in dynes per centimeter. Wij korten dit af naar ‘dynes’. De oppervlakte-energie van een printplaat wordt over het algemeen bepaald door het soldeermasker. Een gangbare waarde is bijvoorbeeld 36-dyne.

Controle van printplaten

Om de oppervlakte-energie van een printplaat te meten wordt vaak een streep op de printplaat gezet met een dyne-pen. Deze pennen bevatten een oplossing met een vooraf vastgestelde oppervlakte­spanning. Wanneer de oppervlakte-energie 36 dyne moet zijn, wordt er met een bijpassende pen een streep op een sample gezet.

Wanneer deze streep een strakke lijn vormt, zonder dat deze uitloopt op de print, voldoet het soldeermasker aan de gestelde oppervlakte-energie.

Hoeveel dyne is voldoende?

Het is belangrijk om dit te overleggen met de leverancier van de conformal coating. Zij weten welke aan welke oppervlakte-energie de printplaat moet voldoen.

Het Internet of Things

Het Internet of Things zorgt er voor dat ‘dingen’ (machines, sensors of huis- tuin en keukenapparaten) met elkaar en met de mens kunnen communiceren. Door sensoren toe te voegen aan deze producten kunnen ze bijvoorbeeld informatie verzamelen en uitwisselen met andere systemen.

Mogelijkheden

Door het Internet of Things ontstaan nieuwe mogelijkheden. Je kunt hierbij denken aan allerlei sensoren die ons helpen bij het verbeteren van het milieu door bijvoorbeeld de lucht- of water kwaliteit continue te meten of door het volgen van wilde dieren in hun natuurlijke omgeving. In de medische wereld wordt het Internet of Things toegepast bij het meten van bloeddruk, pacemakers of geavanceerde hoortoestellen. Maar ook op industrieel gebied worden bestaande producten als lantaarnpalen, bruggen en windmolens uitgerust met slimme sensoren.

LoRa

LoRa staat voor Longe Range Radio en is een techniek die er voor zorgt dat er over langere afstand data uitgewisseld kan worden zonder dat dit veel energie verbruikt. Sommige sensoren kunnen hierdoor 15 jaar actief blijven op een kleine energiebron. LoRa wordt gebruikt voor apparatuur die niet constant verbonden hoeft te zijn, maar alleen periodiek data doorstuurt. De internet snelheid van LoRa is beperkt tot 0,3 tot 50kbit/s.

Printplaten

Er is geen one-size fits all printplaat voor het internet of things. Het is belangrijk om alle omgevingsfactoren mee te nemen in je keuze. Waar wordt de sensor gebruikt? Heb je veel of juist weinig ruimte? Wij kunnen ondersteunen bij het kiezen van het juiste basismateriaal.

Testmethoden voor printplaten

Wanneer je printplaten bestelt, wil je er niet pas bij het gebruik achter komen dat er een fout in de printplaat zit. Daarom controleren we vóór en tijdens de productie de printplaten uitvoerig. Welke testmethodes we hanteren en wat er tijdens deze tests precies gecontroleerd wordt, lees je in dit artikel.

Controle van bestanden

Zodra jij ons opdracht geeft om jouw printplaten te produceren en bestanden bij ons aanlevert, begint ons controleproces. We controleren namelijk als eerste jouw bestanden. Zien we daarin iets waarvan we verwachten dat het problemen oplevert? Of klopt er iets niet? Dan nemen we altijd contact met je op om fouten te voorkomen. Zo halen we al heel veel potentiële fouten uit de printplaat voor we aan de productie beginnen.

Automated Optical Inspection

Bestaat de printplaat uit meer vier of meer lagen? Dan voeren we altijd een Automated Optical Inspection (AOI) uit. Bij een printplaat die uit vier of meer lagen bestaat, worden de binnenste lagen namelijk tussen de buitenlagen geperst. Dat betekent dat je achteraf niets meer kunt repareren. Dankzij AOI kunnen we problemen in de binnenste lagen van je printplaat in een vroeg stadium al detecteren en waar mogelijk repareren.

Elektrisch testen

Ook nadat de printplaat geproduceerd is, controleren we hem nog eens uitvoerig elektrisch. Hiervoor gebruiken we de netlist als basis. De netlist geeft aan welke componenten en onderdelen met elkaar verbonden zijn op de printplaat. We testen of deze verbindingen allemaal werken. Dat kan op twee manieren.

Bij een kleine oplage printplaten maken we hierbij gebruik van een flying probe: dit zijn twee punten die continu over de printplaat bewegen en zo controleren of er een verbinding tussen die punten is.

Bij grotere oplagen testplaten testen we met een test fixture. Test fixtures worden specifiek voor een bepaalde printplaat gemaakt en kunnen de hele print in één keer testen. Aangezien de kosten voor het maken van een fixture hoger zijn, voeren we deze elektrische test alleen bij grotere aantallen printplaten uit. Deze test is dan onderdeel van onze testprocedure.

Wil je meer weten over het testen van printplaten?

This field is for validation purposes and should be left unchanged.

De geschiedenis van een printplaat

Met de uitbreiding van computertechnologie en elektronica in vrijwel ieder aspect van ons leven, is het gemakkelijk om het fundament waarop zij zijn gebouwd te vergeten: printplaten, of PCB’s. We nemen je mee in de geschiedenis van de printplaat.

De vroege geschiedenis van de printplaat

Printplaten zijn kort gezegd gedrukte bedrading: een (epoxy) plaat waar koperen patronen op zijn gedrukt. Hoewel het principe van de printplaat door de jaren vrijwel gelijk is gebleven, zijn de eerste PCB’s bijna onherkenbaar in vergelijking met moderne ontwerpen.

De eerste printplaten

De eerste printplaat wordt in 1925 ontwikkeld door Charles Ducas. Hij is een Amerikaanse uitvinder, die geleidende materialen op een houten plaat sjabloneert. Paul Eisler vraagt in 1943 patent aan op een meer geavanceerd PCB-ontwerp, waarbij de schakelingen worden geëtst op koperfolie op een niet-geleidend substraat dat met glas is versterkt.

Tijdens de Tweede Wereldoorlog werken de Britse en Amerikaanse legers samen aan het perfectioneren van de techniek en in 1948 geeft het Amerikaanse leger de PCB-technologie vrij aan het publiek, wat leidt tot een wijdverbreide ontwikkeling. In de jaren daarna evolueren printplaten van enkelzijdig, met aan een zijde koper, tot complexe multilayers.

Bellmann & printplaten

In 1978 begint Bellmann met het produceren van printplaten voor de industrie en assemblagebedrijven. Op dat moment worden printplaten nog volledig met de hand gemaakt: met een rolletje tape plakte men de sporen op een transparante laag. Dat gebeurde op schaal: hoe kleiner en nauwkeuriger de printplaat moest worden, hoe groter de tekening werd.

Deze tekening werd vervolgens met een camera verkleind tot het juiste formaat. Daarna werden alle gaatjes voor de verbinding van onderdelen met de hand geprogrammeerd en in de printplaten geboord. Dat vergroten en verkleinen van deze zogenaamde films deed Bellmann allemaal zelf in de eigen donkere kamer.

Inmiddels kunnen we ons bijna niet meer voorstellen hoe het vroeger ging. De vergaande digitalisering heeft niet alleen onze processen veranderd, maar maakt het ook mogelijk dat printplaten steeds meer technologie kunnen bevatten. Printplaten worden kleiner, complexer en nauwkeuriger. Vergelijk het maar met de eerste computers: die namen een hele woonkamer in beslag terwijl je smartphone nu een veel krachtigere computer bevat én gewoon in je broekzak past.

Dit is de Wet van Moore: ieder jaar verdubbelt de computercapaciteit terwijl de afmetingen kleiner worden. Ontwerpen die met een CAD-systeem gemaakt worden, zijn veel nauwkeuriger en kunnen veel meer informatie bevatten dan vroeger. Toch zit hier ook een valkuil in: doordat je oneindig in- en uit kunt zoomen is het ook eenvoudig de produceerbaarheid van de printplaat uit het oog te verliezen.