Som kjerneutstyret for presisjonsmåling, kontroll og analyse, er ytelsen til instrumenter og målere nært knyttet til maskineringsnøyaktigheten til interne trykte kretskort. Behandlingen av presisjons kretskort for instrumenter og målere krever spesielle krav som høy stabilitet, lavt støynivå og lang levetid. Det følgende analyserer behandlingspunktene fra flere dimensjoner.
Materialegenskaper egnet for presisjonsmåling
Instrumenter og målere må ofte håndtere svake elektriske signaler, så isolasjonsytelsen og anti{0}}interferensevnen til PCB-materialer er avgjørende. Underlag med høy isolasjonsmotstand bør velges for å unngå signallekkasje eller ekstern interferens som påvirker målenøyaktigheten. Samtidig må stabiliteten til den dielektriske konstanten til materialet kontrolleres strengt, spesielt i miljøer med store temperaturendringer. Selv små fluktuasjoner i dielektrisitetskonstanten kan forårsake signaloverføringsforsinkelser og påvirke målenøyaktigheten til instrumentet. I tillegg har noen høy-presisjonsinstrumenter spesielle krav til termisk ekspansjonskoeffisient for trykte kretskort, som krever valg av matchende underlag for å redusere PCB-deformasjon forårsaket av temperaturendringer og unngå dårlig kontakt med komponenter eller skade på kretser på grunn av strukturell deformasjon.
Strukturell layout som tilfredsstiller komplekse funksjoner
Partisjonsoppsett av flere typer signaler
Instrumenteringskretskort integrerer ofte flere signaltyper, for eksempel svake analoge signaler, høy-digitale signaler med høy-hastighet, drivsignaler med høy-effekt osv. Strengt partisjonslayoutdesign er nødvendig under behandlingen for å tydelig skille kretsområdene til forskjellige typer signaler. For eksempel settes et jordingsisolasjonsbånd mellom det analoge signalområdet og det digitale signalområdet for å forhindre høy-støy fra det digitale signalet fra å forstyrre målenøyaktigheten til det analoge signalet. Kretsområder med høy effekt bør holdes unna presisjonsmålekretser for å unngå innvirkning av varme og elektromagnetisk stråling på følsomme kretser.
Høy tetthet og raffinert kabling
Med kontinuerlig berikelse av instrumentfunksjoner øker integreringsgraden av PCB, og ledningstettheten er sterkt forbedret. Under behandlingen er det nødvendig å oppnå fine ledninger, med linjebredde og avstand kontrollerbar innenfor et lite område for å møte installasjonskravene til flerpinnekomponenter. Samtidig, for linjer som bærer svake signaler, bør differensialfordelingslinjer brukes for å kompensere ekstern interferens gjennom symmetrisk linjedesign, og sikre signalintegritet. Ledningsveien bør forkortes så mye som mulig for å redusere tap og forsinkelser under signaloverføring, spesielt for høyfrekvente klokkesignaler og synkroniseringssignaler er det nødvendig med streng kontroll av ledningslengde og impedanskonsistens.
Sørg for langsiktig-stabil maskineringsnøyaktighetskontroll
Mikrohull og finkretsbehandling
Presisjonskort for instrumentering krever ofte installasjon av et stort antall miniatyriserte komponenter, slik som motstander og kondensatorer pakket i 01005, noe som stiller ekstremt høye krav til presisjonen av PCb-mikrohullbehandling. Borediameteren bør kontrolleres innenfor et lite toleranseområde, og ruheten til hullveggen bør være lav for å sikre pålitelig forbindelse mellom komponenttappene og hullveggen. Kretsbehandling krever å sikre linjebreddenøyaktighet innenfor ± 5 μm, glatte kanter uten grader, og unngå signalforvrengning eller kortslutningsrisiko forårsaket av kretsdefekter. I tillegg, for kretser som krever høy strømbærende kapasitet, er det nødvendig å nøyaktig kontrollere tykkelsen på kobberfolien for å sikre at dens strømbærekapasitet oppfyller designkravene, samtidig som man unngår varmespredningsproblemer forårsaket av overdreven kobberfolietykkelse.
Pålitelighetsgaranti for sammenkobling mellom lag
Kvaliteten på sammenkoblingen mellom lag til flerlags presisjons-PCB påvirker direkte stabiliteten til instrumentet. Høypresisjonslamineringsteknologi er nødvendig under prosessering for å sikre at innrettingsfeilen mellom hvert lag kontrolleres innenfor et veldig lite område, og unngår dårlige blindhullsforbindelser forårsaket av feiljustering mellom lag. Tykkelsen av det mellomliggende isolasjonslaget må også kontrolleres strengt for å forhindre isolasjonsbrudd forårsaket av overdreven lokal elektrisk feltstyrke. For mellomlagsforbindelser av kritiske signaler kan en kombinasjon av trinnvise hull eller blindgravde hull brukes for å redusere impedanstransienter i signaloverføringsveien og sikre stabil signaloverføring.
Beskyttende tiltak for å håndtere komplekse miljøer
Anti-korrosjon og anti-aldringsbehandling
Noen instrumenter og målere må fungere i miljøer som er fuktige, støvete eller inneholder etsende gasser, så behandling av PCB-beskyttelse er avgjørende. I tillegg til konvensjonelle overflatebeleggingsprosesser, kan spesielle anti-korrosjonsbelegg som polyimidbelegg brukes, som ikke bare kan isolere vanndamp og etsende stoffer, men også tåle et visst spekter av temperaturendringer, noe som sikrer langsiktig-stabil drift av trykte kretskort i tøffe miljøer. For lang-bruk av presisjonsinstrumenter, må aldringsmotstanden til PCB-substrater kontrolleres strengt for å unngå ytelsesforringelse forårsaket av materialaldring og forlenge levetiden til instrumentet.
Optimalisering og prosessering av varmeavledningsstruktur
Under lang-drift kan enkelte komponenter i instrumenter og målere generere varme. Hvis det samler seg for mye varme, kan det påvirke ytelsen til PCB og omkringliggende komponenter. Under behandlingen kan dedikerte varmespredningskanaler utformes, for eksempel å plassere store områder med kobberfolie under høy-effektkomponenter eller bruke innebygde varmespredningsblokker, for å forbedre varmeledning og diffusjon. For høy-temperaturmålingsinstrumenter er PCB-varmeavledningsdesign også nødvendig for å redusere virkningen av selvoppvarming på temperatursensoren og sikre målenøyaktighet.
Strenge ytelseskalibrering og validering
Nøyaktig kalibrering av elektriske parametere
Etter at presisjons-PCB-behandlingen av instrumenter og målere er fullført, kreves omfattende elektrisk parameterkalibrering. Ved å bruke spesialisert presisjonstestingsutstyr blir forsterkningen, båndbredden, lineariteten og andre parametere for hver kretsmodul nøyaktig målt og justert for å sikre at de oppfyller designspesifikasjonene til instrumentet. For kretser som involverer svak signalforsterkning, er det nødvendig å fokusere på å teste deres støykoeffisient. Ved å optimalisere jording og skjerming kan støyen kontrolleres på et ekstremt lavt nivå for å sikre instrumentets evne til å oppdage små signaler.
Langsiktig stabilitetstesting
I motsetning til vanlige kretskort krever presisjons kretskort for instrumentering langsiktig-stabilitetstesting for å bekrefte påliteligheten. Under simulerte arbeidsmiljøforhold blir PCB utsatt for kontinuerlige kjøretester i hundrevis eller til og med tusenvis av timer for å overvåke trenden med endringer i dens elektriske ytelsesparametere. Hvis parameterdriften overskrider det tillatte området, er det nødvendig å analysere årsakene og optimalisere prosesseringsteknologien for å sikre at kretskortet opprettholder stabil ytelse gjennom hele instrumentets levetid.