Като основно оборудване за прецизно измерване, контрол и анализ, работата на инструментите и измервателните уреди е тясно свързана с точността на обработка на вътрешните печатни платки. Обработката на прецизни печатни платки за инструменти и измервателни уреди изисква специални изисквания като висока стабилност, нисък шум и дълъг живот. Следното анализира точките за обработка от множество измерения.
Свойства на материала, подходящи за прецизно измерване
Инструментите и измервателните уреди често трябва да се справят със слаби електрически сигнали, така че изолационните характеристики и способността за-смущения на материалите за печатни платки са от решаващо значение. Субстратите с високо изолационно съпротивление трябва да бъдат избрани, за да се избегне изтичане на сигнал или външни смущения, влияещи върху точността на измерване. В същото време стабилността на диелектричната константа на материала трябва да бъде строго контролирана, особено в среди с големи температурни промени. Дори малките колебания в диелектричната константа могат да причинят забавяне на предаването на сигнала и да повлияят на точността на измерване на инструмента. В допълнение, някои високо{5}}прецизни инструменти имат специални изисквания за коефициента на топлинно разширение на печатните платки, които изискват избор на съвпадащи субстрати, за да се намали деформацията на платката, причинена от температурни промени, и да се избегне лош контакт на компоненти или повреда на вериги поради структурна деформация.
Структурно оформление, което отговаря на сложни функции
Разпределение на множество типове сигнали
Инструменталните печатни платки често интегрират множество типове сигнали, като слаби аналогови сигнали, високо-скоростни цифрови сигнали, високо-мощни задвижващи сигнали и т.н. По време на обработката е необходим строг дизайн на разделяне, за да се разделят ясно областите на веригата на различните типове сигнали. Например, заземяваща изолираща лента е зададена между областта на аналоговия сигнал и зоната на цифровия сигнал, за да се предотврати смущението на високочестотния-шум на цифровия сигнал с точността на измерване на аналоговия сигнал. Зоните с вериги с висока мощност трябва да се държат далеч от вериги за прецизно измерване, за да се избегне въздействието на топлината и електромагнитното излъчване върху чувствителните вериги.
Висока плътност и рафинирано окабеляване
С непрекъснатото обогатяване на функциите на инструмента, степента на интеграция на печатни платки се увеличава и плътността на окабеляването е значително подобрена. По време на обработката е необходимо да се постигне фино окабеляване, като ширината на линиите и разстоянието могат да се контролират в малък диапазон, за да се изпълнят изискванията за инсталиране на многощифтови компоненти. В същото време, за линии, пренасящи слаби сигнали, диференциалните разпределителни линии трябва да се използват за компенсиране на външни смущения чрез симетричен дизайн на линията, гарантиращ целостта на сигнала. Пътят на окабеляването трябва да се съкрати възможно най-много, за да се намалят загубите и закъсненията по време на предаване на сигнала, особено за високо-честотни тактови сигнали и сигнали за синхронизация, изисква се строг контрол на дължината на окабеляването и последователността на импеданса.
Осигурете дългосрочен{0}}стабилен контрол на точността на обработка
Обработка на микро отвори и фина верига
Прецизните печатни платки за измервателни уреди често изискват инсталирането на голям брой миниатюризирани компоненти, като резистори и кондензатори, опаковани в 01005, което поставя изключително високи изисквания към прецизността на обработката на микродупки на печатни платки. Диаметърът на пробиване трябва да се контролира в малък диапазон на толеранс, а грапавостта на стената на отвора трябва да е ниска, за да се осигури надеждна връзка между щифтовете на компонента и стената на отвора. Обработката на веригата изисква осигуряване на точност на ширината на линията в рамките на ± 5 μm, гладки ръбове без неравности и избягване на изкривяване на сигнала или рискове от късо съединение, причинени от дефекти на веригата. В допълнение, за вериги, които изискват висок токов капацитет, е необходимо точно да се контролира дебелината на медното фолио, за да се гарантира, че неговият токов капацитет отговаря на проектните изисквания, като същевременно се избягват проблеми с разсейването на топлината, причинени от прекомерната дебелина на медното фолио.
Гаранция за надеждност на междуслойното свързване
Качеството на междуслойната връзка на много-слойната прецизна печатна платка пряко влияе върху стабилността на инструмента. Необходима е високопрецизна технология за ламиниране по време на обработката, за да се гарантира, че грешката на подравняване между всеки слой се контролира в много малък диапазон, като се избягват лоши връзки с глухи отвори, причинени от неправилно подравняване на междуслойните слоеве. Еднаквостта на дебелината на междинния изолационен слой също трябва да бъде строго контролирана, за да се предотврати разрушаване на изолацията, причинено от прекомерна местна напрегнатост на електрическото поле. За междуслойни връзки на критични сигнали може да се използва комбинация от стъпаловидни отвори или слепи заровени отвори, за да се намалят импедансните преходни процеси в пътя на предаване на сигнала и да се осигури стабилно предаване на сигнала.
Защитни мерки при работа със сложни среди
Антикорозионно и анти{0}}третиране със стареене
Някои инструменти и измервателни уреди трябва да работят в среди, които са влажни, прашни или съдържат корозивни газове, така че защитата на печатни платки е от съществено значение. В допълнение към конвенционалните процеси за нанасяне на повърхностни покрития, могат да се използват специални анти{1}}корозионни покрития като полиимидни покрития, които могат не само да изолират водни пари и корозивни вещества, но и да издържат на определен диапазон от температурни промени, осигурявайки дългосрочна-стабилна работа на печатни платки в тежки условия. За дългосрочна-използване на прецизни инструменти устойчивостта на стареене на печатни платки трябва да бъде стриктно проверена, за да се избегне влошаване на производителността, причинено от стареене на материала, и да се удължи експлоатационният живот на инструмента.
Оптимизиране и обработка на топлоотвеждаща структура
При продължителна -работа някои компоненти на инструменти и измервателни уреди може да генерират топлина. Ако се натрупа твърде много топлина, това може да повлияе на работата на платката и околните компоненти. По време на обработката могат да бъдат проектирани специални канали за разсейване на топлината, като например поставяне на големи площи от медно фолио под компоненти с висока-мощност или използване на вградени блокове за разсейване на топлината, за подобряване на топлопроводимостта и дифузията. За високо-прецизни инструменти за измерване на температура е необходим и дизайн на печатна платка за разсейване на топлината, за да се намали въздействието на самонагряването върху температурния сензор и да се осигури точност на измерването.
Строго калибриране и валидиране на производителността
Точно калибриране на електрическите параметри
След завършване на прецизната обработка на печатни платки на инструменти и измервателни уреди е необходимо цялостно калибриране на електрическите параметри. Чрез използването на специализирано оборудване за прецизно изпитване, усилването, честотната лента, линейността и други параметри на всеки модул на веригата се измерват точно и коригират, за да се гарантира, че отговарят на проектните спецификации на инструмента. За схеми, включващи слабо усилване на сигнала, е необходимо да се съсредоточите върху тестването на техния коефициент на шум. Чрез оптимизиране на заземяването и екранирането, шумът може да се контролира на изключително ниско ниво, за да се гарантира способността на инструмента да открива малки сигнали.
Тестване за дългосрочна стабилност
За разлика от обикновените печатни платки, прецизните печатни платки за измервателни уреди изискват дългосрочно -тестване за стабилност, за да се провери тяхната надеждност. При симулирани условия на работна среда печатната платка се подлага на непрекъснати тестове в продължение на стотици или дори хиляди часове, за да се наблюдава тенденцията на промените в параметрите на нейната електрическа ефективност. Ако дрейфът на параметъра надхвърли допустимия диапазон, е необходимо да се анализират причините и да се оптимизира технологията на обработка, за да се гарантира, че печатната платка поддържа стабилна работа през целия експлоатационен живот на инструмента.