En tant qu'équipement de base pour la mesure, le contrôle et l'analyse de précision, les performances des instruments et des compteurs sont étroitement liées à la précision d'usinage des cartes de circuits imprimés internes. Le traitement des cartes de circuits imprimés de précision pour instruments et compteurs nécessite des exigences particulières telles qu'une stabilité élevée, un faible bruit et une longue durée de vie. Ce qui suit analyse les points de traitement à partir de plusieurs dimensions.
Propriétés des matériaux adaptées à la mesure de précision
Les instruments et les compteurs doivent souvent gérer des signaux électriques faibles. Les performances d'isolation et la capacité anti-anti-interférence des matériaux des circuits imprimés sont donc cruciales. Des substrats à haute résistance d'isolation doivent être sélectionnés pour éviter les fuites de signal ou les interférences externes affectant la précision des mesures. Dans le même temps, la stabilité de la constante diélectrique du matériau doit être strictement contrôlée, en particulier dans les environnements présentant de grands changements de température. Même de petites fluctuations de la constante diélectrique peuvent entraîner des retards de transmission du signal et affecter la précision des mesures de l'instrument. De plus, certains instruments de haute -précision ont des exigences particulières concernant le coefficient de dilatation thermique des cartes de circuits imprimés, qui nécessitent la sélection de substrats adaptés pour réduire la déformation des cartes causée par les changements de température et éviter un mauvais contact des composants ou des dommages aux circuits dus à une déformation structurelle.
Disposition structurelle qui satisfait des fonctions complexes
Disposition des partitions de plusieurs types de signaux
Les cartes de circuits imprimés d'instrumentation intègrent souvent plusieurs types de signaux, tels que des signaux analogiques faibles, des signaux numériques à haute vitesse-, des signaux de commande à haute-puissance, etc. Une conception stricte de la disposition des partitions est nécessaire pendant le traitement pour séparer clairement les zones de circuit des différents types de signaux. Par exemple, une bande d'isolation de mise à la terre est définie entre la zone du signal analogique et la zone du signal numérique pour empêcher le bruit haute fréquence - du signal numérique d'interférer avec la précision de mesure du signal analogique. Les zones de circuits à haute puissance doivent être éloignées des circuits de mesure de précision pour éviter l'impact de la chaleur et du rayonnement électromagnétique sur les circuits sensibles.
Câblage haute densité et raffiné
Avec l'enrichissement continu des fonctions de l'instrument, le degré d'intégration des circuits imprimés augmente et la densité de câblage est considérablement améliorée. Pendant le traitement, il est nécessaire d'obtenir un câblage fin, avec une largeur de ligne et un espacement contrôlables dans une petite plage pour répondre aux exigences d'installation des composants multibroches. Dans le même temps, pour les lignes transportant des signaux faibles, des lignes de distribution différentielles doivent être utilisées pour compenser les interférences externes grâce à une conception de ligne symétrique, garantissant ainsi l'intégrité du signal. Le chemin de câblage doit être raccourci autant que possible pour réduire les pertes et les retards lors de la transmission du signal, en particulier pour les signaux d'horloge haute - et les signaux de synchronisation, un contrôle strict de la longueur du câblage et de la cohérence de l'impédance est requis.
Assurer un contrôle stable de la précision de l'usinage à long terme-
Traitement des micro-trous et des circuits fins
Les cartes de circuits imprimés de précision pour l'instrumentation nécessitent souvent l'installation d'un grand nombre de composants miniaturisés, tels que des résistances et des condensateurs conditionnés en 01005, ce qui impose des exigences extrêmement élevées en matière de précision du traitement des micro-trous des circuits imprimés. Le diamètre de perçage doit être contrôlé dans une petite plage de tolérance et la rugosité de la paroi du trou doit être faible pour garantir une connexion fiable entre les broches du composant et la paroi du trou. Le traitement des circuits nécessite de garantir une précision de largeur de ligne de ± 5 µm, des bords lisses sans bavures et d'éviter la distorsion du signal ou les risques de court-circuit causés par des défauts de circuit. De plus, pour les circuits nécessitant une capacité de transport de courant élevée, il est nécessaire de contrôler avec précision l'épaisseur de la feuille de cuivre pour garantir que sa capacité de transport de courant répond aux exigences de conception, tout en évitant les problèmes de dissipation thermique causés par une épaisseur excessive de la feuille de cuivre.
Garantie de fiabilité de l'interconnexion intercouche
La qualité de l'interconnexion intercouche des circuits imprimés de précision multi-couches affecte directement la stabilité de l'instrument. Une technologie de stratification de haute précision est requise pendant le traitement pour garantir que l'erreur d'alignement entre chaque couche est contrôlée dans une très petite plage, évitant ainsi les mauvaises connexions de trous borgnes causées par un désalignement intercouche. L'uniformité de l'épaisseur de la couche isolante intermédiaire doit également être strictement contrôlée pour éviter une rupture de l'isolation provoquée par une intensité de champ électrique local excessive. Pour les connexions intercouches de signaux critiques, une combinaison de trous étagés ou de trous borgnes enterrés peut être utilisée pour réduire les transitoires d'impédance dans le chemin de transmission du signal et assurer une transmission stable du signal.
Mesures de protection pour faire face à des environnements complexes
Traitement anticorrosion et anti-vieillissement
Certains instruments et compteurs doivent fonctionner dans des environnements humides, poussiéreux ou contenant des gaz corrosifs, un traitement de protection des circuits imprimés est donc essentiel. En plus des processus de revêtement de surface conventionnels, des revêtements anticorrosion spéciaux-tels que des revêtements en polyimide peuvent être utilisés, qui peuvent non seulement isoler la vapeur d'eau et les substances corrosives, mais également résister à une certaine plage de changements de température, garantissant ainsi le fonctionnement stable à long-terme des cartes de circuits imprimés dans des environnements difficiles. Pour une utilisation à long terme-d'instruments de précision, la résistance au vieillissement des substrats de circuits imprimés doit être strictement contrôlée pour éviter la dégradation des performances causée par le vieillissement des matériaux et prolonger la durée de vie de l'instrument.
Optimisation et traitement de la structure de dissipation thermique
Lors d'un fonctionnement à long terme-, certains composants des instruments et des compteurs peuvent générer de la chaleur. Si trop de chaleur s’accumule, cela peut affecter les performances du PCB et des composants environnants. Pendant le traitement, des canaux de dissipation thermique dédiés peuvent être conçus, par exemple en plaçant de grandes zones de feuille de cuivre sous des composants à haute -puissance ou en utilisant des blocs de dissipation thermique intégrés, pour améliorer la conduction et la diffusion de la chaleur. Pour les instruments de mesure de température de haute -précision, la conception de la dissipation thermique des circuits imprimés est également nécessaire pour réduire l'impact de l'auto-échauffement sur le capteur de température et garantir la précision des mesures.
Étalonnage et validation rigoureux des performances
Étalonnage précis des paramètres électriques
Une fois le traitement de précision des instruments et des compteurs terminé, un étalonnage complet des paramètres électriques est requis. En utilisant un équipement de test de précision spécialisé, le gain, la bande passante, la linéarité et d'autres paramètres de chaque module de circuit sont mesurés et ajustés avec précision pour garantir qu'ils répondent aux spécifications de conception de l'instrument. Pour les circuits impliquant une faible amplification du signal, il est nécessaire de se concentrer sur le test de leur coefficient de bruit. En optimisant la mise à la terre et le blindage, le bruit peut être contrôlé à un niveau extrêmement faible pour garantir la capacité de l'instrument à détecter les petits signaux.
Tests de stabilité à long terme
Contrairement aux cartes de circuits imprimés classiques, les cartes de circuits imprimés de précision destinées à l'instrumentation nécessitent des tests de stabilité à long terme-pour vérifier leur fiabilité. Dans des conditions d'environnement de travail simulées, le circuit imprimé est soumis à des tests de fonctionnement continu pendant des centaines, voire des milliers d'heures, pour surveiller la tendance des changements dans ses paramètres de performances électriques. Si la dérive des paramètres dépasse la plage autorisée, il est nécessaire d'analyser les raisons et d'optimiser la technologie de traitement pour garantir que le circuit imprimé maintient des performances stables tout au long de la durée de vie de l'instrument.