Elektronikus modulok telepítése
A felszíni szerelés technológiája nem új, de a hazai szakirodalomban sajnos nem teljesen fedik le. A témával foglalkozó javasolt cikksor segít az olvasóknak abban, hogy jobban megértsék az elektronikus modulok felszerelésének technológiáját. Ez a cikk számos jellemző tipusú elektronikai modulot és jellemzőit mutatja be az egyes típusú technológiai folyamat során.
Modern elektronikai alkatrészek
A modulok telepítésének típusát elsősorban a telepítés (egy vagy kétoldalas) oldalainak száma és az alkalmazott alkatrészek nómenklatúrája határozza meg. Ezért logikusan vázolja fel a telepítés típusát az alkatrészek és a házak rövid áttekintésével. A fő, legfontosabb kritérium egy technikus számára, hogy az elektronikai komponenseket csoportokba különítsék el, az a módszer, amellyel fel lehet őket szerelni egy táblára - lyukakban vagy felületen. Ő alapvetően meghatározza azokat a technológiai folyamatokat, amelyeket fel kell használni a telepítéshez.
A táblázatban az összetevők legelterjedtebb esetére vonatkozó információkat kapjuk: nevek, képek, dimenziók, következtetések. Minden méret, kivéve a megadott értéket, mil (1 mil = 0,0254 mm).
Ábra. 1. TNT komponensek
Ábra. 2. SMD komponensek
Lyukra szerelt alkatrészek
A házak típusai egy csoportban
Egy sor tűvel - SIL
TO-92TO-202, TO-220 és mások.
Két sor terminállal - DIL
Sugárirányú vezetékekkel
Axiális vezetékekkel
Felületre szerelt alkatrészek
Két sor terminállal - DIL
"SOT-23, SSOP, TSOP, SOIC"
A négyszögletes tok oldalán lévő csapok - Quad csomag
LCC, CQJB, CQFP, CerQuad, PLCC, PQFP
350x350 mil ... 20x20 mm
Ábra. 3. Ház BGA
A modern komponensek fenti rövid áttekintése felvetődik annak a lehetőségnek, hogy a szerelési modulok megvalósításának lehetséges lehetőségeinek mennyisége a különböző helyszíneken a táblán található. Ezenkívül a felülvizsgálat még nem tartalmazott egy másik csoportot - a nem szabványos összetevők csoportját (páratlan formájú komponensek).
Típusai telepítés lehet elválasztva különböző paraméterek: a szám a telepítés során használt a PCB (egyszeres vagy kettős), a típusú használt komponensek (felszíni, tűs, vagy vegyes), azok helye kétoldalú modul (vegyes sokféleséget, vagy vegyes). Tekintsük a leggyakoribbakat, valamint a technológiai műveletek sorrendjét minden egyes telepítési típushoz.
A telepítés típusai
A fedélzet felszíni felszerelése lehet egyoldalas és kétoldalas. Az ilyen típusú telepítéssel járó technológiai műveletek száma minimális.
Egyoldalas rögzítéssel (4. ábra, a) a forrasztópaszta szitanyomással a lemez dielektromos alapjára kerül. A fedélzeten felhasznált forraszanyagnak biztosítania kell a kapcsolt elemek elektrofizikai jellemzőit, ami megfelelő ellenőrzést igényel. A komponensek elhelyezése és rögzítése után forrasztási műveletet végzünk az adagolt forrasz olvadásával. A technológiai ciklus végén a forraszerkezeteket monitorozzák, valamint a funkcionális és a körkörös vezérlést. Az 1. ábrán. A 4. ábrán különböző típusú felszíni szerelvényeket mutatunk be: viszonylag nehéz felépíteni a komponenseket a PLCC és SOIC csomagokba és a könnyen szerelhető chipkomponenseket.
Ábra. 4. a, b
A kétoldalas felszíni szereléshez (4., B. Ábra) különböző végrehajtási lehetőségek lehetségesek. Egyikük feltételezi a technológiai folyamat kezdetét a forrasztópasztét a tábla alsó oldalára történő felhúzásánál. Ezután a komponensek telepítésének helyén a ragasztó hozzáadott adagját alkalmazzák, és az összetevőket telepítik. Ezután a ragasztó a kemencében polimerizálódik, és a forrasztópaszta megolvad. A táblát megfordítjuk, a forrasztópasztét felhordjuk, és a komponenseket a lap felső oldalára helyezzük, majd a felső oldalt megolvasztjuk. Ebben az esetben az egyoldalas kemencéket az összetevők forrasztására használják.
A kétoldalas felületi szerelés egy másik kiviteli alakjában kétoldalas fűtőkemencéket használnak.
Érdekes kérdés az, hogy ragasztót kell alkalmazni a táblára. Ez a művelet azért van végrehajtva, hogy megakadályozza az elemek elválasztását a kártyától, amikor átfordítják. A meglévő számítások azt mutatják, hogy a legtöbb alkatrész nem esik le a fedélzetről még akkor sem, amikor átfordul, mert a forrasztópaszta felületi feszítőerejei tartják őket. Emiatt a ragasztó alkalmazásának működése nem tulajdonítható kötelezőnek.
A kevert térközzel ellátott szerelésnél a lyukakba (THT-alkatrészek) telepített alkatrészek a lap felső oldalán helyezkednek el, és a felszíni szereléshez szükséges alkatrészek alul vannak. Ebben az esetben a kettős forrasztó hullám forrasztása kötelező. Az összetevők kevert térközzel történő felszerelése az 1. ábrán látható. 5.
Ábra. 5. Vegyes távtartó szerelés
A végrehajtása ebben a formában a telepítési magában foglalja a következő műveleti sorrend: a felület a tábla alkalmazzák ragasztó adagoló, amely fel van szerelve SMD-komponenseket ragasztóanyag polimerizálódik a kemencében, majd az alkatrészek beépítését a nyílások, kipirulás modul és ellenőrzési művelet.
Lehetséges egy alternatíva, amelyben a szerelvény a lemez lyukaiban lévő alkatrészek beszerelésével kezdődik, majd a felületre szerelt elemeket helyezzük. Ezt akkor használják, ha a hagyományos alkatrészek termináljának formázását és vágását előzetesen speciális eszközökkel végzik el, ellenkező esetben a felületre szerelt alkatrészek nehezíthetik meg a lap lyukaiban áthaladó kapcsokat. A felhelyezésre szánt, nagy sűrűségű alkatrészeket először fel kell szerelni, ami minimális számú csatlakozást igényel a termék gyártási folyamatában.
Egy példa a vegyes szerelésre a lap felső oldalán található beszerelésre, valamint az SMD- és TNT-komponensekre (a lyukakba szerelve), valamint az alján csak SMD komponensekre. Ez a telepítés legbonyolultabb formája (6. ábra).
Ábra. 6. Vegyes szerelés
A végrehajtásnak számos lehetősége van. Az egyik közülük az első alsó oldalán a nyomtatott áramköri lap, ragasztást viszünk fel kiadásra, és az SMD-komponensek vannak szerelve a felhordott ragasztó. Az összetevők beszerelésének ellenőrzése után a ragasztó a kemencében kikeményedik. A tábla felső oldalára forrasztópaszta van felhordva, majd SMD komponenseket szerelnek rá. A forrasztópaszta alkalmazása szitanyomással és adagolással lehetséges. Az utóbbi esetben a ragasztó- és forrasztópaszták alkalmazására vonatkozó műveletek ugyanazon a berendezésen végezhetők el, ami csökkenti a költségeket. Alkalmazása azonban forrasztópaszta adagoló módszer alkalmatlan ipari termelés az alacsony sebesség és a folyamatok stabilitása képest szitanyomás és csak akkor indokolt, ha nincs a stencil a termék vagy másra való gyártás. Ilyen helyzet fordulhat elő, például a kísérleti üzemben a széles körű elektronikus modulok, hogy mivel a nagyszámú feldolgozott konstrukciók és kis sorozatú gyártási költségek jelentős stencil.
Miután az SMD komponenseket a tábla felsõ oldalára szerelték, a forraszanyagot forraszthatják a forrasztópaszta olvasztópaszta olvasztására szolgáló módszerrel vagy az adagolási módszerrel. E művelet után a felületi szerelésű alkatrészek beszereléséhez kapcsolódó technológiai ciklus teljesnek tekinthető.
Továbbá, miután az összetevőket manuálisan a kártya lyukakba helyezte, minden olyan SMD komponens, amely korábban az alaplap alján található, megkötött ragasztóval és már telepített kimeneti komponensekkel történt.
A technológiai ciklus végén a forrasztási és ellenőrzési műveletek vizuális ellenőrzését végezzük.
A vegyes telepítés egy másik kiviteli alakjánál egy másik műveleti sorozatot feltételezünk. Az első lépés az, hogy alkalmazni a forrasztó pasztát egy stencil, a telepítés a felső oldalán a tábla nehéz SMD alkatrészek (SO, PLCC, BGA) olvasztás és keményforrasz adagolt. Ezután, a telepítés után a komponensek a fedélzeten lyukak (megfelelő vágási és rögzítő csapok), a tábla megfordítjuk, a ragasztót alkalmazunk, és a komponenseket szerelt egyszerű formák felületi szereléshez (csipből, hogy a komponenseket a házban SOT). A lyukakba beépített komponensek eredményeit egyidejűleg a forraszanyag kettős hulláma veszíti el. Az is lehetséges, hogy használni, mint egy része egy sor berendezés, amely biztosítja a hatékony forrasz komponenseket (a felső oldalán a tábla) az olvadt forraszanyag és forraszanyag-kijuttató (az alsó oldalon a fedélzeten) hullámforrasztó.
Meg kell jegyezni, hogy a vegyes telepítést megvalósító technológiai folyamatban az ellenőrző műveletek száma növekszik a szerelvény összetettségének köszönhetően, mindkét oldalon a komponensek összetevőivel. Elkerülhetetlen, hogy a forrasztott ízületek száma és a minőségi minőségük nehezen növekszik.
Egyoldalas kimenet és felszíni szerelés
Ez a technológia a világon ismert, mint a reflow forrasztópaszták technológiája (reflow), és a felületi szerelési technológia egyik szabványa (7.
Ábra. 7. Az SMD és TNT egyoldalas felszerelése
Az ilyen típusú modulok összeszerelése az alábbiak szerint történik: a tábla felületén forrasztópaszta van felhordva, amelyen SMD komponensek vannak felszerelve; akkor a pasztát megolvasztják a kemencében, a THT komponenseket beszerelik, a forrasztást forrasztó hullámmal végzik, majd az összeszerelt modult átöblítik és megfigyelik.
Egyoldalas csatlakozás
Az ilyen nyomtatott áramköri lapok összeszerelésének technológiája (8. ábra) egy szabványos összeszerelési és összeszerelési ciklus hullámforrasztás alkalmazásával. Ez a ciklus a kimeneti komponensek telepítésével, a forrasztóegység forrasztásával és a vezérléssel kapcsolatos műveletekből áll. Az alkatrészek beszerelése lehet kézi vagy félautomata. A berendezés kiválasztását a szükséges kapacitás határozza meg. Az ilyen típusú telepítések automatizálása minimális, és maga a megvalósítás rendkívül egyszerű.
Ábra. 8. A TNT egyoldali telepítése
Ez a kiadvány a felszíni szerelés sorozatának első cikke. Logikai annak folytatását lesz a világítás kérdése a gyártósor, amely végre az ilyen típusú telepítés: szükség van minden típusú készülék, műszaki jellemzőit és szerepét a folyamatban, a kívánt személyzet összetételét és képzettségük, valamint más problémák merülnek fel, amikor létrehoztuk a összeszerelése és felszerelése .