Коефициент на термично разширение (CTE или TCE).
Мярка за отношението между размер на материал и неговото разширение при увеличаване на температурата.
Може да бъде различен по осите x, y и z. CTE се представя чрез PPM/0C.
Това е критерий за сравнение на материали, които ще се съединяват.
Планарност на изводи на корпус.
Планарността на изводите на корпус на ИС се определя чрез разлика във височината на изводите спрямо равнина.
По-лесно се измерва липсата на планарност (непланарност) на изводите, което е разликата между най-високия и най-ниския извод на корпуса при поставяне на последния върху гладка повърхност.
SMOBC. Абревиатура на спояваща маска върху гола мед при техника за производство на печатни платки, при която медните междусъединения не се калайдисват преди поставянето на спояващата маска върху платката.
Основни технологични процеси за монтаж на компоненти
Съвременните технологични процеси за монтаж на електронни модули включват:
- нанасяне на спояваща паста и/или на лепило;
- повърхностен монтаж на компоненти (SMD);
- запояване на компоненти с използване на пещи за запояване (Reflow Soldering – RS);
- запояване на компоненти чрез спойка вълна (Wave Soldering – WS);
- други.
Технологичната последователност и процеси за монтиране на компоненти в дискретното електронно производство е:
Реперите върху шаблона и върху печатната платка подпомагат визуалната инспекция.
Печатната платка се държи на мястото си чрез вакуумен патронник и центроващи щифтове, които стърчат в кореспондиращи отвори в платката или правят контакт с нейните краища.
В много от модерните системи за асемблиране автоматизираната визуална система проверява всяка печатна платка и прави допълнително настройване преди всеки печат.
Ракелите са достъпни в различни размери и степен на твърдост и се монтират в държатели, така че само един техен ръб да контактува с маската или стенсила.
Преди печат пред ракела и по неговата дължина се поставя спояваща паста.
При движението си ракелът търкаля пастата пред себе си и където има отвор в шаблона, пастата потъва и се наслагва върху контактните площадки или проходните отвори.
На фигурите е показана технологична схема на процеса „ситопечат”, при която пастата се разнася равномерно по шаблона (мрежа и стенсил) и чрез него се пренася като отпечатък от шаблона върху печатната платка.
Монтажът на компонентите се извършва от автомати, които вземат поредния компонент, автоматично донастройват координатите за монтаж и го поставят на предварително определеното място за запояване.
Запояването се извършва в многозонни пещи, в които:
- флюсът първо се активира и после се изпарява;
- подгрява се печатната платка с компонентите;
- разтопява се спояващата паста;
- образуват се спойките;
- охлажда се печатната платка със запоените вече компоненти.
Конструкцията на пещта включва:
- Конвейер – верижен или мрежов, на който може да се променят геометрия и скорост на придвижване
- Допълнителни устройства са: подпиращи механизми, стопери и сензори на автоматиката;
- Зони на подгряване, спояване и охлаждане.
Параметрите, които могат да се променят, са:
температура, разпределение на температурата от дъно към връх, както и дебит и температура на въздушни или на газови потоци;
Аспирация.
Параметрите, които могат да се променят, са поток и налягане;
Газо-подаваща система.
Параметрите, които могат да се променят, са вид и количество на газ;
Управление.
Профилът на температурата в пещта трябва да има сложна конфигурация, за да се получат качествени спойки.
Създаването на желания профил е въпрос на програмиране на матрици на платки.
На фигурите съответно са дадени профили на температурата за оловен и за безоловен припой.
При безоловните технологии температурите са по-високи.
Смесена (Reflow и Glue) – едностранна и двустранна.
Смесената технология се използва за монтаж на сложни модули в масово производство, където частта на монтаж с лепило е ограничена.
Използват се машини и съоръжения като при процеса Reflow, като за нанасяне на лепило обикновено се използват диспенсери.
Нанасянето на спояващата паста и на лепилото се извършва при едно преминаване на печатната платка през линията.
В разгледаните технологии се използват оловни и безоловни припои за запояване.
Припоите съдържащи олово отпадат от използване.
Разликата е в използваните пещи и в режимите за запояване.
Безоловните технологии изискват по-високотемпературни процеси и инертна среда на запояване.
Едностранният монтаж е често използван, но с увеличаване на интеграцията и с използването на сложни компоненти все наложи двустранният монтаж.
Предимства на SMD монтажа са:
- по-висока степен на интеграция – малки компоненти;
- по-евтини печатни платки – липса на отвори;
- напълно автоматизиран процес – опростен монтаж;
- процес под контрол – малко грешки поради автоматизирания процес;
- възможност за монтаж от двете страни на печатната платка;
- ниско съпротивление и индуктивност на връзките (къси връзки) – по-добри възможности за работа при високи честоти;
- по-добра механична устойчивост на стрес и вибрации;
- по-ниска цена – по-евтини компоненти и по-ниска цена на монтаж.
Недостатъци на SMD монтажа са:
по-скъпо производство на мостри и подготовка за производство;
по-скъпо ръчно манипулиране и по-скъп ремонт (малки компоненти).
WS монтаж на компоненти:
- Едновълнова „спойка вълна”.
- Използва се за запояване на проходни компоненти.
- Формирането на „вълната” е показано на фигурата.
- Процесът на запояване е автоматичен и се състои от следните технологични стъпки:
- Двувълнова „спойка вълна”
- Използва се за запояване на сложни компоненти – SMD и компоненти със специални изисквания за запояване, като конектори, кабели, ключове.
Първата вълна е реактивна и неравномерна. Тя е активната в запояването и мокри повърхностите.
Втората вълна е ламинарна.
Тя натрупва материал, прави спойките с добра форма и премахва окъсяванията
Селективна ”спойка вълна”
Използва се за запояване на отделни полета от печатната платка или на отделни компоненти.
Технологията за запояване WS се използва ограничено, поради по-трудното и автоматизиране и поддържане под контрол.
Все по-широко се използва селективното запояване, което позволява автоматичното монтирането на сложни и специални компоненти ( конектори, сензори).
Разделяне на печатните платки.
В повечето случай размерът на монтираната печатна платка е много по-малък от максималния размер, с който може да работят машините в една линия за монтаж.
В този случай е по-ефективно да се обединят няколко еднотипни подложки в един голям панел, като между отделните печатни платки се остават области, които се използват за разделяне на вече монтираните платки.
Разделянето се извършва чрез:
Начупване
Отделянето се извършва чрез начупване по предварително врязани линии (V cut).
Този начин на отделяне е най-евтин, но е стресиращ и е с най-много възможности за създаване на дефекти.
Извършва се ръчно.
За намаляване на възможностите за дефекти се използват приспособления.
Сходни статии:
- Видове информационни технологии На базата на анализа на информационните дейности в информатиката са създадени и се прилагат следните информационни технологии: Информационна технология за събиране на информация (научна, образователна, икономическа, управленческа, фирмена и др)....
- Програмируеми матрици Предварително опроводени матрици FPGA Ако маск-програмируемите матрици имат сравнително кратък път до готовото изделие, още по ефикасни са схемите, при които всички технологични операции са извършени предварително. Това са чипове,...
