Діп компоненти. Дивитись що таке "DIP" в інших словниках

Роз'єми для 8, 14 та 16-вивідних компонентів у корпусі DIP

DIP(Dual In-line Package, також DIL) - тип корпусу мікросхем, мікроскладання та деяких інших електронних компонентів. Має прямокутну форму з двома рядами висновків з довгих сторін. Може бути виконаний із пластику (PDIP) або кераміки (CDIP). Керамічний корпус застосовується через схожий з кристалом коефіцієнта температурного розширення. При значних і численних перепадах температур у керамічному корпусі виникають помітно менші механічні напруження кристала, що знижує ризик його механічного руйнування або відшарування контактних провідників. Також багато елементів в кристалі здатні змінювати свої електричні характеристики під впливом напруг і деформацій, що позначається на характеристиках мікросхеми в цілому. Керамічні корпуси мікросхем застосовуються у техніці, що працює у жорстких кліматичних умовах.

Зазвичай у позначенні також вказується кількість висновків. Наприклад, корпус мікросхеми поширеної серії ТТЛ-логіки, що має 14 висновків, може бути позначений як DIP14.

У корпусі DIP можуть випускатися різні напівпровідникові або пасивні компоненти – мікросхеми, збирання діодів, транзисторів, резисторів, малогабаритні перемикачі. Компоненти можуть безпосередньо впаюватися в друковану плату, також можуть використовуватися недорогі роз'єми для зниження ризику пошкодження компонента під час паяння. На радіоаматорському жаргоні такі роз'єми називаються "панелька" або "ліжечко". Бувають затискні та цангові. Останні мають більший ресурс (на перепідключення мікросхеми), проте гірше фіксують корпус.

Корпус DIP був розроблений компанією Fairchild Semiconductor у 1965 році. Його поява дозволило збільшити щільність монтажу в порівнянні з круглими корпусами, що застосовувалися раніше. Корпус добре підходить для автоматизованого збирання. Однак, розміри корпусу залишалися відносно більшими порівняно з розмірами напівпровідникового кристала. Корпуси DIP широко використовувалися у 1970-х та 1980-х роках. Згодом широкого поширення набули корпуси для поверхневого монтажу, зокрема PLCC і SOIC, які мали менші габарити. Випуск деяких компонентів у корпусах DIP триває нині, проте більшість компонентів, розроблених 2000-х роках, не випускаються у таких корпусах. Компоненти в DIP-корпусах зручніше застосовувати при макетуванні пристроїв без паяння на спеціальних платах-бредбордах.

Корпуси DIP довгий часзберігали популярність для програмованих пристроїв, таких як ПЗУ та прості ПЛІС (GAL) - корпус з роз'ємом дозволяє легко виробляти програмування компонента поза пристроєм. В даний час ця перевага втратила актуальність у зв'язку з розвитком технології внутрішньосхемного програмування.

Висновки

Компоненти в корпусах DIP зазвичай мають від 8 до 40 висновків, також є компоненти з меншою або більшою парною кількістю висновків. Більшість компонентів має крок висновків 0,1 дюйма (2,54 міліметра) і відстань між рядами 0,3 або 0,6 дюйма (7,62 або 15,24 міліметра). Стандарти JEDEC також визначають можливі відстані між рядами 0,4 та 0,9 дюйма (10,16 та 22,86 міліметрів) з кількістю висновків до 64, однак такі корпуси використовуються рідко. У колишньому СРСР та країнах Східного блоку для корпусів DIP використовувалася метрична система та крок висновків 2,5 міліметра. Через це радянські аналоги західних мікросхем погано входять до роз'ємів і плат, виготовлених для західних мікросхем (і навпаки). Особливо гостро це відчувається на корпусах із великою кількістю висновків.

Висновки нумеруються проти годинникової стрілки, починаючи з лівого верхнього. Перший висновок визначається за допомогою "ключа" - виїмки на краю корпусу. Коли мікросхема розташована маркуванням до спостерігача та ключем вгору, перший висновок буде зверху та зліва. Рахунок йде вниз лівою стороною корпусу і продовжується вгору праворуч.

Геометричні розміри

Типорозмір	Максимальна довжина корпусу, мм	Довжина ніжок, мм	Максимальна ширина корпусу, мм	Відстань між ніжками по ширині, мм
4 контакти	5,08	2,54	10,16	7,62
6 контактів	7,62	5,08	10,16	7,62
8 контактів	10,16	7,62	10,16	7,62
14 контактів	17,78	15,24	10,16	7,62
16 контактів	20,32	17,78	10,16	7,62
18 контактів	22,86	20,32	10,16	7,62
20 контактів	25,40	22,85	10,16	7,62
22 контакти	27,94	25,40	10,16	7,62
24 контакти	30,48	27,94	10,16	7,62
28 контактів	35,56	33,02	10,16	7,62
32 контакти	40,64	38,10	10,16	7,62
22 контакти (широкий)	27,94	25,40	12,70	10,16
24 контакти (широкий)	30,48	27,94	17,78	15,24
28 контактів (широкий)	35,56	33,02	17,78	15,24
32 контакти (широкий)	40,64	38,10	17,78	15,24
40 контактів	50,80	48,26	17,78	15,24
42 контакти	53,34	50,08	17,78	15,24
48 контактів	60,96	58,42	17,78	15,24
64 контакти	81,28	78,74	25,40	22,86

Wikimedia Foundation. 2010 .

• DIGIC
• DISC assesment

Дивитись що таке "DIP" в інших словниках:

DIP- May refer to: Contents 1 As a three letter acronym 1.1 In science and technology 1.1.1 In computer scie … Wikipedia

Dip- Dip, n. 1. Рішення згортання або плавлення для часу в liquid. The dip of oars in unison. Glover. 2. Inclination downward; direction below a horizontal line; slope; pitch. 3. a hollow or depression in a…

dip- vb 1 Dip, immerse, submerge, duck, souse, dunk є comparable коли міняти до plunge людиною або тим, хто є або в liquid. Dip implies a momentary or partial plunging into liquid або light or cursry entrance into a subject (the priest ... New Dictionary of Synonyms

Dip- Dip, v. t. pa, Goth. daupjan, Lith. dubus… … The Collaborative International Dictionary of English

dip- submersion in liquid bath, dive, douche, drenching, ducking, immersion, plunge, soak, soaking, swim; Концепція 256 клопоту деякийдля поданого конфекції, дилюції, відходів, mixture, preparation, solution, suffusion, suspension; concepts… … New thesaurus

dip- VERB (dipped, dipping) 1) (dip in/into) put or lower briefly in or into. 2) sink, drop, або slope downwards. 3) (of level or amount) temporarily become lower or smaller. 4) lower або move downwards. 5) Brit. lower the beam of (a … English terms dictionary

dip- vt. зрізаний або occas.Now Rare dipt, dipping 1. виконати вхід або за допомогою liquid для моменту і буде кинутий out; immerse 2. to dye in this way 3. to clean… … English World dictionary

Dip- Dip, v. i. 1. To immerse one s self; to become plunged in a liquid; to sink. The sun s rim dips; the stars rush out. Coleridge. 2. Для вирішення дії, пов'язаної з деяким receptacle, as a dipper, ladle. etc.; into a… … The Collaborative International Dictionary of English

Технологія поверхневого монтажу зародилася у 1960-х роках і через 20 років стала широко застосовуватися у виробництві електроніки.

Зараз ця технологія є безперечним лідером. Важко знайти сучасний пристрій, який не був виконаний із застосуванням цієї технології.

Спочатку давайте розберемося в термінології.

Поверхневий монтаж скорочено називається SMT(Від англ. S urface M ount T echnology- Технологія монтажу на поверхню (російською, - ТМП)).

Так вже встояло, що під абревіатурою SMD часом мають на увазі навіть саму технологію поверхневого монтажу, хоча насправді термін SMD має інше значення.

SMD- це S urface M ount D evice, тобто компонент або пристрій, що монтується на поверхню. Таким чином, під SMD треба розуміти саме компоненти та радіодеталі, а не технологію в цілому. Іноді SMD-елементи називають чіп-компонентами, наприклад чіп-конденсатор або чіп-резистор.

Вся суть технології SMT полягає у тому, щоб встановлювати електронні компоненти на поверхню друкованої плати. Порівняно з технологією монтажу компонентів у отвори (так звана THT - T hrouth H ole T echnology), - ця технологія має масу переваг. Ось лише основні з них:

Відпадає необхідність у свердлінні отворів під висновки компонентів;

Є можливість встановлення компонентів із двох сторін друкованої плати;

Висока щільність монтажу, і, як наслідок, економія матеріалів та зменшення габаритів готових виробів;

SMD-компоненти дешевші за звичайні, мають менші габарити і вагу;

Можливість більш глибокої автоматизації виробництва порівняно з технологією THT;

Якщо для виробництва SMT-технологія дуже вигідна рахунок своєї автоматизації, то для дрібносерійного виробництва, а також для радіоаматорів, електронників, сервісних інженерів і радіомеханіків, вона створює масу проблем.

SMD компонентиОсі: резистори, конденсатори, мікросхеми мають дуже маленькі розміри.

Познайомимося з електронними SMD-компонентами. Для електронників-початківців це дуже важливо, тому що спочатку часом складно розібратися у всьому їх достатку.

Почнемо з резисторів. Як правило, SMD-резистори виглядають ось так.

Зазвичай на їх малогабаритному корпусі вказано число-літерне маркування, в якому закодовано номінальний опір резистора. Виняток становлять мікроскопічні за розмірами резистори на корпусі яких немає місця для її нанесення.

Але, це тільки в тому випадку, якщо чіп-резистор не належить до якоїсь особливої ​​високопотужної серії. Варто також розуміти, що найдостовірнішу інформацію на елемент варто шукати в датасіті на нього (або на серію, до якої він належить).

А ось так виглядають конденсатори SMD.

В якості SMD-конденсаторів широкого поширення набули багатошарові керамічні конденсатори ( MLCC - M ulti L ayer C eramic C apacitors). Їхній корпус має характерний світло-коричневий колір, а маркування, як правило, не вказується.

Звичайно, існують і електролітичні конденсатори для поверхневого монтажу. Звичайні алюмінієві конденсатори мають малі розміри і два короткі виведення у пластикової основи.

Так як габарити дозволяють, то на корпусі алюмінієвих SMD-конденсаторів вказується ємність та робоча напруга. З боку мінусового виведення на верхній стороні корпусу чорним кольором нанесено півколо.

Крім цього існують танталові електролітичні конденсатори, а також полімерні.

Танталові чіп-конденсатори, в основному, виконуються в корпусі жовтого та помаранчевого кольору. Докладніше про їхній пристрій я вже розповідав на сторінках сайту. А ось полімерні конденсатори мають корпус чорного кольору. Часом їх легко сплутати із SMD-діодами.

Потрібно відзначити, що раніше, коли SMT монтаж ще тільки зароджувався, у ході були конденсатори в циліндричному корпусі і мали маркування у вигляді кольорових смуг. Нині вони зустрічаються все рідше.

Стабілітрони і діоди все частіше виробляють пластикових корпусахЧорного кольору. Корпус із боку катода маркується смугою.

Діод Шоттки BYS10-45-E3/TR у корпусі DO-214AC

Іноді стабілітрони або діоди виготовляються у трививідному корпусі SOT-23, який активно застосовують для транзисторів. Це вносить плутанину щодо приналежності компонента. Майте це на увазі.

Крім стабілітронів, які мають пластмасовий корпус, досить широко поширені безвихідні стабілітрони в циліндричних скляних корпусах MELF та MiniMELF.

Стабілітрон на 18V (DL4746A) у скляному корпусі MELF

А так виглядає індикаторний SMD-світлодіод.

Найбільша проблема таких світлодіодів у тому, що звичайним паяльником їх дуже важко випаяти з друкованої плати. Підозрюю, що за це їх люто ненавидять радіоаматори.

Навіть при використанні паяльної термоповітряної станції навряд чи вдасться випаяти SMD-світлодіод без наслідків. При невеликому нагріванні прозорий пластик світлодіода оплавляється і просто сповзає з основи.

Тому у новачків, так, і бувалих, виникає безліч питань, як випаяти SMD-світлодіод не пошкодивши його.

Як і інші елементи, мікросхеми адаптують для поверхневого монтажу. Практично всі популярні мікросхеми, які спочатку випускалися в DIP-корпусах під монтаж в отвори, мають і версії для SMT-монтажу.

Для відведення тепла від мікросхем у SMD-корпусах, які у процесі роботи нагріваються, часто використовується сама друкована плата і мідні полігони її поверхні. Як своєрідні радіатори використовуються і мідні майданчики на платі рясно луджені припоєм.

На фото є наочний приклад, де драйвер SA9259 в корпусі HSOP-28 охолоджується мідним полігоном на поверхні плати.

Звичайно, під поверхневий монтаж заточуються не тільки рядові електронні компоненти, але й цілі функціональні вузли. Подивіться на фото.

Мікрофон для мобільного телефону Nokia C5-00

Це цифровий мікрофон для мобільних телефонів Nokia C5-00. Його корпус немає висновків, а замість них використовуються контактні майданчики ("п'ятаки" чи "пади").

Крім самого мікрофона в корпусі змонтовано і спеціалізовану мікросхему для посилення та обробки сигналу.

З мікросхемами відбувається те саме. Виробники намагаються позбутися навіть найкоротших висновків. На фото №1 показана мікросхема лінійного стабілізатора MAX5048ATT+ в корпусі TDFN. Далі за №2 - мікросхема MAX98400A. Це стереофонічний підсилювач класу D компанії Maxim Integrated. Мікросхема виконана у 36-контактному корпусі TQFN. Центральний майданчик використовується для відведення тепла на поверхню друкованої плати.

Як бачимо, мікросхеми немає висновків, лише контактні майданчики.

За №3 - мікросхема MAX5486EUG+. Стереофонічний регулятор звуку з кнопковим керуванням. Корпус – TSSOP24.

Останнім часом виробники електронних компонентів прагнуть позбавитися висновків і виконують їх у вигляді бічних контактних майданчиків. У багатьох випадках площу контакту переносять під нижню частину корпусу, де він виконує ще й роль тепловідведення.

Так як SMD-елементи мають невеликі розміри і встановлені на поверхні друкованої плати, будь-яка її деформація або вигин може пошкодити елемент або порушити контакт.

Так, наприклад, багатошарові керамічні конденсатори (MLCC) можуть тріскатися від тиску на них під час монтажу або через надмірну дозацію припою.

Надлишок припою призводить до механічної напруги з боку контактів. Найменший вигин чи удар провокує виникнення тріщин у багатошаровій структурі конденсатора.

Ось один із прикладів того, як надлишки припою на контактах призводять до появи тріщин у структурі конденсатора.

Фото взято з доповіді фірми TDK "Common Cracking Modes in Surface Mount Multilayer Ceramic Capacitors". Так що багато припою не завжди добре.

А тепер маленька загадка, щоб оживити нашу тривалу розповідь. Подивіться на фото.

Визначте, які елементи показані на фото. Як, на вашу думку, що ховається під першим номером? Конденсатор? Чи може індуктивність? Ні, мабуть, це якийсь особливий резистор.

А ось і відповідь:

№1 - керамічний конденсатор типорозміру 1206;

№2 - NTC-термістор (терморезистор) B57621-C 103-J62на 10 ком (типорозмір 1206);

№3 - дросель придушення електромагнітних перешкод BLM41PG600SN1L(Тирозмір 1806).

На жаль, через свої розміри на переважну більшість SMD-компонентів просто не наносять маркування. Так само як і в наведеному прикладі, сплутати елементи дуже легко, тому що всі вони дуже схожі один на одного.

Іноді ця обставина ускладнює ремонт електроніки, особливо в тих випадках, коли на апарат неможливо знайти технічну документацію та схему.

Напевно, вже помітили, що SMD-деталі упаковують у перфоровану стрічку. Її ж у свою чергу скручують у котушку-бобіну. Для чого це треба?

Справа в тому, що ця стрічка використовується неспроста. Вона дуже зручна для подачі компонентів в автоматичному режимі на монтажно-складальних верстатах (установниках).

У промисловості монтаж та пайка SMD-компонентів проводиться за допомогою спеціального обладнання. Якщо не вдаватися в деталі, процес виглядає наступним чином.

За допомогою трафаретів на контактні майданчики під елементи наноситься паяльна паста. Для великосерійного виробництва застосовуються автомати трафаретного друку (принтери), а для дрібносерійного використовуються системи дозування матеріалу (дозування паяльної пасти та клею, заливка компаунду та ін.). Автоматичні дозатори необхідні виробництва виробів вимогливих до умов експлуатації.

Потім відбувається автоматизоване встановлення SMD-компонентів на поверхню плати за допомогою автоматів встановлення компонентів (установників). У деяких випадках деталі на поверхні фіксуються краплею клею. Верстат-установник оснащений системою забору компонентів (з тієї самої стрічки), системою технічного зору для їхнього розпізнавання, а також системою встановлення та позиціонування компонентів на поверхню плати.

Далі заготовку відправляють у піч, де відбувається оплавлення паяльної пасти. Залежно від техпроцесу оплавлення може здійснюватися шляхом конвекції чи інфрачервоним випромінюванням. Наприклад, для цього можуть застосовуватись печі конвекційного оплавлення.

Відмивання друкованої плати від залишків флюсу та інших речовин (масло, жир, пил, агресивні речовини), сушіння. Для цього процесу використовуються спеціальні системи відмивання.

Природно, у виробничому циклі використовується значно більше різних верстатів та приладів. Наприклад, це можуть бути системи рентгенівського контролю, випробувальні кліматичні камери, автомати оптичної інспекції та багато іншого. Все залежить від масштабів виробництва та вимог до кінцевого продукту.

Варто відзначити, що, незважаючи на простоту SMT-технології, що здається, насправді все йде по-іншому. Прикладом можуть бути дефекти, які утворюються усім стадіях виробництва. Деякі з них могли вже спостерігати, наприклад, кульки припою на платі.

Вони утворюються через усунення трафарету або надмірної кількості паяльної пасти.

Також не рідкістю є утворення порожнин усередині паяної сполуки. Вони можуть бути заповнені залишками флюсу. Як не дивно, але наявність невеликої кількості порожнин у поєднанні позитивно позначається на надійності контакту, оскільки порожнечі перешкоджають поширенню тріщин.

Деякі з дефектів навіть отримали усталені назви. Ось деякі з них:

"Надгробний камінь" - це коли компонент "встає дибки" перпендикулярно платі і запається одним висновком тільки до одного контакту. Більш сильне поверхневе натяг з одного з торців компонента змушує його піднятися над контактним майданчиком.

"Собачі вуха- нерівномірний розподіл пасти у відбитку за умови достатньої її кількості. Викликає припойні перемички.

"Холодна пайкаЗовнішній вигляд паяного з'єднання має сіруватий відтінок, а також пористу, бугрувату поверхню.

Ефект " Поп-Корна" ("Popcorn effect") при паянні мікросхем в корпусі BGA. Дефект, який виникає через випаровування вологи, поглиненої корпусом мікросхеми. площадок, що утворює нерівномірний розподіл припою серед кульок-контактів та утворення перемичок, що виявляється за допомогою рентгену, утворюється через неправильне зберігання компонентів, чутливих до вологи.

Досить важливим витратним матеріалом у технології SMT є паяльна паста. Паяльна паста складається з суміші дуже дрібних кульок припою та флюсу, що полегшує процес паяння.

Флюс покращує змочуваність рахунок зменшення поверхневого натягу. Тому при нагріванні, кульки, що розплавилися, припою легко покривають поверхню контакту і висновки елемента, утворюючи паяне з'єднання. Флюс також сприяє видаленню оксидів з поверхні, а також захищає її від впливу навколишнього середовища.

Залежно від складу флюсу в паї, він може виконувати і функцію клею, який фіксує SMD-компонент на платі.

Якщо ви спостерігали процес паяння SMD-компонентів, могли помітити дію ефекту самопозиціонування елемента. Виглядає це дуже чудово. За рахунок сил поверхневого натягу компонент як би сам вирівнюється щодо поверхні контакту на платі, плаваючи в рідкому припої.

Ось так, здавалося б, така проста ідеяустановки електронних компонентів на поверхню друкованої плати дозволила зменшити загальні габарити електронних пристроїв, автоматизувати виробництво, знизити витрати на компоненти (SMD компоненти на 25-50% дешевші за звичайні) а, отже, зробити побутову електроніку дешевшою і компактнішою.

Федеральне агентство з освіти РФ

Курсова робота

на тему: «DIP – монтаж»

Рязань, 2008

Типи SMT збірок

В електронній промисловості існує шість загальних типів SMT складання, кожному з яких відповідає свій порядок виробництва. Існує спеціальний стандарт, де представлені основні види збірок, розбиті за класами.

SMC та IPC документація з поверхневого монтажу на плати, IPC-7070, J-STD-013 та National Technology Roadmap for Electronic Interconnections включають класифікацію наступних схем поверхневого монтажу:

Тип 1 - компоненти, що монтуються, встановлені тільки на верхню сторону або interconnecting structure

Тип 2 - компоненти, що монтуються, встановлені на обидві сторони плати або interconnecting structure

Клас А - тільки through-hole (вмонтовані в отвори) компоненти

Клас В - тільки компоненти, що поверхнево монтуються (SMD)

Клас С - змішана: монтуються в отвори та поверхнево монтуються компоненти

Клас Х - комплексно-змішане складання: through-hole, SMD, fine pitch, BGA

Клас Y - комплексно-змішане складання: through-hole, surface mount, Ultra fine pitch, CSP

Клас Z - комплексно-змішане складання: through-hole, Ultra fine pitch, COB, Flip Chip, TCP

Нижче буде розглянуто основні варіанти розміщення компонентів на платі, які застосовують розробники.

Мал. 1- Тип 1В: SMT Лише верхня сторона

Цей тип не є загальним, оскільки більшість розробок потребують деяких DIP компонентів. Його називають IPC Type 1B.

Порядок проведення процесу: нанесення припойної пасти, встановлення компонентів, паяння, промивання.

Мал. 2 - Тип 2B: SMT Верхні та нижні сторони

На нижній стороні плати розміщуються чіп-резистори та інші компоненти невеликих розмірів. При використанні паяння хвилею, вони будуть повторно оплавлятися за рахунок верхнього (побічного) потоку хвилі припою. При розміщенні великих компонентів з обох сторін, типу PLCC, збільшують витрати виробництва, тому що компоненти нижньої сторони повинні встановлюватися на спеціальний клей. Цей тип називається IPC Type 2B.

Порядок проведення процесу:

нанесення припійної пасти, встановлення компонентів, паяння, промивання нижньої сторони;

нанесення припійної пасти на верхню сторону друкованої плати, встановлення компонентів, повторне паяння, промивання верхньої сторони.

Спеціальний тип: SMT верхня сторона у першому випадку і верхня та нижня у другому, але PTH тільки верхня сторона.

Цей метод установки використовується, коли є DIP компоненти, у збірці SMT. Процес включає розміщення DIP компонентів, що вставляються в отвори перед пайкою SMT. При використанні даного методу забирається зайва операція паяння хвилею або ручного паяння PTH компонентів, що значно зменшує вартість виробу. Перша вимога - здатність компонентів протистояти вторинному паянню. Крім того, розміри отвору плати, контактні майданчики та геометрія трафарету повинні бути точно поєднані, щоб досягти якісної спайки. Плата повинна мати наскрізні металізовані отвори і може бути односторонньою або двосторонньою, тобто компоненти можуть розміщуватися як з верхньої, так і з нижньої сторони.

Обов'язковою вимогою під час використання даного методу є наявність наскрізних металізованих отворів.

Порядок обробки односторонньої друкованої плати:

нанесення припійної пасти, встановлення SMT компонентів, встановлення PTH компонентів, паяння, промивання верхньої сторони.

Порядок обробки двосторонньої друкованої плати:

нанесення припійної пасти, встановлення SMT компонентів, повторне оплавлення, промивання нижньої сторони;

установка PTH компонентів, паяння, промивання верхньої сторони.

Мал. 4 - Тип 1С: SMT тільки верхня сторона та PTH тільки верхня сторона

Цей метод є змішаною технологією складання. Усі модулі SMT та PTH встановлені на верхній стороні плати. Допускається встановлення деяких компонентів, що монтуються в отвори (PTH) на верхній стороні плати, де розміщені SMT компоненти для збільшення щільності. Цей тип збірки називається IPC Type 1C.

Порядок проведення процесу:

нанесення припійної пасти, встановлення, оплавлення, промивання верхньої частини SMT;

автоматичне встановлення DIP, потім осьових компонентів (такі як світлодіоди);

паяння хвилею PTH компонентів, промивання.

Мал. 5 - Тип 2С: SMT верхня та нижня сторони або PTH на верхній та нижній стороні

Встановлення поверхнево монтованих та монтованих в отвори (DIP) компонентів з обох боків плати не рекомендується через високу вартість складання. Ця технологія може вимагати великого обсягу ручного паяння. Також не застосовується автоматичне встановлення PTH компонентів через можливі конфлікти з SMT компонентами на нижній стороні плати. Цей тип збірки називається IPC Type 2C.

Порядок проведення процесу:

нанесення припійної пасти, встановлення, паяння, промивання верхньої сторони SMT;

нанесення спеціального струмопровідного клею через трафарет, встановлення, фіксація SMT;

автоматичне встановлення DIP та осьових компонентів;

маскування всієї нижньої сторони PTH компонентів;

ручне встановлення інших компонентів;

ручне паяння нижньої сторони PTH компонентів.

Мал. 6 - Тип 2C: SMT тільки нижня сторона або PTH тільки верхня

Даний тип передбачає розміщення поверхневого кріплення з нижньої сторони плати та PTH на верхній стороні. Він також одна із дуже популярних видів розміщення, т.к. дозволяє значно збільшити густину розміщення компонентів. Тип має назву IPC Type 2C.

Порядок обробки (PTH конфліктів на нижній стороні немає):

нанесення клею через трафарет, встановлення, висихання клею на нижній стороні SMT;

ручне встановлення інших компонентів;

Альтернативний порядок обробки (PTH конфліктів на нижній стороні):

автоматичне встановлення DIP, потім осьових компонентів;

точкове нанесення клею (диспенсорний метод), встановлення, висихання клею на нижній стороні SMT;

ручне встановлення компонентів;

паяння хвилею PTH та SMT компонентів, промивання.

Мал. 7 - Тип 2Y: SMT верхня та нижня сторони або PTH тільки на верхній стороні

Даний тип дозволяє розташовувати компоненти, що поверхнево монтуються, з обох сторін плати, а DIP компоненти тільки на верхній. Це дуже популярний вид складання у розробників, що дозволяє розмістити компоненти із високою щільністю. Нижня сторона компонентів SMT залишається вільною від осьових елементів і ніжок DIP компонентів. Наприклад, не можна розміщувати мікросхеми між ніжками компонента DIP.

Порядок проведення процесу (без розміщення поверхнево монтованих (SMT) між ніжками компонентів, що монтуються в отвори (PTH) на нижній стороні плати):

нанесення припойної пасти, встановлення, паяння, промивання верхньої сторони частини SMT;

нанесення клею через трафарет, розміщення, висихання клею SMT на нижній стороні;

автоматичне встановлення DIP, а потім осьових компонентів;

ручне встановлення інших компонентів;

паяння хвилею PTH та SMT компонентів, промивання;

Альтернативний порядок проведення процесу (на нижній стороні плати поверхнево монтуються (SMT) компоненти розміщені між ніжок монтуються в отвори (PTH)):

нанесення припійної пасти, розміщення, паяння, промивання верхньої сторони частини SMT;

автоматичне встановлення DIP, потім осьових компонентів;

точкове нанесення клею (диспенсорним методом), встановлення, висихання клею на нижній стороні плати;

ручне встановлення інших компонентів;

паяння хвилею PTH та SMT компонентів, промивання.

Мал. 8 - Технологічний маршрут складання друкованих плат

Технологія монтажу в отвори

Технологія монтажу в отвори (Through Hole Technology, THT), також звана іноді штирьковим монтажем, є родоначальником переважної більшості сучасних технологічних процесів складання електронних модулів. Також існує ряд поширених, але не зовсім коректних назв цієї технології, наприклад, DIP-монтаж (назва походить від типу корпусу - Dual In-Line Package - корпус з дворядним розташуванням висновків, широко застосовуваного, але не єдиного в даній технології) та вивідний монтаж (назва не зовсім коректна, оскільки монтаж компонентів із висновками застосовується і в багатьох інших технологіях, у т.ч. у поверхневому монтажі).

Фактично дана технологія з'явилася разом із початком використання монтажних плат як методу виконання електричних з'єднань. До цього монтаж компонентів здійснювався просторово шляхом кріплення висновків компонентів до металевих контактів на конструктивних елементахпристрої, або з'єднання висновків компонентів між собою. Застосування монтажних плат перенесло конструювання вузлів із простору на площину, що значно спростило процес розробки конструкцій, так і виготовлення пристроїв. Поява друкованого монтажу надалі призвела до революції у технологічності та автоматизації проектування електронних пристроїв.

Технологія монтажу в отвори, як випливає з назви, є методом монтажу компонентів на друковану плату, при якому висновки компонентів встановлюються в наскрізні отвори плати і припаюються до контактних майданчиків та/або металізованої внутрішньої поверхні отвору.

Широке поширення технологія монтажу в отвори набула у 50-х – 60-х роках XX століття. З того часу значно зменшилися розміри компонентів, збільшилася щільність монтажу та трасування плат, було розроблено не одне покоління обладнання для автоматизації складання вузлів, але основи конструювання та виготовлення вузлів із застосуванням цієї технології залишилися незмінними.

В даний час технологія монтажу в отвори поступається своїми позиціями більш прогресивної технології поверхневого монтажу, особливо, в масовому та великосерійному виробництві, побутової електроніки, обчислювальної техніки, телекомунікаціях, портативні пристроїта інших областях, де потрібна висока технологічність, мініатюризація виробів та хороші слабосигнальні характеристики.

Тим не менш, є області електроніки, де технологія монтажу в отвори дотепер є домінуючою. Це насамперед силові пристрої, блоки живлення, високовольтні схеми моніторів та інших пристроїв, а також області, в яких через підвищені вимоги до надійності велику роль відіграють традиції, довіра перевіреному, наприклад, авіоніка, автоматика АЕС тощо.

Також дана технологія активно застосовується в умовах одиничного та дрібносерійного багатономенклатурного виробництва, де через часту зміну моделей автоматизація процесів неактуальна. Ця продукція переважно випускається невеликими вітчизняними підприємствами як для побутового, так і для спеціального застосування.

Деякий час тому була ситуація, коли вибір технології монтажу в отвори міг бути продиктований застосовуваними компонентами. Деякі компоненти просто не випускалися в корпусах для поверхневого монтажу. Особливо це було актуально для нашої країни, оскільки новинки доходили до нас із запізненням. Зараз ця ситуація істотно змінилася, і більшість компонентів загального застосування можна знайти або в обох виконаннях або у виконанні для поверхневого монтажу, оскільки він вважається більш прогресивним. Виняток становлять силові компоненти, електромеханічні реле, роз'єми, великі змінні резистори, панелі ІМС та деякі інші компоненти, проте багато з них вже мають аналоги для монтажу на поверхню. Існує неоднозначне відношення до надійності електролітичних конденсаторів для поверхневого монтажу, а їх танталові аналоги досить дорогі, тому часто на платах серед поверхневого монтажу можна зустріти алюмінієві штирьові електролітичні конденсатори. Все це обумовлює необхідність застосування технології змішаного монтажу (одночасної наявності на ПП SMT- та THT-компонентів).

Технологія встановлення THT-компонентів відносно проста, добре відпрацьована, допускає ручні та автоматизовані методи складання, добре забезпечена складальним обладнанням та технологічним оснащенням. У цій статті коротко розглянуто основні операції технології THT.

Компоненти

ЕК, що використовуються в технології монтажу в отвори, за типом корпусу можна розбити на основні групи (приклади корпусів наведені на рис. 9):

а) ЕК з осьовими (часто зустрічається позначення axial, аксіальними) висновками;

б) ЕК із радіальними висновками (radial);

в) SIL, SIP (Single In-Line Package) - багатовивідний корпус з однорядним розташуванням висновків;

г) DIP (Dual In-Line Package) - корпус із дворядним розташуванням висновків;

д) роз'єми, слоти;

е) панелі для ІС, у тому числі DIP; ZIF (Zero Insertion Force, панелі з нульовим зусиллям вставки для штиркових ІВ); PGA (Pin Grid Array, панелі для штиркових ІВ з матрицею висновків);

ж) різні компонентискладної форми.

Мал. 9 - Приклади THT-компонентів: а) з осьовими висновками; б) із радіальними висновками; в) у корпусах SIL; г) у корпусах DIP; д) роз'єми; е) панелі для ІВ; ж) ЕК складної форми

Такий поділ компонентів насамперед пов'язаний з особливостями технології їх монтажу. Так, наприклад, осьові та радіальні висновки компонентів вимагають формування та обрізки, тоді як більшість інших компонентів цього не потребують. При формуванні висновків, і як наслідок, наступній установці компонентів з осьовими висновками вони мають додатковий ступінь свободи (обертання навколо осі), тому їх маркують кольоровими кільцями (див. рис. 9а), що виключають установку маркуванням вниз.

Також є відмінності у механізмах захоплення, базування та фіксації різних груп компонентів, тому часто компоненти в різних корпусах встановлюються кожен на своєму обладнанні.

Типова послідовність операцій

Технологічний процес складання ПП на основі THT-технології складається з наступних типових етапів:

підготовка висновків ЕК (формування, обрізання), що часто поєднується з автоматизованим монтажем;

встановлення компонентів (ручна, автоматична);

паяння (хвиля припою, ручна, селективна);

відмивання (ультразвукове, струменеве).

На деяких підприємствах збереглася технологія, при якій через проблеми з покриттями висновків і зберіганням компонентів підготовка висновків включала попереднє лудіння, проте сучасна технологіяцього не передбачає завдяки якісній упаковці та покриттю висновків сучасних компонентів. Нижче розглянуто дані операції у порядку виконання.

Підготовка висновків ЕК

Висновки ЕК перед монтажем мають бути спеціально підготовлені. Мета підготовки:

вирівнювання (рихтування) висновків (якщо потрібно);

забезпечення необхідної монтажної відстані між висновками;

зазору між ПП та компонентом (якщо потрібно);

фіксації ЕК на ПП при ручному монтажі або до надходження плати на встановлення паяння.

Зазор зазвичай забезпечується наданням висновків ЕК відповідного вигину – т.зв. "опорного зимгу" (рис. 2а); самофіксація ЕК на ПП перед груповим паянням - особливим вигином частини виведення, що входить в отвір ПП - замкам (рис. 2б). Одночасне виконання зига і замка зветься «зіг-замомк».

Також можливе кріплення ЕК такими методами:

забезпеченням пружинення висновків;

посадкою на клей (клей полімеризується при кімнатній температурі, при цьому для скляних корпусів може знадобитися надягання трубки на частину корпусу, що контактує з адгезивом; також необхідно забезпечити достатню кількість клейових точок для кріплення важких ЕК);

підпаювання висновків (застосовується при ручному монтажі - наприклад, підпаювання двох діагонально розташованих висновків роз'єму);

підгинанням (повною або частковою - на кут від 0 до 45° від площини ПП і тільки для висновків діаметром менше 0,7 мм (більше - у технічно обґрунтованих випадках); необхідно забезпечити мінімально допустиму відстань від загнутого виводу до сусідніх КП/висновків/провідників слід здійснювати підгинання вздовж друкарського провідника, якщо в конструкторській документації немає інших вказівок);

з використанням різних утримувачів (хомутів, металевих скоб, кліпс, затискачів).

Тяжкі елементи (наприклад, трансформатори) або елементи, що піддаються механічним впливам(Тумблери, потенціометри, підстроювальні конденсатори), встановлюються за допомогою особливих власників. Такі тримачі забезпечують надійне механічне кріплення відповідних елементів до ПП та запобігають обриву та поломці висновків під впливом механічних навантажень.

Мал. 10 - Забезпечення за допомогою формування висновків ЕК: а) зазору між ПП та компонентом (опорний зиг); (б) самофіксації ЕК на ПП (замомк)

Формування круглих або стрічкових висновків елементів проводять за допомогою ручного монтажного інструменту або спеціальних напівавтоматичних пристроїв таким чином, щоб унеможливлювалися механічні навантаження на місця кріплення висновків до корпусу. При формуванні висновків не допускається їх механічне пошкодження, порушення захисного покриття, вигин у місцях з'єднання виведення та корпусу, скручування щодо осі корпусів, розтріскування скляних ізоляторів та пластмасових корпусів.

Основні обмеження (рис. 11) накладаються на розмір від корпусу ЕК до осі вигнутого виведення (L) та внутрішній радіус вигину виводів (R). Мінімальний розмір L в залежності від типу ЕК знаходиться в межах 0,75 - 4 мм (але не менше 2 D висновків); розмір R залежить від діаметра виведення і становить мінімум 0,5 - 1,5 мм (але не менше (1-2) D висновків). Також на висновках не повинно бути деформацій та утонень, що перевищують 10% від діаметра, ширини або товщини виведення.

Мал. 11 - Основні параметри формування

Недотримання даних рекомендацій може призвести до утворення надмірної напруги в місці кріплення виведення до корпусу ЕК і в області вигину виведення і, як наслідок, появі в цих місцях тріщин і, можливо, обривів, особливо при механічних впливах на зібраний вузол. Не допускається вигинати жорсткі висновки (пелюстки) транзисторів і діодів середньої та великої потужності, оскільки це може призвести до розтріскування їх скляних ізоляторів та порушення герметичності корпусів.

Відстань від корпусу до місця паяння повинна бути не менше 2,5 мм, якщо не вжито заходів до додаткового тепловідведення в процесі паяння.

Не здійснюють формування, підгинання та обрізання при встановленні багатовивідних ЕК (ІС в DIP-корпусі та ін.). Для них може проводитися виключно рихтування (вирівнювання) висновків, якщо в цьому є потреба.

Пристрої формування випускаються з механічним та електричним приводом подачі ЕК, а також механічним або пневматичним - самого пристрою формування. Завантаження компонентів проводиться зі стрічок, трубчастих касет, розсипу. Геометричні параметриформування регулюються; установки оснащуються змінними формувальними матрицями. Спеціальна конструкція матриць формувальних пристроїв забезпечують відсутність надмірної напруги і зазубрин на матеріалі в місці вигину виведення. Приклади відформованих висновків різних THT-компонентів наведено на рис. 12.

Мал. 12 - Приклади формування висновків ЕК з осьовими (а) та радіальними (б) висновками

Продуктивність формувального обладнання в автоматичному режимі при завантаженні зі стрічок, як правило, становить до 40000 ЕК/год для ЕК з осьовими висновками та 20000 ЕК/год - з радіальними; при завантаженні ЕК з розсипу – 7000 та 3000 ЕК/год відповідно. При ручному поданні ЕК типова продуктивність - близько 1500-3000 ЕК/год.

Існують автоматичні лічильники вивідних компонентів, що вклеєні у стрічку (до 100 ЕК/с).

Встановлення компонентів

друкована плата виведення пайка

Установка ТНТ-компонентів здійснюється із застосуванням спеціальних монтажних автоматів, автоматизованих робочих місць (АРМ) або повністю вручну.

Автоматизований монтаж

Складальне обладнання

Існує два основних види автоматизованого обладнання за критерієм виконуваних функцій:

власне монтажні автомати (inserter, від insert - вставляти), що здійснюють вставку штиркових висновків ЕК в отвори на ПП, їх підрізування та підгинання (опціонально) зі зворотного боку ПП за допомогою монтажних, згинальних та відрізних головок відповідно; діляться на групи за типом компонентів (Axial (Radial) inserter - автомат для монтажу ЕК з осьовими (радіальними) висновками, DIP inserter - автомат для монтажу ЕК у корпусах DIP, Odd-Form inserter - автомат для монтажу ЕК у корпусах складної форми);

секвенсери (sequencer) - автомати формування послідовності ЕК, що встановлюються (тобто підготовки програмної стрічки, що містить послідовно вклеєні ЕК різних типорозмірів у порядку їх подальшого монтажу; здійснюється шляхом переклеювання ЕРЕ з первинних стрічок за програмою).

Багато монтажні автомати одночасно мають функцію секвенсерів, тобто. можуть працювати безпосередньо з первинних стрічок без необхідності підготовки програмної стрічки.

Слід зазначити, що на сучасному ринку, поряд з 90-ті р.р. і б/в (в т.ч. відновленим) обладнанням для вивідного монтажу (різні моделі автоматів Dynapert, Panasert, Amistar, Universal Instruments тощо). сучасні моделірізних виробників, що приділяють значну увагу розвитку технології автоматизованого монтажу в отвори. Багато налаштувань автоматів, раніше доступні лише для SMT-монтажу, стали невід'ємною частиною сучасного складального обладнання для THT-технології. Слідкуючі приводи переміщень по координатних осях, керування за допомогою ПК, завантаження живильників без зупинки роботи, контроль правильності подачі ЕК, одночасне складання більш ніж однієї ПП, автоматичне завантаження/вивантаження ПП, корекція похибок провідного малюнка ПП, автоматична зміна захватних пристроїв - все це доступно В даний час і для штиркового монтажу. Застосовуються системи технічного зору оптичної корекції становища ЕК і зчитування реперних знаків. Складальні головки автоматів оснащені переважно механічними захватами із сервоприводом. Стандартні кути повороту ЕК кратні 90°, проте, як правило, існує можливість оснащення автомата складальною головкою з вільним кутом повороту.

Ряд автоматів має здатність встановлювати на ПП дротяні перемички (jumpers), нарізуючи їх безпосередньо перед монтажем з безперервного дроту.

Паспортна продуктивність сучасного монтажного обладнання досягає 20000-40000 ЕК/год при рівні помилок монтажу 100-200 ppm (для простих ЕК). Продуктивність при монтажі ЕК складної форми може бути меншою на порядок. Основними параметрами обладнання, крім перерахованих вище, є геометричні характеристики ЕК та ПП, які підлягають установці:

спектр чи дискретний набір відстаней між висновками (рядами висновків);

максимальний діаметр і висота ЕК (залежно з його типу - з осьовими чи радіальними выводами);

діапазон діаметрів виводів;

діапазон габаритних розмірів ПП.

Завантажувальні пристрої

Для оснащення автоматів монтажу THT-компонентів використовуються завантажувальні пристрої (живильники) таких основних типів (рис. 13):

стрічкові для ЕК з радіальними та осьовими висновками - призначені для покрокової подачі ЕРЕ, вклеєних у стрічку; стрічка може бути намотана на бобіну (Tape and Reel) або упакована в магазин - коробку (Ammo Pack);

з трубчастих касет для ІС в DIP-корпусі, компонентів складної форми - з похилим транспортним лотком і горизонтальні (для ЕК, які вільно ковзають по похилому лотку внаслідок своїх конструктивних особливостей - маси, форми корпусу або виступаючих гострих висновків);

вібробункерні для подачі різних ЕК з розсипу з можливістю їхньої одночасної орієнтації перед захопленням;

матричні (стільникові) для ЕК складної форми – з матричних піддонів, магазинів.

Мал. 13 - Приклади живильників для THT-компонентів: а) з осьовими висновками; б) із радіальними висновками; в) із трубчастих касет; г) вібробункерний; д) із матричних піддонів

Ряд моделей обладнання оснащується живильниками з мікропроцесорним керуванням, а також пристрої їх автоматичної зміни.

Ручне та напівавтоматичне встановлення компонентів

Ця операція виконується на АРМах чи монтажних столах. У цих пристроях автоматизована подача складальної інформації - місця встановлення ЕК на ПП та його необхідної орієнтації, а також може бути забезпечена автоматична подача потрібного лотка з компонентами типономіналу, що встановлюється, механізований процес фіксації ПП на монтажному столі. АРМи можуть додатково оснащені пристроями формування висновків ЕК. Таке обладнання дешеве, але малопродуктивне (1000-2000 ЕК/год).

Існують такі варіанти встановлення ЕК:

Із зазором (варіант II за ОСТ4 010.030-81). При такому способі установки легше здійснити відмивання зібраних вузлів від залишків флюсу, менше перегрів ІВ при паянні. Друковані провідники можуть розташовуватися в цьому випадку під навісним елементом. За певних умов (за певних спектрів впливу) покращується стійкість до вібро- та ударних впливів, що передаються по платі, оскільки вплив демпфується висновками. Тим не менш, збільшується висота вузла, менша його стійкість до прямих механічних впливів. Можливий відрив КП від односторонньої ПП при застосуванні значного тиску до ЕК зверху.

Без зазору (варіант I за ОСТ4 010.030-81). Елементи краще опираються механічним навантаженням (особливо з додатковим кріпленням за корпус скобою і т.д.), висота вузла виходить меншою. Покращується тепловіддача від компонента друкованої плати, що часто застосовується, коли використання радіатора є недоцільним. Компоненти з радіальними висновками, укладені на бік, рекомендується встановлювати виключно без зазору (в окремих випадках – з технологічними прокладками під корпусом). Зменшується довжина висновків ЕК, що покращує електричні характеристики пристрою. Однак може бути утруднено відмивання зібраного вузла, а також необхідно забезпечити взаємну ізоляцію ЕК та друкованих провідників, металізованих отворів, що проходять під корпусом (наприклад, за допомогою ізолюючих прокладок з приклеюванням їх до корпусу ЕК та/або ПП).

Вертикальна установка ЕК (варіант III за ОСТ4 010.030-81) з осьовими висновками збільшує щільність компонування, проте знижує технологічність, підвищує ймовірність взаємного замикання висновків, збільшує висоту вузла та робить зовнішній вигляднеохайним. При цьому необхідно, щоб кут нахилу ЕК щодо вертикальної осі не перевищував 15 °.

Типи установки компонентів регламентується галузевими стандартами, наприклад ОСТ4 010.030-81, та стандартами підприємства. Хоча вимоги галузевих стандартів не є нині обов'язковими, їх часто застосовують як рекомендації та вихідні документи.

Встановлювати ЕК слід таким чином, щоб були помітні елементи їх маркування, особливо щодо полярності, для забезпечення подальшого контролю правильності монтажу.

Мал. 14 - Приклади власників ПП

Монтаж компонентів можна проводити, встановлюючи по одному ЕК і далі здійснюючи паяння шляхом повороту ПП, проте технологічнішим є спосіб, коли ПП в процесі монтажу має жорстку фіксацію. Для закріплення друкованих плат та їх повороту у процесі монтажу застосовують спеціальні пристрої. Існують тримачі ПП (рис. 6), забезпечені підпружиненим фіксатором плати, що забезпечують можливість її закріплення в горизонтальній, вертикальній, а також поверненій навколо однієї або двох осей площини, антистатичний захист при монтажі та паянні. Процес ручного паяння ЕК розглянуто нижче.

Пайка

В рамках THT-технології переважно застосовуються три методи паяння: пайка хвилею, селективна та ручна.

Пайка хвилею припою

Пайка хвилею - найбільш поширений метод паяння, що вперше з'явився в 50-ті роки XX століття. Він застосовується як для виробів на основі виключно штирьових компонентів, так у разі змішаного монтажу, коли на ПП одночасно є THT- і SMD-компоненти.

У процесі паяння ПП встановлюються на конвеєр і послідовно проходять кілька робочих зон паяльної установки: зону флюсування, попереднього нагрівання, паяння.

Особливий вплив на процес паяння мають такі параметри:

кут нахилу конвеєра;

швидкість руху конвеєра;

тип застосовуваного флюсу та його щільність;

товщина шару флюсу та рівномірність його нанесення;

температура та швидкість попереднього нагріву;

тип застосовуваного припою та ступінь його чистоти (відсутність домішок);

температура припою;

форма, висота та стабільність хвилі припою;

атмосфера при паянні та ступінь її чистоти.

Флюс видаляє оксидні плівки з паяних поверхонь, покращує змочуючу здатність припою і запобігає окисленню до початку паяння. Застосовуються флюси на водній і каніфольній основі, у тому числі не вимагають відмивання, а також флюси, що змиваються. Флюсування здійснюється одним з двох основних способів: розпорошенням та за допомогою піноутворювача. Багато установок паяння хвилею мають можливість оснащення флюсувальниками обох типів.

Розпилення флюсу здійснюється, наприклад, за допомогою обертового сітчастого барабана, де потік стисненого повітря, пропущений через його сітку, створює дрібнодисперсний струмінь рідкого флюсу. Існують конструкції флюсувальників, де флюс попередньо переходить у дрібнодисперсний стан на робочої поверхніультразвукової форсунки, а потім розпорошується потоком стисненого повітря. Шар флюсу, що наноситься, повинен бути рівномірним і мати товщину 1-10 мкм в сухому стані. Здійснюється підбір оптимального тиску при розпиленні, а також контроль густини флюсу. Метод розпилення має низку переваг у порівнянні з піноутворенням, зокрема, він більш економічний, а також дозволять точніше контролювати товщину флюсу.

Пінне флюсування здійснюється за допомогою фільтруючих елементів (трубчастих фільтрів або пористих каменів (наприклад, пемзи) з розміром пір? 3 - 35 мкм), які утворюють однорідну піну, що складається з бульбашок малого діаметра. Піна спрямовується на плату за допомогою сопла. Пухирці, лопаючись, розбризкують флюс по нижній поверхні ПП. Чим менший розмір бульбашок піни, тим краще змочування забезпечує флюсування, тому застосування трубчастих фільтрів у порівнянні з пористими каменями переважно. Висота підйому піни регулюється (зазвичай трохи більше 2 див).

Зона флюсування закінчується пристроєм «повітряного ножа», що служить видалення надлишку флюсу з поверхні ПП.

Попереднє нагрівання служить для запобігання тепловому удару ПП та ЕК в результаті контакту з хвилею гарячого припою, сушіння (видалення розчинника) та активації флюсу. Нагрів здійснюється ІЧ-модулями з різною довжиною хвилі, кварцовими нагрівачами та конвекційними системами (останні особливо ефективні у разі наявності на ПП ЕК, що мають велику теплоємність).

Далі конвеєр з ПП проходить безпосередньо зону паяння, де у ванні за допомогою помпи формується хвиля розплавленого припою. Плати встановлюються або на пальчики (пелюстки) конвеєра, як правило, виконані з титану, або кріпляться у палетах. Конвеєр має можливість регулювання швидкості руху (0-2 м/хв) і кута нахилу ПП по відношенню до хвилі (5-9°), що важливо для забезпечення стікання надлишкової кількості припою. Форма хвилі припою може бути різною, залежно від моделі обладнання. Спочатку використовувалася симетрична хвиля, але згодом відбувся перехід до несиметричних (T-подібна, Z-подібна, W-хвиля тощо), що забезпечує кращі результати з точки зору якості паяних сполук (рис. 15а). Виробники ЕК у своїх рекомендаціях вказують параметри профілю паяння хвилею, які включають температуру і швидкість попереднього нагріву, швидкість підйому температури при впливі хвилі, максимальну температуру, якої піддається ЕК під час паяння і час витримки при ній, а також максимально допустиму швидкість охолодження ПП .

Мал. 15 - Хвиля припою: а) симетричної та несиметричної форми; б) перша (турбулентна) та друга (ламінарна) для паяння подвійною хвилею

Для виробів з урахуванням змішаного монтажу застосовуються т.зв. "подвійна" хвиля припою (рис. 16б). Перша хвиля є вузькою, подається із сопла під великим тиском і має турбулентний характер. Її завдання - забезпечити змочування висновків ЕК та виключити формування порожнин з газоподібними включеннями, що залишилися від розкладання флюсу. Друга хвиля - ламінарна, її швидкість закінчення нижче; вона руйнує перемички, утворені першою хвилею, і завершує формування паяних з'єднань. Приклад температурного профілю паяння ПП подвійною хвилею представлено на рис. 16.

Мал. 16 - Приклад температурного профілю для безсвинцевого паяння ПП подвійною хвилею

Подібно до зони попереднього нагріву, зона паяння також закінчується «повітряним ножем», що видаляє надлишки припою і руйнує перемички.

Ряд моделей обладнання забезпечує можливість паяння хвилею серед інертного газу (азота). Застосовується подача азоту безпосередньо до місця пайки чи виробництво азотного «тунелю» з усіх зонами. Мета застосування азоту - зменшити окислення припою та флюсу, отримати більш блискучі та яскраві паяні сполуки, знизити рівень утворення шламу і, як наслідок, виключити засмічення форсунок.

Ручне паяння

Ручне паяння попередньо встановлених THT-компонентів проводиться із застосуванням аналогових та цифрових паяльних станцій.

Підготовлені поверхні покривають флюс безпосередньо перед паянням. Механізм дії флюсу полягає в тому, що окисні плівки металу та припою під дією флюсу розчиняються, розпушуються і спливають на його поверхні. Навколо очищеного металу утворюється захисний шар флюсу, що перешкоджає виникненню окисних плівок. Рідкий припій заміщає флюс та взаємодіє з основним металом. Шар припою поступово збільшується і при припиненні нагрівання твердне.

При проведенні процесу паяння необхідно витримувати необхідну температуру. Знижена температура призводить до недостатньої рідини припою і поганого змочування поверхонь, що з'єднуються. Значне збільшення температури викликає обвуглювання флюсу до активації поверхонь спаю. Слід зазначити, що температура жала паяльника, виставлена ​​на паяльній станції, завжди вища за реальну температуру паяння, що обумовлено теплоємністю елементів, що беруть участь в утворенні паяного з'єднання (сам компонент та його висновки, ПП та елементи провідного малюнка). Підбір температури здійснюється в залежності від застосовуваного припою, типу та розміру корпусу компонента, матеріалу та топології ПП.

Важливими характеристиками паяльної станції є:

швидке нагрівання тиснула до робочої температури;

точний контроль температури жала з максимальною частотою (внаслідок конструктивних особливостей зчленування нагрівача та жала, розташування термопар та інших причин задана температура жала може відрізнятись від реальної);

автоматичне калібрування станції при зміні жала або паяльника;

швидка зміна тиснув.

Такі можливості мають переважно цифрові паяльні станції, які забезпечують більш точне завдання, підтримання та керування температурою паяльника в порівнянні з аналоговими, а також дозволяють підключати до станції кілька інструментів.

Для паяння зазвичай використовуються рідкий флюс і дротяний припій. Флюс наноситься пензлем у місця паяння. Для паяння у важкодоступних місцях, а також для ремонту застосовують трубчасті припої з кількома каналами флюсу всередині. Переважно застосовуються припої зі слабоактивованими низькоканіфольними флюсами (NC, No-clean - не потребують відмивання) або середньоактивовані каніфольні, для яких відмивання можливе, але не є обов'язковим за нормальних умов експлуатації виробу. Для паяння сильно окислених поверхонь, а також поверхонь з поганою паяльністю застосовуються активовані каніфольні флюси, що вимагають подальшого відмивання в деіонізованій воді або органічними розчинниками на спиртовій основі. Припої використовують як евтектичні (Sn-Pb, Sn-Pb-Ag), і безсвинцеві (Sn-Cu, Sn-Ag-Cu); постачання здійснюється в котушках.

Типова послідовність паяння встановлених в отвори компонентів така:

очищення жала паяльника (якщо необхідно), його обслуговування;

встановлення температури тиснула паяльника на станції;

витримка, у процесі якої відбувається нагрів жала паяльника до необхідної температури;

приведення жала в контакт (одночасний) з КП та виведенням ЕК для забезпечення їх прогріву, невелика витримка (0,5 – 1 сек);

подача прутка припою до паяного з'єднання з утворенням зв'язку між висновком і КП (не слід подавати припій безпосередньо на жало паяльника, щоб уникнути передчасного вигоряння флюсу);

охоплення припоєм виведення по колу на 360 °;

одночасне відведення прутка припою та жала паяльника (у напрямку вгору вздовж виведення ЕК для утворення жолобника правильної форми).

Процес паяння одного з'єднання повинен бути по можливості короткочасним, щоб уникнути перегріву ЕК і відшаровування КП, його загальне становить від 0,5 до 2 секунд. При паянні необхідно стежити за тим, щоб паяльник навіть на короткий час не торкався корпусу ЕК, і щоб на нього не потрапляли краплі припою та флюсу. Після роботи жало паяльника необхідно облудити збільшення терміну його служби.

Існують паяльники з одночасною подачею прутка припою (паяння однією рукою, друга може використовуватися для утримання ЕК та/або ПП), а також станції автоматичної безперервної або дискретної подачі припою в точку паяння.

Для готового паяного з'єднання повинні забезпечуватися вимоги щодо:

мінімальному куті охоплення виведення припоєм, що змочує його, з боку паяння (270-330°);

мінімального відсотка заповнення площі КП оплавленим припоєм з боку паяння (75%);

мінімального заповнення отвору припоєм по висоті (50-100% залежно від класу виробу).

Кінець виведення повинен бути помітним в утвореному паяному з'єднанні (не повинно бути надлишкової кількості припою). Поверхня жолобника припою - увігнута, безперервна, гладка, глянсова, без темних плям і сторонніх включень. Припій не торкається корпусу ЕК. Між меніском, утвореним покриттям корпусу на радіальних висновках компонента, і паяним з'єднанням повинен бути проміжок (мінімум 1,2 мм). Не допускається розтікання припою за межі КП провідником.

Селективне паяння

Селективна пайка є процес вибіркової пайки окремих ЕК на ПП з відсутністю на інші встановлені компоненти, і виконується, зазвичай, миниволной припою. Розвиваються також системи селективного паяння лазером та гарячим газом.

Процес паяння мініхвильової припою багато в чому схожий зі звичайною пайкою хвилею, з тією істотною відмінністю, що відбувається паяння не всієї ПП, а лише окремих ЕК на ній. Конвеєрна система і модуль попереднього нагріву аналогічний по конструкції, що застосовується в пайку хвилею припою. Флюсувачі застосовуються як розпилювального, так і точкового типу з однією або декількома форсунками. Флюс вибірково і точно наноситься в точку паяння головкою, що флюсує, переміщується сервоприводом. Застосовуються також модулі флюсування зануренням із спеціальними адаптерами, коли необхідно здійснити флюсування окремих областей ПП. Хвиля у ванні з припоєм, яка також має сервопривід переміщення (у деяких моделях обладнання переміщається ПП), створюється змінними соплами-хвильовтворювачами. Існують також системи селективного паяння з кількома хвилеутворювачами, виконаними у вигляді змінної оснастки для конкретного виробу. Такі системи мають більшу продуктивність, але значно меншу гнучкість. Паяння може проводитися в інертному (азотному) середовищі, чим досягається відсутність окислення мініхвилі припою. Рівень мініхвилі вимірюється безконтактними методами.

Селективне паяння має ряд істотних переваг у порівнянні з ручним і хвильовим паянням:

зниження витрати технологічних матеріалів(флюс, припій, інертний газ) та електроенергії;

скорочення часу виробничого циклу та числа співробітників на ділянці ручного паяння;

виключення необхідності відмивання;

можливість паяння різних ЕК на ПП різними припоями на одній установці за один цикл;

уникнення людського чинника, повторюваність параметрів процесу по всій партії.

Ці переваги обумовлюють все більш частий відхід виробників від паяння хвилею і ручного паяння, та застосування ними паяння оплавленням для SMD-компонентів та селективного паяння для штирьових ЕК.

Технологічний процес

Технологічний процес являє собою складний комплекс дій виконавців та обладнання з перетворення вихідних матеріалів та комплектуючих елементів у готовий виріб. Він складається з комплексу приватних технологічних процесів виготовлення вузлів, деталей і технологічних процесів складання, монтажу, регулювання та випробувань, що входять до них. p align="justify"> Технологічні процеси виготовлення конкретної апаратури базуються на типових технологічних процесах.

До типових технологічних процесів відносяться:

1) вхідний контроль комплектуючих;

2) технологічне тренування комплектуючих та вузлів;

3) складання;

4) електричний монтаж;

5) технічний контрольмонтажу та складання;

6) захист виробу від впливу довкілля;

7) технологічне тренування виробу;

8) регулювання (налаштування) виробу;

9) випробування виробу;

10) вихідний контроль.

Таким чином, технологічний процес виготовлення блоку, субблоку або функціонального вузла є, як правило, комплексним процесом, правильна побудова якого можлива лише на основі його попереднього проектування, часто із застосуванням математичного моделювання.

Основними документами при розробці технологічних процесів є технологічні карти. У картах вказуються структура технологічного процесу та його зміст, послідовність виконання операцій, режими, обладнання, що використовується, технологічне оснащення, порядок монтажу, методи регулювання, контролю тощо.

Технологічні процеси складаються з окремих операцій.

Операцією називається частина технологічного процесу, що виконується над певною деталлю (або над сукупністю декількох деталей або складальних одиниць) одним робітником (або окремою групою робітників) безперервно і на одному робочому місці. Операція технологічного процесу – основна одиниця виробничого планування.

Зазвичай технологічний процес ділять на операції, а операції на переходи.

Висновок

У цій роботі були розглянуті існуючі технології поверхневого монтажу. Особливого значення було приділено технології монтажу в отвори. Описані різні способи встановлення компонентів та їх паяння. Технологія встановлення THT-компонентів відносно проста, добре відпрацьована, допускає ручні та автоматизовані методи складання, добре забезпечена складальним обладнанням та технологічним оснащенням.

Література

1. Монтаж поверхню: Технологія. Контроль якості/В.М. Григор'єв, А.А. Козаков, А.К. Джинчарадзе та ін; За загальною редакцією І.О. Шурчкова – М.: Видавництво стандартів, 1991 – с. 184.

2. Технологія виготовлення друкованих плат/http://en.radioland.net

3. Основи технології поверхневого монтажу/Сускін В.В. - Рязань: Візерункове, 2001.

4. Технології в електронній промисловості / головний редактор Павло Правосудов – ТОВ «Видавництво Файнстріт», №1.2006 – с.92.

Подібні документи

Сучасний стантехніки поверхневого монтажу. Можливі варіанти, технологічні операції та середовища складання та монтажу осередків ЕУ, порядок та правила їх підготовки та проведення. Критерії вибору флюсу, клею, припою, очищувача, захисних покриттів.

курсова робота , доданий 26.01.2011


Розробка технології складання та монтажу формувачів підсилювача низької частоти. Аналіз маршрутної технології, обґрунтування технологічного обладнання, вибору оптимального варіанта технологічного процесу. Проектування ділянки збирання та монтажу.

курсова робота , доданий 19.06.2010


Технологічний процес (ТП) як основа виробничого процесу. Розробка ТП складання та монтажу формувачів підсилювача низької частоти. Аналіз конструкції виробу. Проектування ділянки збирання та монтажу, оснащення для складально-монтажних робіт.

курсова робота , доданий 21.06.2010


Розробка комплекту технологічної документації на виготовлення стробоскопа: аналіз технологічності конструкції виробу, складання технологічної схеми збирання виробу. Проводить аналіз варіантів маршрутної технології складання та монтажу деталі.

курсова робота , доданий 14.10.2010


Опис електричних та експлуатаційних характеристик ватметра, його пристрою, призначення та принципу дії. Визначення вимог до типу та умов виробництва приладу. Розробка конструктивної та технологічної схем складання та монтажу виробу.

курсова робота , доданий 10.01.2011


Введення евтектичного сплаву в якості припою між поверхнями, що з'єднуються кристала і корпусу. Евтектичні метали: золото-германій або золото-кремній. Монтаж з використанням клеїв та компаундів для виготовлення напівпровідникових приладів.

реферат, доданий 09.01.2009


Упорядкування опису схеми електричної принципової. Характеристика вимог до проектування друкованої плати, до формування висновків, лудіння та паяння. Визначення електричних параметрів друкованих провідників, технологічності та надійності конструкції.

курсова робота , доданий 16.06.2011


Типи обладнання та компонування аудіосистеми. Класифікація обладнання та вибір схеми встановлення компонентів. Встановлення компонентів. Підключення та налаштування підсилювачів. Встановлення музичних компонентів. Економічні витрати. Вимоги безпеки.

курсова робота , доданий 29.10.2008


Проведення випробування на здатність до паяння. Випробування на теплостійкість при паянні. Випробування міцності висновків та їх кріплень. Випробування вивідних кінців на вплив сили, що розтягує. Випробування гнучких дротяних висновків на скручування та вигин.

реферат, доданий 25.01.2009


Розробка технологічних процесів відповідно до єдиної системи підготовки виробництва вимірювача p1е транзисторів. Аналіз типу, умов та річної програми випуску. Маршрут конструкторської схеми збирання, вибір обладнання, оптимізація монтажу.

Під час виставки Computex Taipei 2009, нашому кореспонденту вдалося побувати на фабриці Nan-Ping компанії Gigabyte.

Компанія Gigabyte, заснована в 1986 році на Тайвані, є сьогодні однією з найбільших фірм з виробництва материнських плат, відеокарт, корпусів, блоків живлення та інших аксесуарів.

Gigabyte має чотири виробничі фабрики, дві з яких розташовані у Китаї, а дві – на Тайвані. У Китаї знаходяться фабрики Ning-Bo та Dong-Guan, а на Тайвані - Ping-Jen та Nan-Ping.

Фабрика Nan-Ping, про яку ми розповімо докладніше, спеціалізується на випуску материнських плат, відеокарт, мобільних телефонів, ноутбуків та нетбуків, а також блейд-серверів та комп'ютерів. Однак основне виробництво на цій фабриці – це випуск материнських плат та відеокарт.

Отже, розпочнемо нашу віртуальну екскурсію на фабрику Gigabyte Nan-Ping.

Вхід на фабрику Gigabyte Nan-Ping

На фабриці експлуатується 11 ліній поверхневого монтажу (SMT), чотири лінії DIP-монтажу, шість тестових та дві пакувальні лінії. Крім того, є дві конвеєрні лінії зі збирання мобільних телефонів, одна лінія зі збирання серверів, одна лінія зі збирання ПК і дві лінії зі збирання ноутбуків. Фабрика займає площу 45 тис. м2, і на ній працюють 1100 осіб (переважно жінки).

За повного завантаження фабрика Nan-Ping може щомісяця випускати 250 тис. материнських плат, 50 тис. відеокарт, 5 тис. серверів, 10 тис. мобільних телефонів, 10 тис. ноутбуків та 5 тис. настільних ПК.

Схоже, на Тайвані всерйоз побоюються свинячого грипу (ну невтямки їм, що все це добре профінансована качка): мало того, що багато хто ходить у масках, так ще й температуру вимірюють чи не на кожному кроці. Ось і на фабриці Gigabyte Nan-Ping усі співробітники, які приходять на роботу, повинні перевірити свою температуру. Добре, що ця процедура триває не більше секунди. Вхід на фабрику охороняють миловидні китаянки в масках, які за допомогою мініатюрних тепловізорів миттєво відсікають усіх підозрілих осіб із підвищеною температурою.

Усі, хто входить на фабрику, повинні пройти
процедуру перевірки температури

Дівчата в масках за допомогою тепловізорів
відсівають усіх підозрілих особистостей
з підвищеною температурою

Процес виробництва материнських плат

Усі фабрики з виробництва материнських плат (незалежно від виробника) виглядають приблизно однаково. Процес виробництва материнської плати полягає в тому, що на друковану плату PCB (Printed Circuit Board) «навішуються» всі необхідні електронні компоненти та роз'єми, після чого вона ретельно тестується. Можливо, для когось це буде одкровенням, але багатошарові друковані плати з усією системою розведення не є продукцією заводів з виробництва материнських плат. Зокрема, компанія Gigabyte взагалі не має заводів із виробництва PCB і замовляє їх в інших компаній. Щоправда, у кого саме Gigabyte замовляє PCB, її представники не повідомляють, обмежуючись фразою "ми замовляємо PCB у найкращих виробників".

Багатошарові друковані плати, виконані за дизайном Gigabyte, надходять на фабрику вже готовому вигляді. Випуском таких плат займаються близько десяти різних компаній.

Цикл виробництва материнських плат розбитий на чотири великі етапи:

• поверхневий монтаж (Surface Mounting Technology, SMT);
• DIP-монтаж,
• тестування;
• Упаковка.

Кожен із цих етапів виконується в окремому цеху і навіть на окремому поверсі.

Поверхневий монтаж

Виробництво материнських плат починається з поверхневого монтажу (SMT). Щоб потрапити в цех SMT, необхідно пройти через спеціальну камеру очищення, де в буквальному сенсі здувається весь пил з одягу.

Камера очищення перед входом до цеху SMT

Технологія поверхневого монтажу полягає в процесі розпаювання різних чіпів та електронних компонентів на платі. Причому процес повністю автоматизований і виконується конвеєрним способом за допомогою спеціальних автоматів.

Насамперед друковані плати розміщуються у спеціальний автоматичний завантажувач (PCB Loader), який доставляє плати на стрічку конвеєра. На фабриці Gigabyte використовується завантажувач Ascentex ABS-1000M.

Автоматичний завантажувач
Ascentex ABS-1000M друкованих плат на конвеєр

З завантажувача плати надходять у спеціальний автомат Dek ELA, званий Printer, в якому на друковану плату трафаретом наноситься спеціальна паяльна паста (флюс), що нагадує графітову мастило.

Нанесення паяльної пасти по трафарету
на друковану плату

Автомат для нанесення паяльної пасти

Далі, рухаючись конвеєром, плати надходять в автомат Middle Speed ​​Mounter, що виконує прецизійний поверхневий монтаж на платі великих мікросхем (чіпів). Цей автомат розміщує чіпи в тому місці, де попередньо була нанесена паяльна паста, і чіпи як би приклеюються до цієї в'язкої пасти. Швидкість роботи автомата Middle Speed ​​Mounter невисока - близько двох мікросхем на секунду. На фабриці Gigabyte використовується автомат JUKI KE2010L.

Middle Speed ​​Mounter JUKI KE2010L

Після встановлення на плату мікросхем в автоматі Middle Speed ​​Mounter материнські плати надходять у спеціальну піч (Reflow Oven Heller 1600 SX), де розігріваються (причому розігрів відбувається за точно заданим шаблоном, щоб уникнути перегріву окремих ділянок), а встановлені на плату елементи припаюються.

Піч Reflow Oven Heller 1600SX

За монтажем великих мікросхем слід монтаж всіх інших дрібних елементів. Цей етап подібний до попереднього: плати надходять у принтер, де за шаблоном наноситься флюс. Після цього плати проходять через автомати поверхневого монтажу та надходять у піч. Однак для розміщення на платі дрібних та середніх електронних компонентів використовуються вже більш швидкісні автомати поверхневого монтажу: High Speed ​​Mounter та Multi-Function Mounter. Швидкість роботи автомата High Speed ​​Mounter складає кілька десятків елементів за секунду.

Автомат поверхневого монтажу
High Speed ​​Mounter Fuji CP-743ME

Автомат поверхневого монтажу
Multi-Function Mounter FUJI QP 341E-MM

Автомати поверхневого монтажу High Speed ​​Mounter та Multi-Function Mounter набирають необхідні електронні компоненти зі спеціальних стрічок.

Стрічки з електронними компонентами, які
заправляються в автомати поверхневого монтажу

Після цього плати з нанесеними ними електронними компонентами знову надходять у піч (Reflow Oven), де всі встановлені елементи припаюються.

Плата з розпаяними електронними компонентами
на виході з печі

З печі плати надходять до автомата тимчасового зберігання (Unloader) Ascentex ATB-2000M.

На цьому первинний етап поверхневого монтажу закінчується, і плати зазнають ретельного контролю, у процесі якого вони проходять як візуальний огляд (Visual Inspection, V.I.), так і електронне тестування (In Circuit Test, ICT).

Спочатку на спеціальному стенді Orbotech TRION-2340 плати піддаються автоматичному візуальному контролю щодо наявності всіх необхідних компонентів.

Після цього настає черга візуального контролю плати. Для кожної моделі плат передбачено спеціальну маску-шаблон, що має прорізи в тих місцях, де повинні бути встановлені елементи. Накладаючи таку маску, контролер може легко виявити відсутність тієї чи іншої елемента.

Потім платню кладуть на спеціальний стіл і за допомогою спеціального шаблону замикають необхідні групи контактів. Якщо проходять не всі сигнали, то на екрані монітора індикується помилка та плата відправляється на доопрацювання.

Стенд автоматичного оптичного
контролю Orbotech TRION-2340

За допомогою спеціальної маски-шаблону плати
оглядаються щодо наявності всіх
необхідних елементів

Тестування внутрішніх ланцюгів плати

На цьому етап поверхневого монтажу закінчується і плати відправляються в цех DIP-монтажу.

DIP-монтаж

Якщо в залі SMT-монтажу працює всього кілька людей, які контролюють роботу автоматів, то в залі DIP-монтажу куди більш багатолюдно, оскільки цей процес взагалі не автоматизований і має на увазі ручний монтаж необхідних елементів на плату. Під час DIP-монтажу на плату встановлюються всі компоненти, які запаюються зі зворотного боку плати, тобто елементи, для паяння яких в платі передбачені отвори.

За конвеєром працюють лише жінки, а керують ними виключно чоловіки. Це вам не Америка з її емансипацією. Все так, як і має бути: жінки працюють, чоловіки керують. Причому, що характерно, за конвеєром переважно сидять не корінні жителі Тайваню, а філіпінці чи вихідці з Центрального Китаю. Коротше, заробітчани. Що ж, все правильно, це обходиться компанії набагато дешевше.

На конвеєрі використовується виключно жіноча праця

Процес DIP-монтажу ось у чому. Материнські плати завантажуються на конвеєр і повільно рухаються ним, кожен оператор встановлює на платі одне чи кілька елементів.

Кожен оператор встановлює на плату
один або кілька елементів

Після того як усі необхідні компонентивстановлені у свої гнізда, плати спрямовуються у спеціальну хвильову піч.

Там плата розігрівається та нижньою частиноюпроїжджає тонкою хвилі розплавленого олова. Всі металеві частини запаюються, а до PCB олово не чіпляється, тому решта плати залишається чистою. При виході із печі плати охолоджуються за допомогою системи вентиляторів.

Плати з усіма встановленими компонентами
прямують у хвильову піч

Процес DIP-монтажу закінчується видаленням залишків олова зі зворотного боку плати. Причому ця операція здійснюється вручну за допомогою звичайнісіньких паяльників.

За допомогою звичайнісіньких паяльників усуваються
всі надлишки олова

На заключному етапі на плату встановлюють
кріпильну раму для процесора

Етап тестування плати

На цьому етапі виробництво материнської плати закінчується та розпочинається процедура перевірки її працездатності. Для цього на спеціальному стенді на плату встановлюють процесор, пам'ять, відеокарту, оптичний привід, жорсткий диск та підключають інші компоненти.

Після DIP-монтажу плати проходять перевірку

Транскрипт

1 SMD компоненти Ми вже познайомилися з основними радіодеталями: резисторами, конденсаторами, діодами, транзисторами, мікросхемами тощо, а також вивчили, як вони монтуються на друкованій платі. Ще раз згадаємо основні етапи цього процесу: висновки всіх компонентів пропускають в отвори, що є у друкованій платі. Після чого висновки обрізаються, і потім із зворотного боку плати виробляється пайка (див. рис.1). Цей вже відомий процес називається DIP-монтаж. Такий монтаж дуже зручний для радіоаматорів-початківців: компоненти великі, паяти їх можна навіть великим «радянським» паяльником без допомоги лупи або мікроскопа. Саме тому всі набори Майстер Кіт для самостійного паяння мають на увазі DIP-монтаж. Мал. 1. DIP-монтаж Але DIP-монтаж має дуже важливі недоліки: - великі радіодеталі не підходять для створення сучасних мініатюрних електронних пристроїв; - Вивідні радіодеталі дорожчі у виробництві; - друкована плата для DIP-монтажу також коштує дорожче через необхідність свердління безлічі отворів; - DIP-монтаж складно автоматизувати: у більшості випадків навіть на великих заводах з виробництва електроніки установку та пайку DIP-деталів доводиться виконувати вручну. Це дуже дорого та довго.

2 Тому DIP-монтаж під час виробництва сучасної електронікипрактично не використовується, і на зміну йому прийшов так званий SMD-процес, що є стандартом сьогоднішнього дня. Тому будь-який радіоаматор повинен мати про нього хоча б загальне уявлення. SMD монтаж SMD (Surface Mounted Device) перекладається з англійської як "компонент, що монтується на поверхню". SMD-компоненти також іноді називають чіпкомпонентами. Процес монтажу та паяння чіп-компонентів правильно називати SMT-процесом (від англ. "surface mount technology" технологія поверхневого монтажу). Говорити «SMD-монтаж» не зовсім коректно, але в Росії прижився саме такий варіант назви техпроцесу, тому ми говоритимемо так само. На рис. 2. показаний ділянку плати SMD-монтажу. Така сама плата, виконана на DIP-елементах, матиме у кілька разів більші габарити. Рис.2. SMD-монтаж SMD монтаж має незаперечні переваги: ​​- радіодеталі дешеві у виробництві і можуть бути як завгодно мініатюрні; - друковані плати також коштують дешевше через відсутність множинної свердловки;

3 - монтаж легко автоматизувати: встановлення та паяння компонентів виробляють спеціальні роботи. Також відсутня така технологічна операція як обрізання висновків. SMD-резистори Знайомство з чіп-компонентами найлогічно почати з резисторів, як з найпростіших і масових радіодеталей. SMD-резистор за своїми фізичними властивостями аналогічний вже вивченим нами «звичайним», вивідним варіантом. Всі його фізичні параметри (опір, точність, потужність) такі самі, тільки корпус інший. Це правило відноситься і до всіх інших SMD-компонентів. Мал. 3. ЧИП-резистори Типорозміри SMD-резистори Ми вже знаємо, що вивідні резистори мають певну сітку стандартних типорозмірів, що залежать від їх потужності: 0,125W, 0,25W, 0,5W, 1W і т.п. Стандартна сітка типорозмірів є і у чіп-резисторів, тільки в цьому випадку типорозмір позначається кодом із чотирьох цифр: 0402, 0603, 0805, 1206 і т.п. Основні типорозміри резисторів та його технічні характеристики наведено на рис.4.

4 Мал. 4 Основні типорозміри та параметри чіп-резисторів Маркування SMD-резисторів Резистори маркуються кодом на корпусі. Якщо код три або чотири цифри, то остання цифра означає кількість нулів, На рис. 5. резистор з кодом «223» має такий опір: 22 (і три нулі праворуч) Ом = Ом = 22 кому. Резистор з кодом «8202» має опір: 820 (і два нулі праворуч) Ом = Ом = 82 кому. У деяких випадках маркування цифробуква. Наприклад, резистор із кодом 4R7 має опір 4.7 Ом, а резистор із кодом 0R Ом (тут літера R є знаком-розділювачем). Трапляються і резистори нульового опору, або резистори-перемички. Часто вони використовуються як запобіжники. Звісно, ​​можна запам'ятовувати систему кодового позначення, а просто виміряти опір резистора мультиметром.

5 Мал. 5 Маркування чіп-резисторів Керамічні SMD-конденсатори Зовні SMD-конденсатори дуже схожі на резистори (див. рис.6). Є тільки одна проблема: код ємності на них не нанесений, тому єдиний спосіб визначення вимірювання за допомогою мультиметра, що має режим вимірювання ємності. SMD-конденсатори також випускаються у стандартних типорозмірах, як правило, аналогічних типорозміру резисторів (див. вище). Мал. 6. Керамічні SMD-конденсатори

6 Електролітичні SMS-конденсатори Мал.7. Електролітичні SMS-конденсатори Ці конденсатори схожі на своїх похідних побратимів, і маркування на них зазвичай явне: ємність та робоча напруга. Смужкою на «капелюшку» конденсатора маркується його мінусовий висновок. SMD-транзистори Рис.8. SMD-транзистор Транзистори дрібні, тому написати на них їхнє повне найменування не виходить. Обмежуються кодовим маркуванням, причому якогось міжнародного стандарту позначень немає. Наприклад, код 1E може позначати тип транзистора BC847A, а може якогось іншого. Але ця обставина абсолютно не турбує ні виробників, ні пересічних споживачів електроніки. Складнощі можуть виникнути лише при ремонті. Визначити тип транзистора, встановленого на друкованій платі, без документації виробника на цю плату іноді буває дуже складно.

7 SMD-діоди та SMD-світлодіоди Фотографії деяких діодів наведені на малюнку нижче: Рис.9. SMD-діоди та SMD-світлодіоди На корпусі діода обов'язково вказується полярність у вигляді смуги ближче до одного з країв. Зазвичай смугою маркується виведення катода. SMD-світлодіод теж має полярність, яка позначається або точкою поблизу одного з висновків, або ще якимось чином (докладно про це можна дізнатися в документації виробника компонента). Визначити тип SMD-діода або світлодіода, як і у випадку з транзистором, складно: на корпусі діода виштамповується малоінформативний код, а на корпусі світлодіода найчастіше немає ніяких міток, крім мітки полярності. Розробники та виробники сучасної електроніки мало дбають про її ремонтопридатність. Очевидно, що ремонтувати друковану плату буде сервісний інженер, який має повну документацію на конкретний виріб. У такій документації чітко описано, де друкованої плати встановлено той чи інший компонент. Встановлення та паяння SMD-компонентів SMD-монтаж оптимізовано в першу чергу для автоматичного збирання спеціальними промисловими роботами. Але радіоаматорські конструкції також цілком можуть виконуватися на чіп-компонентах: при достатній акуратності та уважності паяти деталі розміром з рисове зернятко можна звичайнісіньким паяльником, потрібно знати лише деякі тонкощі. Але це тема для окремого великого уроку, тому докладніше про автоматичний та ручний SMD-монтаж буде розказано окремо.

ALTIUM VAULT ПЕРШИЙ ЗНАЙОМСТВО А.Сабунін [email protected]Створення сучасних електронних виробів пов'язані з обробкою великих обсягів конструкторських даних. У процесі роботи над проектом ці дані

GRUNDFOS ЕЛЕКТРОДВИГУНИ Компанія GRUNDFOSпрацює у Росії вже понад 14 років, і всі ці роки ми намагалися бути взірцем ділового партнерства. Наше обладнання надійно та успішно служить людям і широко

М. Б. КАЦ СИСТЕМА УМОВНИХ ПІДСТАВКІВ ПІДШИПНИКІВ ГАЙНЕННЯ, ШАРНІРНИХ ПІДШИПНИКІВ, ШАРИКІВ І РОЛИКІВ Видання третє Москва 2006 М. Б. ПНІКІВ,

Чому світлодіоди не завжди працюють так, як хочуть їхні виробники? Сергій НІКІФОРОВ [email protected]Стаття присвячена проблемам виробництва та використання світлодіодів та містить відповіді на популярні

ТОВ «Ді м р у с» Реле контролю стану ізоляції КРУ IDR-10 м. Перм Зміст 1. Вступ... 3 1.1. Призначення... 3 1.2. Опис приладу IDR-10... 4 1.2.1. Технічні характеристики...

Пробники від А до Я Навчальний посібникНавчальний посібник Селектор пробників Tektronix Цей онлайновий інтерактивний інструмент дозволяє вибирати пробники за серією, моделлю або за стандартами/додатками шляхом

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ Федеральна державна бюджетна освітня установа вищої професійної освіти«НАЦІОНАЛЬНИЙ ДОСЛІДНИЙ ТОМСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ

Все, що ви хотіли дізнатися про флеш-диски, але боялися запитати Андрій Кузнєцов Описуються технічні характеристики флеш-дисків і розглядаються питання, пов'язані з їх вибором та застосуванням. Що таке

Вимірювання фізичних величин. Невизначеності виміру, похибки виміру. Вимірювання фізичних величин Вимірювання називається порівняння даної фізичної величиниз величиною того ж роду, прийнятою

Федеральне агентство з освіти Російської Федерації (РФ) ТОМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ ТА РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ (ТУСУР) Кафедра Електронних приладів (ЕП) СТВЕРДЖУ Завідувач кафедри

РОЗДІЛ 10 ПРОЕКТУВАННЯ АПАРАТНОЇ ЧАСТИНИ Низьковольтні інтерфейси Заземлення в системах зі змішаними сигналами Методи цифрової ізоляції Зниження шуму та фільтрація напруги джерела живлення Робота

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ Державна освітня установа вищої професійної освіти МОСКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «МАМІ»

Зміст 4 1.Надійний програмний засіб як продукт технології програмування. 5 1.1. Програма як формалізоване опис процесу обробки даних. 5 1.2. Концепція правильної програми.

Основні світлотехнічні поняття та їх практичне застосуванняУ природі існує безліч електромагнітних хвиль з різними параметрами: рентгенівські промені, γ-промені, мікрохвильове випромінювання та ін (див.

Зміст Повна вимірювальна система... 3 Генератор сигналів... 4 Аналоговий або цифровий... 5 Основні застосування генератора сигналів... 6 Перевірка...6 Тестування цифрових модульних передавачів

Міністерство освіти Російської Федерації Уральський державний університет ім А М Горького Підготовлено кафедрами загальної фізики та фізики магнітних явищ.

М Векторна алгебра та її додатки для студентів та аспірантів математичних, фізичних та технічних спеціальностей м МГ Любарський Цей підручник виник на основі лекцій з вищої математики, які