Įmerkiamasis litavimas ir SMD sulituoti prietaisai

/0 Komentarai/svetainėje /pagal

Įmerkiamasis litavimas ir SMD sulituoti prietaisai

Įmerkiamasis litavimas ir smd litavimas - tai du skirtingi apdorojimo metodai, naudojami elektroniniams prietaisams surinkti. Abiem būdais naudojamas pakartotinio lydymo procesas, kurio metu lydmetalio pasta palaipsniui kaitinama. Kai lydymo procesas sėkmingas, išlydyta lydmetalio pasta veiksmingai sujungia sumontuotus komponentus su spausdintine plokšte ir sukuria stabilų elektrinį ryšį. Šie du metodai turi keletą bendrų savybių.

Asimetrinis banginis litavimas

Asimetrinis banginis litavimas - tai procesas, kurio metu suformuojamas lydmetalio žiedas, supantis detalę ir galintis atskirti ją nuo aplinkinio oro. Taip pat sukuriamas barjeras tarp lydmetalio ir deguonies. Šis litavimo būdas yra paprastas ir universalus, tačiau jis gali kelti nemažai sunkumų, ypač kai naudojami paviršinio montavimo įtaisai.

Litavimo bangomis procesas yra vienas iš dažniausiai naudojamų litavimo būdų. Tai masinis litavimo procesas, leidžiantis gamintojams greitai masiškai gaminti daug spausdintinių plokščių. Plokštės perleidžiamos per išlydytą lydmetalį, kuris susidaro siurblio pagalba keptuvėje. Tada lydmetalio banga prilimpa prie spausdintinės plokštės komponentų. Vykstant šiam procesui, spausdintinė plokštė turi būti aušinama ir prapučiama, kad lydmetalis neužterštų spausdintinės plokštės.

Srauto barjeras

Flux - tai skystis, kuris leidžia išlydytam lydmetaliui tekėti ir pašalina oksidus nuo paviršiaus. Yra trys fliuso rūšys. Tai vandens, alkoholio ir tirpiklių pagrindu pagaminti fliusai. Vykstant litavimo procesui plokštė turi būti iš anksto įkaitinta, kad suaktyvėtų fliusas. Pasibaigus litavimo procesui, fliusas turi būti pašalintas naudojant tirpiklio arba vandens pagrindo valiklius.

Aukštos kokybės fliusas yra labai svarbus norint pasiekti norimų rezultatų litavimo proceso metu. Aukštos kokybės fliusas pagerins lydmetalio drėkinimo ir sukibimo savybes. Tačiau didelio aktyvumo fliusas gali padidinti oksidacijos riziką, o tai ne visada pageidautina.

Šaltosios jungtys

Lituojant šaltuoju būdu, lydinys ne visiškai išlydomas arba perlydomas. Tai gali turėti rimtų pasekmių elektroniniam prietaisui. Tai gali paveikti lydmetalio laidumą ir sukelti grandinės gedimą. Norėdami patikrinti šaltojo litavimo jungtis, prie gnybtų prijunkite multimetrą. Jei multimetras rodo didesnę nei 1000 omų varžą, šaltoji jungtis sugedo.

Lituojant spausdintinę plokštę reikia gerų lydmetalio jungčių, kurios užtikrina gaminio veikimą. Paprastai geras lydmetalio sujungimas būna lygus, ryškus ir ant jo matomas lituojamos vielos kontūras. Dėl prastos lituotos jungties PCB gali sutrumpėti ir sugadinti prietaisą.

Metalo pridėjimas į PCB

Metalo pridėjimas į PCB naudojant panardinamąjį arba smd litavimą apima metalo užpildo pridėjimą į PCB prieš litavimą. Minkštasis litavimas yra labiausiai paplitęs mažų komponentų tvirtinimo prie spausdintinės plokštės būdas. Skirtingai nuo tradicinio litavimo, minkštasis litavimas neišlydo komponento, nes lydmetalis negalės prilipti prie oksiduoto paviršiaus. Vietoj to pridedamas užpildas, paprastai alavo ir švino lydinys.

Prieš lituojant komponentą svarbu paruošti lituoklį iki 400 laipsnių temperatūros. Šis karštis turi būti pakankamas, kad lydmetalis ištirptų ant antgalio. Prieš lituojant naudinga alavuoti antgalį, kad būtų lengviau perduoti šilumą. Be to, naudinga sudėtines dalis laikyti tvarkingai, kad litavimas nekeltų streso.

Rankinis ir automatinis litavimas bangomis

Banginio litavimo įranga būna įvairių formų, įskaitant robotus, rankines ir panardinimo selektyviąsias sistemas. Kiekviena rūšis turi keletą privalumų ir trūkumų. Turėtumėte įsigyti tokią, kuri geriausiai atitinka jūsų veiklos poreikius. Pavyzdžiui, taupiai dirbančiai įmonei reikėtų apsvarstyti galimybę įsigyti paprasčiausią modelį. Tačiau taip pat turėtumėte atsižvelgti į įrangos kainą. Daugeliu atvejų rankinio bangų litavimo įranga kainuos mažiau nei automatizuota mašina.

Rankinis litavimas yra lėtesnis nei automatinis litavimas bangomis ir yra linkęs į žmogiškąją klaidą. Tačiau selektyvusis litavimas pašalina šias problemas, nes operatorius gali užprogramuoti tikslias kiekvieno komponento vietas. Be to, selektyviniam litavimui nereikia klijų. Be to, jam nereikia brangių banginio litavimo padėklų ir jis yra ekonomiškas.

SMD litavimo problemos

Litavimo problemų gali kilti dėl įvairių priežasčių. Viena iš dažniausių priežasčių yra netinkamas pastos šablonas naudojant lydmetalį arba netinkamas surinkimo padavimo įtaiso nustatymas. Kitos problemos - nepakankamas lydmetalio kiekis ir blogas detalių ar kaladėlių sulydymas. Dėl šių klaidų suvirinimo taškas gali suformuoti netikėtas formas. Dėl netinkamo litavimo taip pat gali atsirasti lydmetalio rutuliukų, lydmetalio ledų ir skylių.

Kita dažna nesudrėkusių litavimo jungčių priežastis - netinkamas valymas. Nepakankamas sudrėkinimas reiškia, kad lydmetalis nestipriai prilipo prie komponento. Dėl to komponentai nėra sujungti ir gali nukristi.

PCB mikroschemų paketo litavimo metodai ir procesai

/0 Komentarai/svetainėje /pagal

PCB mikroschemų paketo litavimo metodai ir procesai

Litavimas yra labai svarbi spausdintinių plokščių mikroschemų paketo dalis. Lituojant naudojami įvairūs metodai, įskaitant fokusuotą IR, konvekcinę ir nefokusuotą IR spinduliuotę. Kiekvienas metodas apima laipsnišką pakuotės kaitinimą, po kurio visas mazgas atvėsinamas.

Litavimo procesas

Litavimas - tai lydmetalio rutuliukų ir kitų lydmetalio medžiagų prijungimo prie PCB mikroschemų paketų procesas. Šis procesas atliekamas dviejų tipų metodais. Konvekcinis metodas ir pakartotinio lydymo procesas. Pirmasis tipas apima kaitinimo procesą naudojant fliusą, kuris sudaro skystį. Abiejų procesų metu kontroliuojama didžiausia temperatūra. Tačiau pakartotinio lydymo procesas turi būti atliekamas pakankamai atsargiai, kad nesusidarytų trapios lydmetalio jungtys.

Priklausomai nuo PCB naudojamų komponentų, litavimo procesas gali būti minkštas arba kietas. Naudojamo lituoklio tipas turi būti tinkamas komponentų rūšiai. Šį procesą turėtų atlikti PCB surinkimo ir gamybos paslaugų teikėjas, kuris turi daug patirties su PCB ir tiksliai žino, kaip įgyvendinti kiekvieną procesą.

Lituoklių matmenys

Siekiant užtikrinti optimalų komponento veikimą, labai svarbūs yra PCB mikroschemų pakuotės lituoklių matmenys. Tai ypač aktualu aukšto dažnio srityje, kur komponentų išdėstymas ir litavimo būdai gali būti ne tokie tikslūs, kaip reikia. IPC-SM-782 standartas yra vertingas informacinis dokumentas, kuriuo remiantis galima optimaliai išdėstyti ir lituoti komponentus. Tačiau aklai laikantis šio dokumento reikalavimų gali kilti neoptimalių aukšto dažnio parametrų arba aukštos įtampos problemų. Kad išvengtumėte šių problemų, PCBA123 rekomenduoja, kad litavimo aikštelės būtų mažos ir išdėstytos viena eile.

Be trinkelių dydžių, svarbūs ir kiti veiksniai, pavyzdžiui, komponentų išdėstymas ir derinimas. Naudojant netinkamo dydžio kaladėles gali kilti elektrinių problemų, taip pat gali būti apribotas plokštės pritaikomumas gamybai. Todėl svarbu laikytis pramonėje rekomenduojamų PCB trinkelių dydžių ir formų.

Fluxing

Lydymas yra svarbi litavimo proceso sudedamoji dalis. Jis pašalina metalo priemaišas ir oksidus nuo litavimo paviršiaus, kad paviršius būtų švarus ir užtikrintų didelio vientisumo lydmetalio jungtis. Fliuso likučiai pašalinami atliekant galutinį valymo etapą, kuris priklauso nuo naudojamo fliuso tipo.

Lituojant naudojami įvairūs fliusai. Jų būna įvairių - nuo dervos iki kanifolijos pagrindo. Kiekvienas iš jų skirtas skirtingiems tikslams ir skirstomas pagal aktyvumo lygį. Fliuso tirpalo aktyvumo lygis paprastai nurodomas kaip L (mažo aktyvumo arba be halogenidų) arba M (vidutinio aktyvumo, nuo 0 iki 2% halogenidų), arba H (didelio aktyvumo, iki 3% halogenidų).

Vienas iš dažniausiai pasitaikančių defektų yra lusto viduryje esantys lydmetalio rutuliukai. Įprastas šios problemos sprendimas - pakeisti šablono dizainą. Kiti metodai - azoto naudojimas litavimo proceso metu. Tai apsaugo lydmetalį nuo garavimo, todėl pasta sudaro geresnį ryšį. Galiausiai, plovimo etapas padeda nuo plokštės pašalinti visus smėlius ir cheminių medžiagų likučius.

Patikrinimas

PCB mikroschemų pakuotėms tikrinti galima naudoti kelių skirtingų tipų testavimo įrankius. Kai kurie iš jų apima bandymus grandinėje, kai naudojami zondai, jungiami prie įvairių PCB bandymo taškų. Šie zondai gali aptikti prastą litavimą arba komponentų gedimus. Jie taip pat gali matuoti įtampos lygį ir varžą.

Dėl netinkamo litavimo gali kilti problemų su spausdintinės plokštės grandine. Atviros grandinės atsiranda, kai lydmetalis tinkamai nepasiekia kaladėlių arba kai lydmetalis pakyla ant komponento paviršiaus. Kai taip atsitinka, jungtys nebus užbaigtos ir komponentai neveiks tinkamai. Dažnai to galima išvengti kruopščiai išvalant skylutes ir užtikrinant, kad išlydytas lydmetalis tolygiai padengtų išvadus. Priešingu atveju dėl perteklinio arba nepilnai padengto lydmetalio sluoksnio išvadai gali sudrėkti arba tapti nesudrėkę. Kad išvengtumėte drėkimo, naudokite aukštos kokybės lydmetalį ir kokybišką surinkimo įrangą.

Kitas įprastas būdas aptikti spausdintinių plokščių defektus - automatinė optinė patikra (AOI). Ši technologija naudoja kameras, kuriomis daromos spausdintinių plokščių HD nuotraukos. Tuomet ji palygina šiuos vaizdus su iš anksto užprogramuotais parametrais, kad nustatytų komponentų defektų būklę. Jei aptinkamas koks nors defektas, įrenginys jį atitinkamai pažymi. AOI įranga paprastai yra patogi vartotojui, ją paprasta valdyti ir programuoti. Tačiau AOI gali būti nenaudinga atliekant struktūrinius patikrinimus arba tikrinant spausdintines plokštes, kuriose yra daug komponentų.

Ištaisymas

Elektronikos gaminių gamyboje naudojami litavimo procesai turi atitikti tam tikrus standartus ir gaires. Apskritai lydmetalio kaukė turėtų būti bent 75% storio, kad būtų užtikrintos patikimos lydmetalio jungtys. Litavimo pastos turėtų būti tepamos ant spausdintinių plokščių tiesiogiai, o ne atspausdintos ekrane. Geriausia naudoti konkrečiam pakuotės tipui pritaikytą šabloną ir stendą. Šiuose trafaretuose lydmetalio pasta ant pakuotės paviršiaus tepama metaliniu gremžtuku.

Naudojant bangų litavimo procesą vietoj tradicinio fliuso purškimo metodo, yra keletas privalumų. Lydymo bangomis procese naudojamas mechaninis litavimo bangomis procesas, kuriuo dalys prie spausdintinių plokščių priklijuojamos labai stabiliai. Šis metodas yra brangesnis, tačiau užtikrina saugų ir patikimą elektroninių komponentų tvirtinimo būdą.

Įvadas apie vienpusį ir dvipusį SMT surinkimą

/0 Komentarai/svetainėje /pagal

Įvadas apie vienpusį ir dvipusį SMT surinkimą

Vienpusiai ir dvipusiai SMT mazgai skiriasi komponentų tankiu. Vienpusio SMT surinkimo tankis yra didesnis nei dvipusio SMT surinkimo, o jam apdoroti reikia daugiau šilumos. Dauguma surinkimo įmonių pirmiausia apdoroja didesnio tankio pusę. Taip sumažinama rizika, kad kaitinimo proceso metu komponentai iškris. Abiejose perlydymo surinkimo proceso pusėse reikia pridėti SMT klijų, kad kaitinimo metu komponentai laikytųsi savo vietose.

FR4 PCB

Dažniausiai naudojamos vienpusės spausdintinės plokštės. Vienpusėje plokštėje visi komponentai yra vienoje plokštės pusėje, todėl surinkti reikia tik tą pusę. Dvipusės plokštės turi pėdsakus abiejose plokštės pusėse, todėl sumažėja jų užimamas plotas. Dvipusės plokštės taip pat geriau išsklaido šilumą. Dvipusių plokščių gamybos procesas skiriasi nuo vienpusių PCB gamybos proceso. Dvipusio gamybos proceso metu iš dvipusės plokštės pašalinamas varis ir po ėsdinimo proceso vėl įdedamas.

Vienpuses spausdintines plokšteles taip pat lengviau gaminti ir jos yra pigesnės. Vienpusės spausdintinės plokštės gamyba apima kelis etapus, įskaitant pjaustymą, skylių gręžimą, grandinės apdorojimą, atsparumą litavimui ir teksto spausdinimą. Taip pat atliekami vienpusių PCB elektriniai matavimai, paviršiaus apdorojimas ir AOI.

PI variu dengta plokštė

PI variu dengtos plokštės vienpusis ir dvipusis smt surinkimo procesas apima poliimido dangos plėvelės naudojimą variui laminuoti vienoje PCB pusėje. Tada variu dengta plokštė prispaudžiama į vietą klijais, kurie atsiveria tam tikroje vietoje. Vėliau variu dengta plokštė padengiama atsparumo suvirinimui modeliu ir praduriama detalės kreipiamoji skylė.

Vienpusę lanksčiąją spausdintinę plokštę sudaro PI variu padengta plokštė su vienu laidininko sluoksniu, paprastai valcuota vario folija. Ši lanksti plokštė, baigus kurti grandinę, padengiama apsaugine plėvele. Vienpusė lanksti spausdintinė plokštė gali būti gaminama su dengiamuoju sluoksniu arba be jo, kuris veikia kaip apsauginis barjeras grandinei apsaugoti. Vienpusės spausdintinės plokštės turi tik vieną laidininkų sluoksnį, todėl jos dažnai naudojamos nešiojamuosiuose gaminiuose.

FR4

FR4 yra epoksidinės dervos rūšis, kuri paprastai naudojama spausdintinių plokščių gamyboje. Ši medžiaga pasižymi puikiu atsparumu karščiui ir liepsnai. FR4 medžiaga pasižymi aukšta stiklėjimo temperatūra, o tai labai svarbu didelės spartos įrenginiams. Jos mechaninės savybės apima tempimo ir šlyties stiprį. Matmenų stabilumas tikrinamas siekiant užtikrinti, kad medžiaga nepakeistų formos ir neprarastų tvirtumo įvairiose darbo aplinkose.

FR4 vienpusės ir dvisluoksnės daugiasluoksnės plokštės sudarytos iš FR4 izoliacinės šerdies ir plonos vario dangos apačioje. Gamybos metu komponentai su skylėmis montuojami ant pagrindo komponentų pusės, o laidai išvedami į varinius takelius arba kaladėles apatinėje pusėje. Tuo tarpu paviršinio montavimo komponentai montuojami tiesiai ant litavimo pusės. Nors jų struktūra ir konstrukcija yra labai panašios, pagrindinis skirtumas yra laidininkų išdėstymas.

FR6

Paviršinio montavimo technologijos (SMT) surinkimas - tai veiksmingas būdas elektroniniams komponentams pritvirtinti prie spausdintinių plokščių be skylių. Šio tipo technologija tinka tiek su švinu, tiek be švino. Naudojant dvipusę SMT technologiją, spausdintinė plokštė (PCB) turi du laidžius sluoksnius - vieną viršuje, kitą apačioje. Abiejose plokštės pusėse esanti vario danga veikia kaip srovę praleidžianti medžiaga ir padeda pritvirtinti komponentus prie spausdintinės plokštės.

Vienpusėms plokštėms lengva naudoti paprastus atraminius stulpelius. Dvipusėms plokštėms reikia papildomų atramų. Laisvas plotas aplink plokštę turi būti ne mažesnis kaip 10 mm.

FR8

FR8 vienpusio ir dvigubo smt surinkimo procesas panašus į bendrą surinkimo procesą, tačiau yra keletas skirtumų. Abiejuose procesuose naudojami klijai ir lydmetalio pasta. Po jų seka valymas, tikrinimas ir bandymai. Gatavas gaminys turi atitikti projektuotojo nurodytas specifikacijas.

Vienpusės plokštės yra labiau paplitusios ir užima mažesnį plotą. Tačiau dvipusės plokštės užima mažiau vietos ir maksimaliai išsklaido šilumą. Ėsdinimo proceso metu nuo dvipusės pusės pašalinamas varis. Po proceso jis vėl įdedamas.

Kaip atlikti PCB impedanso skaičiavimo modelį

/0 Komentarai/svetainėje /pagal

Kaip atlikti PCB impedanso skaičiavimo modelį

Smitho diagramos naudojimas

Smitho diagrama yra naudingas įrankis, kai norite nustatyti grandinės impedanciją. Tai vizualus elektrinės grandinės kompleksinės varžos priklausomybės nuo dažnio vaizdas. Ji taip pat parodo impedanso priklausomybės nuo dažnio lokusą, kuris reikalingas stabilumo analizei ir virpesių išvengimui. Daugelis kompiuterių turi galimybę impedanso vertes rodyti skaitine išraiška, tačiau Smitho diagrama padeda vizualizuoti galimybes.

Smitho diagrama gali būti naudojama signalo keliui tarp kompiuterio plokštės kontaktinių kaladėlių ir elektroninio prietaiso įvertinti. Šis prietaisas gali būti integrinis grandynas, tranzistorius arba pasyvusis komponentas. Jame taip pat gali būti vidinių grandynų. Naudodamiesi šia diagrama, galite nustatyti spausdintinės plokštės impedanciją ir panaudoti ją projektuojant elektrinę grandinę.

Smitho diagrama gali būti naudojama įvairių tipų varžos modeliams, su kuriais susiduriama projektuojant spausdintines plokštes, nustatyti. Ji yra trijų formų: ribota, neribota ir apversta. Smitho diagramos centre esantis taškas reiškia neribotos varžos modelį, o išoriniame apskritime esantis taškas - apverstos varžos modelį.

Naudodami Smitho diagramą impedansui apskaičiuoti, galite lengvai suderinti šaltinio ir paskirties impedansus. Tada galite apskaičiuoti suderinimo tinklo dydį. Derinamojo tinklo dydis priklauso nuo to, kokio dydžio poslinkis reikalingas tarp šaltinio ir paskirties impedanso. Be to, nuosekliosios ir lygiagrečiosios L ir C vertės perkelia tašką išilgai pastoviosios varžos ir reaktyvumo kreivių. Jei varža mažėja, prie linijos galo galite pridėti daugiau R verčių.

3D lauko sprendiklio naudojimas

PCB impedanso skaičiavimas yra būtinas PCB projektavimo proceso etapas. Jis apima perdavimo linijos arba trasos impedanso PCB apskaičiavimą pagal projekto konfigūraciją. Jei PCB yra sudėtinga arba ją sudaro keli sluoksniai, naudojant 3D lauko sprendiklį galima tiksliausiai apskaičiuoti varžą.

Impedanso skaičiavimo modeliuose paprastai daroma prielaida, kad skerspjūvis yra stačiakampio formos ir kad srovė tobulai grįžta. Tačiau tikrieji skerspjūviai gali būti daugiakampiai ir netgi gali kirsti etaloninio sluoksnio tarpus. Dėl to gali atsirasti didelių signalų iškraipymų, ypač didelės spartos tinkluose.

Sprendiklis palaiko dviejų tipų prievadus: banginius ir vienalyčius prievadus. Abiem atvejais turite aiškiai apibrėžti, kokio tipo prievadus norite naudoti. Galite nurodyti bangų prievado plokštumą naudodami geometriją arba apibrėžti ją rankiniu būdu, naudodami bangų pasirinktinį dydį (Wave Custom Size type).

Dauguma 3D lauko sprendiklių sukuria S-parametrų elgsenos modelius. Šie modeliai yra supaprastintas schematinis tikrojo prietaiso atvaizdavimas. Todėl jiems reikia daug iteracijų. Pavyzdžiui, galite sukurti modeliavimą su daugeliu schemos modelių ir palyginti jų rezultatus.

PCB impedanso skaičiavimai yra labai svarbūs projektuojant PCB. Svarbu sumodeliuoti reguliuojamąją spausdintinės plokštės impedanciją, kad išvengtumėte impedanso neatitikimų. Be to, svarbu glaudžiai bendradarbiauti su PCB gamintoju. Jūsų PCB gamintojas gali turėti specialų CAM skyrių, kuris gali pateikti atitinkamas nuorodas su impedancija susijusiems projektavimo klausimams spręsti. Tačiau svarbu visiškai neperduoti impedanso klausimų kontrolės išorinei šaliai.