Projekt: ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ Téma: MEIII - 3.0.2 ÚVOD DO SMT TECHNOLOGIE II Obor: Mechanik elektronik Ročník: 3. Zpracoval(a): Jiří Kolář Střední průmyslová škola Uherský Brod, 2010 Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
Obsah 2. přívody pro SMD součástky...3 2.1 Bezvývodové přívody SMD součástek...3 2.2 Vývodové přívody SMD součástek...3 3. Pouzdra pro SMD součástky...4 3.1 Pouzdra pro rezistory kondenzátory...4 3.2 Pouzdra pro diody...5 3.3 Pouzdra pro tranzistory:...6 3.4 Pouzdra pro cívky...6 3.5 Pouzdra pro ostatní součástky...6 3.6 Pouzdra pro integrované obvody...7 Použitá literatura...9
2. PŘÍVODY PRO SMD SOUČÁSTKY Pro plošnou montáž se vyrábí součástky buď bez vývodů (vývod typu ploška, pásek), nebo s vývody (vývod typu J, L, Ball). Jako materiál přívodů se nejčastěji používá slitina Ni - ocel ( 42% Ni ), u nových konstrukcí slitina 98% Cu a 2% Ni. V prvním případě mají přívody vyšší tuhost a mechanickou odolnost, měděné přívody lépe chladí součástku a nejsou magnetické. Vývody jsou pokryty vrstvou pájky, případně cínu přes Ni bariéru tloušťky jednotek µm, která zabraňuje rozpouštění materiálu přívodu v pájce. 2.1 BEZVÝVODOVÉ PŘÍVODY SMD SOUČÁSTEK Metalizované plošky pro čipové rezistory a keramické kondenzátory. Páskový vývod zahnutý pod pouzdro pro tantalové kondenzátory a plastové součástky. 2.2 VÝVODOVÉ PŘÍVODY SMD SOUČÁSTEK Vývody typu L pro integrované obvody a tranzistory s pouzdry např. SOT, SOIC, QFP, TSOP. Vývody typu J pro integrované obvody s pouzdry např. PLCC a SOJ. Vývody typu Ball (miniaturní kuličky, nebo válečky cínu) pro integrované obvody a procesory s pouzdry BGA a SOJ.
3. POUZDRA PRO SMD SOUČÁSTKY U SMD součástek dochází k přímému kontaktu s roztavenou pájkou (při pájení vlnou) nebo jsou přímo vystaveny teplotě, která zaručí přetavení pájecí pasty. Proto musí být všechny součástky konstrukčně navrženy tak, aby na svém povrchu byly schopny bez poškození odolávat teplotě 260 C po dobu minimálně 10 sec. 3.1 POUZDRA PRO REZISTORY KONDENZÁTORY Čipová pouzdra pro rezistory a keramické kondenzátory. Velikost pouzdra je mezinárodně standardizována. V současné době použití pouzder 0805 a 1206 klesá, projevuje se naopak vzestup při používání menších typů 0603 a zvláště se předpokládá vysoký nárůst použití typu 0402. Tabulka velikostí čipových pouzder Různé provedení čipových pouzder Válcová pouzdra MELF pro japonské rezistory, zřídka keramické kondenzátory
Pouzdra pro elektrolytické tantalové kondenzátory hranaté pouzdro s páskovými vývody, kladný pól je označen proužkem. Pouzdra pro elektrolytické hliníkové kondenzátory - kulaté nebo hranaté pouzdro s páskovými vývody, kladný pól je označen symbolem + nebo zkosenou hranou. Provedení pouzder pro elektrolytické kondenzátory 3.2 POUZDRA PRO DIODY Válcová pouzdra MELF, SOD (80, 87) jedná se o skleněné nebo válcové pouzdro. Katoda je označena zřetelným, tučně zbarveným proužkem. Pouzdro SOT 23 pro Zenerovy diody.
3.3 POUZDRA PRO TRANZISTORY: SOT 23 jde o pouzdro s vývody typu L, používá se pro univerzální tranzistory malých výkonů. SOT (89, 194), pouzdro DPAK tyto pouzdra se používají pro výkonové tranzistory. SOT194 DPAK Pouzdra se třemi vývody se používají pro diody a transistory, pěti a šesti vývodová pouzdra se používají pro integrované obvody nebo diodová pole. 3.4 POUZDRA PRO CÍVKY Používají se většinou jádra z feromagnetického materiálu s vysokou permeabilitou (ferity), na kterých je cívka navinuta. Vyrábí se buď v provedení otevřeném nebo může být cívka zalisována do vhodné plastické hmoty. Malé indukčnosti se mohou vyrábět jako samonosné bez jádra. Vinutí cívky je možno rovněž vytvořit závity plošného vodiče na keramických podložkách postupně skládaných nad sebe tak, aby realizovaly cívku (vrstvové cívky). Provedení cívek SMD 3.5 POUZDRA PRO OSTATNÍ SOUČÁSTKY Mají téměř vždy hranolovitý tvar, pokud to lze, využívají pouzdra o velikosti čipových součástek. Elektromechanické součástky mají vývody přizpůsobeny po plošnou montáž.
Pojistky Krystal LED diody 3.6 POUZDRA PRO INTEGROVANÉ OBVODY SOIC - plastová pouzdra s vývody L, nebo J, s vývody umístěnými po obou delších stranách pouzdra. V těchto pouzdrech se vyrábí většina integrovaných obvodů. Označení a orientace pouzdra je stejné jako u klasických, tj. výřezem, kruhovým výliskem, čarou, případně skosením jedné z hran. Jednotlivé piny se počítají protisměru hodinových ručiček. SOJ pouzdro s vývody typu J, používají se především pro paměťové obvody.
TSOP pouzdro s vývody typu L, vyznačuje se vývody na užší straně pouzdra. PLCC - pouzdra s přívody J. Vyrábí se jako čtvercová nebo obdélníková, dají se umísťovat do patic, a proto jsou velice rozšířená. Dobře se osazují automaty, nejčastěji do pájecí pasty. Nedoporučuje se jejich pájení vlnou. Pin číslo 1 je označen tečkou na skosené straně IO. QFP - plastové pouzdro obdélníkového nebo čtvercového tvaru s přívody tvaru L umístěnými na protilehlých stranách ( FLAT-PACK ) nebo po všech čtyřech, (QUAD FLAT-PACK). Pouzdra FLAT-PACK se používají velmi často. Práce s nimi vyžaduje použití speciálních nástrojů a značných zkušeností. BQFP plastové pouzdro čtvercového tvaru s trojúhelníkovými oušky v rozích pouzdra s vývody typu L. Pin č. 1 je označen značkou na zkosené hraně pouzdra. BGA Pouzdro má vývody realizovány kuličkami, případně válečky pájky. Pin č. 1 je označen žlutým páskem. Nevýhodou pouzder BGA jsou problémy s kontrolou zapájených kuliček, které se nachází pod součástkou. Dodatečné opravy pájeného spoje nejsou možné, kontrola zapájení je velice obtížná a proveditelná rentgenovým zářením. Používá se především pro chipsety na základních deskách PC.
POUŽITÁ LITERATURA 1. Šandera, J. Skripta: Součástky pro SMT, návrh a spolehlivost DPS. Brno: FEKT. 2. Abel, M. SMT Technologie povrchové montáže. Pardubice: Platan. 2000. ISBN 80-902733-1-9. 3. Abel, M. Plošné spoje se SMD, návrh a konstrukce. Pardubice: Platan. 2000. ISBN 80-902733-2-7. 4. http://www.smtcentrum.cz/pruvodce-technologiemi/smt.htm.