TECHNOLOGIE POVRCHOVÉ MONTÁŽE

TECHNOLOGIE POVRCHOVÉ MONTÁŽE

Technologie povrchové montáže Byla zavedena v 80.letech 20.století pro zvýšení efektivnosti výroby. Je určena především pro velkosériovou výrobu s nasazením poloautomatických a automatických strojů a výrobních linek. Přednosti: zmenšení rozměrů součástek díky absenci drátových vývodů, zmenšení rozměrů desek plošných spojů (DPS), tím zmenšení celých výrobků, díky zmenšení se sníží také celkové náklady na dopravu a skladování, součástky se pájí na povrch DPS, odpadá tedy potřeba vrtaných otvorů pro vývody, což snižuje celkový počet děr na desce a tím i výrobní náklady, bezvývodové součástky jsou výhodnější pro automatické osazovací stroje, odpadá operace formování a stříhání vývodů, lze docílit vyšší hodinové kapacity výroby, tato technologie přináší vyšší spolehlivost při výrobě i vyšší spolehlivost a odolnost výrobku. Zápory: vyšší nároky na přesnost návrhu DPS, omezení tažení spojů mezi vývody součástky, zvýšená plošná hustota součástek může způsobit místní přehřívání, ne všechny součástky se vyrábí v bezvývodovém provedení, pro tuto technologii nejsou zavedeny jednotné normy, výrobci součástek nemají jednotné značení, obtížnější opravy než u vývodových součástek.

Zkratky požívané v technologii povrchové montáže: SMD součástky určené pro povrchovou montáž (bezvývodové) SMT technika povrchové montáže a způsob osazování SMA způsob kompletace technikou povrchové montáže SME zařízení pro povrchovou montáž SMP provedení pouzder součástek pro povrchovou montáž MELF válcová pouzdra s kovovými kontaktními ploškami na obou koncích SOD pouzdro pro diody SOT pouzdro pro tranzistory SOIC pouzdro pro integrované obvody (číslo za označením udává počet vývodů) CC pouzdro má vývody ohnuté pod součástku LCC pouzdro je určeno pro osazení do speciální objímky PLCC plastové bezvývodové pouzdro LCCC keramické bezvývodové pouzdro QFP čtvercové pouzdro, které má vývody na všech čtyřech stranách

Dřívější (klasické) provedení Příklady provedení vývodových součástek: Příklad osazení DPS:

Základní rozdělení součástek a pouzder pro SMT

Součástky SMD 1. rezistory Ploché provedení Válcové provedení

Příklad značení a rozměrů některých rezistorů

2. kondenzátory Ploché provedení Válcové provedení 1 barevný kód 2 izolační vrstva 3 elektrody 4 keramické tělísko 5 čepičky vývodů 3. diody a) Ploché provedení b) Válcové provedení

4. tranzistory

5. integrované obvody Některé základní tvary: Tvary vývodů součástek:

Smíšené technologie Využívají součástek SMD s povrchovou montáží v různých kombinacích s vývodovými součástkami. Obvykle je používána oboustranná montáž na DPS.

Při smíšené montáži je třeba vzít v úvahu nejen rozdíly mezi velikostí součástek, ale i roztečí vývodů: S tím souvisí také komplikovanější technologie osazování: Příklad skutečného provedení:

Příklad postupu technologie povrchové montáže Přes kovové masky je nanášena pájecí pasta a lepidlo pod součástky (žluté body na obr.dps):

SMD součástky jsou uloženy v páskových zásobnících a navinuty v kotoučích: Kotouče se součástkami jsou umístěny po stranách automatické linky:

Posun DPS po dopravníku k osazovací hlavici (k vakuovým pipetám): Výška pipet nad DPS: Přísun součástek k pipetám (modře osvětlená DPS):

Odjezd osazené desky (součástky v pájecí pastě) do pájecí pece k přetavení (reflow): Podle technologických požadavků může být v peci rozložení teplot: s lineárním profilem: se sedlovým profilem:

Rozložení teplot v peci je průběžně monitorováno: Jinou variantou je pájení přilepených součástek (bez pájecí pasty) na cínové vlně:

Při pájení dochází k některým vadám, např. k posuvu součástky vlivem povrchového napětí: Horší pájitelnost jedné z plošek, větší přesah vzdálenosti r, méně pasty na jedné z plošek a další snížené parametry zvyšují pravděpodobnost tzv. Tombstoning efektu (jev náhrobní kámen):

Automatické zařízení pro kontrolu chyb při pájení. DPS je posouvána lineárním motorem: Výsledky kontroly jsou průběžně zobrazovány na monitoru:

Součástky SMD se pájí také na ohebné DPS:

Zdroje: Šandera J., Součástky pro SMT, návrh a spolehlivost DPS, Sborník BTIC a FEKT VUT Brno Kraus A., Úvod do SMT, Amatérské rádio 3/2000 Šavel J., Elektrotechnologie, BEN Praha 2004 Wasyluk R., Elektrotechnologie, Scientia Praha 2004 Szendiuch a kol., Moderní technologie, VUT Brno 2006 Archiv autora Zpracoval ing. František Stoklasa