dodavatel vybavení provozoven firem www.abetec.cz Plošné spoje se SMD. návrh a konstrukce Obj. číslo: 105000446 Popis Ing. Martin Abel Publikace je určena pro konstruktéry desek plošných spojů s povrchově montovanými součástkami a technology SMT. Kniha obsahuje 223 stran, 171 obrázků a technických náhresů. V prvné části publikace jsou uvedeny základy technologie povrchové montáže (SMT). Druhá část obsahuje běžné typy pouzder SMD, jejich provedení a rozměry pájecích plošek. Konstruktér získá přehled, které základní druhy SMD existují a jak je může umístit na desku plošných spojů. Třetí část představuje základní materiály, které se používají pro výrobu desek s plošnými spoji. Čtvrtá část popisuje doporučení pro návrh obrazce plošných spojů se SMD a v páté je popsáno použití CAD systémů pro návrh motivů plošných spojů. Publikaci uzavírá tabulka značení SMD pouzder - diod a tranzistorů. Obsah knihy: Část 1: Úvod do SMT. Úvod do SMT. Aplikace COB a TAB. Využití plochy desky plošných spojů se SMD. Elektrické vlastnosti SMD. Tepelné nepřizpůsobení SMD a desky plošných spojů. Výhody a nevýhody povrchově montovaných pouzder. Postup při zpracování desek plošných spojů v SMT. Jednotlivé operace v SMT. Příprava desek plošných spojů - nanášení lepidla nebo pájecí pasty. Osazování součástek. Pájení v SMT.
Pájení vlnou. Pájení v parách. IČ přetavení. Přetavení laserem. Testování osazené desky plošných spojů. Přístup k testování z hlediska konstrukce desky plošných spojů. Plný uzlový přístup. Omezený uzlový přístup. Nulový uzlový přístup. Čištění. Opravy a předělávky. Výrobní linka. Termíny a definice. Část 2: Pouzdra SMD. Pouzdra SMD. Základní požadavky na pouzdra SMD. Odolnost vůči čisticím postupům. Odolnost vůči pájení. Odolnost vývodů proti rozpouštění. Formy balení součástek. Balení v pásech. Balení v tyčích. Balení v paletách. Balení v kazetách. Pasivní SMD. Pravoúhlé čipy. SMD - rezistory. Materiály koncových kontaktů. Rozměry pájecích plošek pro rezistory pájené vlnou a přetavením.
SMD - keramické a plastové kondenzátory. Materiály koncových kontaktů. Rozměry pájecích plošek pro kondenzátory pájené vlnou a přetavením. Elektrolytické tantalové a hliníkové kondenzátory. Materiály koncových kontaktů. Odolnost k pájení Rozměry pájecích plošek pro tantalový a Al kondenzátor pájené vlnou a přetavením. Indukčnosti. Materiály koncových kontaktů. Rozměry pájecích plošek pro indukčnosti. MELF - válcové tvary. Materiály koncových kontaktů. Rozměry pájecích plošek pájené vlnou a přetavením. Vývodová SMD pouzdra pro diskrétní součástky. Pouzdra SOT. SOT-23. Materiály vývodů. Pájecí plošky pro pouzdro SOT-23 pájené vlnou a přetavením.
SOT-89. Materiály vývodů. Pájecí plošky pro pouzdro SOT-89 pájené vlnou a přetavením. SOT-143. Rozměry pájecích plošek pro pouzdro SOT-143 pájené vlnou a přetavením. SOT-223. Rozměry pájecích plošek pro pouzdro SOT-223 pájené vlnou a přetavením. SMD - pouzdra integrovaných obvodů. Konfigurace kontaktů. Konstrukce bez vývodů nebo s vývody. Tvar vývodu. Tvar L. Vývod J. Přehled pouzder s vývody mimo vlastní tělo pouzdra. SOIC - osazovací integrované obvody. SOIC s vývody L. Materiály vývodů. Rozměry pájecích plošek pro SO 8 - SO 32 pájené vlnou a přetavením. SOIC s vývody J. Materiály vývodů.
Rozměry pájecích plošek pro SOJ pro pájení přetavením. VSOP - osazovací pouzdra velmi malého obrysu. Pájecí plošky pro pájení přetavením a vlnou. Flat Pack - dvouřadá plochá pouzdra. QFP - čtyřřadá plochá pouzdra. Názvosloví čtverhranných plochých pouzder. Materiály vývodů. Materiály vývodů. Rozměry pájecích plošek pro pouzdro QFP-48 pájené vlnou a přetavením. BQFP - čtverhranné ploché pouzdro s nálitky. Keramická pouzdra. LCCC - bezvývodové nosiče čipů. Pouzdro JEDEC Standard typ A. Pouzdro JEDEC Standard typ B. Pouzdro JEDEC Standard typ C. Pouzdro JEDEC Standard typ D. Keramické nosiče čipů předem opatřené vývody. Keramická pouzdra následně opatřená vývody. BGA. Popis BGA. Materiály koncových kontaktů. Pájecí plošky pro BGA. Technologické zpracování BGA.
Tisk pájecí pasty pro BGA. Osazování BGA. Přetavení. Propojovací SMD prvky. Konektory. Namáhání konektoru a pájeného spoje. Konstrukční faktory konektoru. Konfigurace vývodu. Materiál těla konektoru. Mechanická podpora. Povrchová úprava vývodů. Typy konektorů. Patice. Konstrukce kontaktů. Materiály kontaktů. Balení. Rozměry pájecích plošek. Další prvky SMD. Potenciometry. Odporové potenciometry. Konstrukce utěsněného prvku. Konstrukce otevřeného prvku. Kapacitní potenciometry. Keramické filtry. Část 3: Desky plošných spojů. Materiály pro desky plošných spojů. Měděná fólie desky plošných spojů. Mechanické vlastnosti. Pevnost v loupání měděné fólie. Elektrické vlastnosti měděné fólie. Proudová zatížitelnost. Elektroizolační vlastnosti (šířka vodiče a izolační mezery).
Parazitní kapacita a indukčnosti. Základní vlastnosti materiálů desek plošných spojů. Elektrické vlastnosti. Vnitřní a povrchová rezistivita. Relativní permitivita. Ztrátový činitel. Průrazné napětí. Odpor kovových vrstev. Povrchový izolační odpor. Teplota skelného přechodu Tg (Glass Transition Temperature). Tepelná odolnost při pájení. Trvalá tepelná odolnost. Tepelná vodivost. Hořlavost. Mechanické vlastnosti. Mez pevnosti v ohybu. Rovinnost, prohnutí, zkroucení. Rozměrová stabilita. Nasákavost vodou. Základní materiály desek plošných spojů. Materiály na organické bázi. Neohebné základní materiály. Materiály na bázi fenolických pryskyřic. Epoxid - skleněné vlákno. Polyimid - skleněné vlákno. Epoxid - aramidové vlákno. Polyimid - aramidové vlákno. Polyimid - křemenné vlákno. Skelná tkanina - aramidové vlákno (kompozit). Skelné vlákno - teflon. Struktury s pružným dielektrikem. Čip na desce plošných spojů. Základní materiály pro flexibilní (ohebné) plošné spoje. Ohebné plošné spoje. Tvarované desky plošných spojů z termoplastické pryskyřice. Materiály na neorganické bázi.
Korundový substrát. Beryliový substrát. Použití keramických materiálů. Typy neohebných desek plošných spojů. Neohebné desky plošných spojů z hlediska jejich konstrukce. Desky plošných spojů jednovrstvé, dvouvrstvé a vícevrstvé. Desky plošných spojů s nosnou deskou. Deska plošných spojů spojená s nosnou deskou (kovovou nebo nekovovou). Postupně zpracovávané struktury s kovovou nosnou rovinou. Struktury s diskrétním drátem a kovovou nosnou plochou. Desky plošných spojů s omezujícím jádrem. Desky plošných spojů s omezujícím jádrem bez elektrické funkce. Desky plošných spojů s elektricky funkčním omezujícím jádrem. Desky plošných spojů připojené k omezujícímu laminátu. Struktury s pružnou vrstvou. Výroba desek plošných spojů. Příprava výrobní dokumentace. Výroba plošných spojů subtraktivní metodou. Jednotlivé kroky výroby desky plošných spojů. Dělení základního materiálu. Paketování přířezů. Vyvrtání otvorů. Čištění a broušení. Pokovení otvorů a zesílení mědi. Vytvoření obrazce. Nanášení fotocitlivé vstvy. Expozice fotocitlivé vrstvy (přenesení tvaru spojového obrazce). Vyvolání. Retuš a mezioperační kontrola. Odstranění organického rezistu. Leptání. Stripování vrstvy kovového rezistu. Nanášení nepájivé masky. Závěrečná povrchová úprava. Konečné mechanické operace. Elektrické testování. Výroba vícevrstvých desek plošných spojů.
Výroba plošných spojů semiaditivní metodou. Výroba plošných spojů aditivní metodou. Vícevrstvé desky plošných spojů s vysokou hustotou propojení. Nepájivá maska. Nepajivá maska při výrobě plošných spojů. Typy nepájivých masek. Tekutá nepájivá maska nanášená sítotiskem. Suchá fotocitlivá nepájivá maska. Tekutá fotocitlivá nepájivá maska nanášená clonovým polevem. Doplňkové operace. Servisní potisk. Vodivý inkoust. Stínicí a odporové materiály. Ochranné povlaky. Přehled vhodných materiálů pro ochranné povlaky. Aplikace povlaků. Charakteristiky materiál povlaku. Opravy desek s ochranným povlakem. SMD krystaly. Část 4: Návrh motivu plošných spojů. Požadavky na konstrukci desek plošných spojů a návrh jejich motivu. Rozměry pájecích plošek pro SMD. Doporučení ke stanovení rozměrů přípojných pájecích plošek pro kvádrové čipy. Doporučení ke stanovení rozměrů přípojných pájecích plošek pro vícevývodové SMD. Doporučení pro návrh přímých konektorů. Konstrukční pravidla návrhu desek plošných spojů. Jakost desek a předlohy. Rozměry desky plošných spojů a konstrukce přířezu. Formát přířezu. Rozložení mědi. Požadavky na obrazec spojů z hlediska testování. Slepé plošky.
Montážní odstupy. Orientace součástek. Plošné spoje a mezery. Plošný spoj. Mezery mezi plošnými spoji. Plošné spoje a průchozí otvory. Pokovené průchozí otvory. Pokovené otvory uvnitř pájecích plošek. Otvory pod součástkami. Otvory jako zkušební body. Vůle nepájivé masky. Aplikace pájecí pasty. Mechanické montážní odstupy. Návrh desek SMT z hlediska vyrobitelnosti (DFM). Definice požadavků na návrh desky plošných spojů. Vypracování zásad DFM. Pravidla výběru součástek. Pravidla pro výrobu desky plošných spojů. Pravidla uspořádání desky plošných spojů pro její montáž. Použití DFM v praxi. Část 5: Návrh plošných spojů pomocí CAD / CAM systémů. Úvod - čtverečkovaný papír a obrazovka - společ-né rysy a rozdíly. Konstruktér před patnácti lety a dnes. Historie - od čtverečkovaného papíru k obrazovce. Současné CAD systémy. Společné rysy a rozdíly u ruční a počítačové cesty. Třetí cesta: využití služeb konstrukční kanceláře. Obecné zásady práce konstruktéra. Výhody a nevýhody počítačové podpory práce konstruktéra. Úloha konstruktéra při návrhu pomocí CAD sys-tému. Standardní postup práce konstruktéra - od sché-matu k prototypu. Kreslení elektrického schématu. Netlist - seznam symbolů a spojů.
Kontrola elektrické správnosti schématu. Přiřazení pouzder ke schématickým symbolům. Rozmístění součástek. Zpětná anotace. Tahání spojů. Úplná grafika pinů. Kontrola elektrické a technologické správnosti. Tvorba prototypové dokumentace. Úpravy schématu a plošných spojů. Tvorba výrobních podkladů pro sériovou výrobu. Tvorba knihovních prvků. Schématické symboly. Konstrukční prvky a pouzdra součástek. Pájecí plošky. Úplná grafika pájecích plošek. Vztah konstrukčního pouzdra a pájecích plošek. Variabilita padstacků a proč? Výrobní podklady. Panelizace. Technologické okolí. Archivace. Data pro výrobu desek s plošnými spoji. Data pro osvit filmových předloh. Data pro souřadnicové vrtačky. Frézovací data, dělení desek v přířezu. Kdy použít panelizaci? Výrobní dokumentace. Tvorba výrobní dokumentace. Archivace. Část 6: Plošné spoje se SMD bez slitin s olovem. Plošné spoje se SMD bez slitin s olovem. Přehled legislativy související se zákazem olova.
Důsledky odstranění olova z elektroniky. Povrchová úprava elektronických součástek. Teplota při procesu pájení. Povrchové úpravy desek plošných spojů. Přechod elektrotechnického průmyslu na bezolovnaté pájky. Příloha: Značení SMD diod a tranzistorů. SMD diody. SMD tranzistory.