Dip komponente. Izlazne hitne dip montažne ploče

Tijekom Computex Taipei 2009. naš je novinar imao priliku posjetiti Gigabyteovu Nan-Ping tvornicu.

Gigabyte, osnovan 1986. godine u Tajvanu, danas je jedan od najvećih proizvođača matičnih ploča, video kartica, kućišta, napajanja i ostale dodatne opreme.

Gigabyte ima četiri proizvodne tvornice, od kojih se dvije nalaze u Kini, a dvije u Tajvanu. Tvornice Ning-Bo i Dong-Guan nalaze se u Kini, a Ping-Jen i Nan-Ping u Tajvanu.

Tvornica Nan-Ping, o kojoj ćemo detaljnije govoriti, specijalizirana je za proizvodnju matičnih ploča, video kartica, Mobiteli, prijenosna i netbook računala, kao i blade poslužitelje i računala. Ipak, glavna proizvodnja u ovoj tvornici je proizvodnja matičnih ploča i video kartica.

Dakle, započnimo naš virtualni obilazak Gigabyte Nan-Ping tvornice.

Ulaz u tvornicu Gigabyte Nan-Ping

Tvornica ima 11 linija za površinsku montažu (SMT), četiri DIP linije, šest ispitnih linija i dvije linije za pakiranje. Osim toga, postoje dvije montažne linije za mobilne telefone, jedna montažna linija za poslužitelje, jedna montažna linija za računala i dvije montažne linije za prijenosna računala. Tvornica se prostire na 45.000 m2 i zapošljava 1.100 ljudi (većinom žena).

U punom kapacitetu tvornica Nan-Ping može proizvesti 250.000 matičnih ploča, 50.000 grafičkih kartica, 5.000 poslužitelja, 10.000 mobilnih telefona, 10.000 prijenosnih računala i 5.000 stolnih računala svaki mjesec.

Čini se da se u Tajvanu ozbiljno boje svinjske gripe (dobro, ne znaju da je sve to dobro financirana patka): ne samo da mnogi nose maske, već i temperaturu mjere gotovo na svakom koraku. Tako u tvornici Gigabyte Nan-Ping svi zaposlenici koji dolaze na posao moraju provjeriti temperaturu. Srećom, ovaj postupak ne traje više od jedne sekunde. Ulaz u tvornicu čuvaju zgodne Kineskinje s maskama koje uz pomoć minijaturnih termovizija momentalno sijeku sve sumnjive osobe s temperaturom.

Svi koji ulaze u tvornicu moraju proći
postupak provjere temperature

Maskirane djevojke koriste termalne kamere
eliminirati sve sumnjive osobe
s povišenom temperaturom

Proces proizvodnje matične ploče

Sve tvornice matičnih ploča (bez obzira na proizvođača) izgledaju gotovo isto. Proces proizvodnje matične ploče sastoji se u tome da se sve potrebne elektroničke komponente i konektori “okače” na tiskanu ploču PCB (Printed Circuit Board), nakon čega se podvrgava rigoroznom testiranju. Možda će za neke to biti otkriće, ali same višeslojne tiskane ploče s cijelim sustavom ožičenja nisu proizvodi tvornica matičnih ploča. Konkretno, Gigabyte uopće nema pogone za proizvodnju PCB-a i naručuje ih od drugih tvrtki. Istina, predstavnici Gigabytea ne kažu od koga točno Gigabyte naručuje PCB-e, ograničavajući se na izraz "mi naručujemo PCB-e od najboljih proizvođača".

Gigabyte višeslojni PCB-ovi stižu u tvornicu gotovi. Desetak različitih tvrtki bavi se izdavanjem takvih ploča.

Proizvodni ciklus matične ploče podijeljen je u četiri glavne faze:

• površinska montaža (Surface Mounting Technology, SMT);
• DIP montaža,
• testiranje;
• paket.

Svaka od ovih faza izvodi se u zasebnoj radionici, pa čak i na zasebnom katu.

Montaža na površinu

Proizvodnja matične ploče počinje površinskom montažom (SMT). Da biste došli do SMT radionice, morate proći kroz posebnu komoru za čišćenje, gdje se sva prašina doslovno otpuhuje s odjeće.

Komora za čišćenje ispred ulaza u SMT radionicu

Tehnologija površinske montaže je postupak odlemljivanja različitih čipova i elektroničkih komponenti na ploči. Štoviše, ovaj proces je potpuno automatiziran i provodi se pokretnom trakom pomoću posebnih strojeva.

Prije svega, tiskane pločice se stavljaju u poseban automatski utovarivač (PCB Loader), koji isporučuje ploče na pokretnu traku. Tvornica Gigabyte koristi Ascentex ABS-1000M bootloader.

Autoloader
Ascentex ABS-1000M PCB za transportnu traku

Iz punjača ploča idu do posebnog Dek ELA stroja nazvanog Printer, u kojem se pomoću šablone na tiskanu pločicu nanosi posebna pasta za lemljenje (fluks) koja podsjeća na grafitnu mast.

Šabloniranje pastom za lemljenje
na tiskanoj pločici

Stroj za lemnu pastu

Nadalje, krećući se duž transportera, ploče ulaze u Middle Speed ​​​​Mounter, koji izvodi preciznu površinsku montažu na ploču velikih mikro krugova (čipova). Ovaj stroj postavlja strugotine na mjesto gdje je prethodno nanesena pasta za lemljenje, a čini se da se strugotine lijepe za tu viskoznu pastu. Brzina Montaža srednje brzine je mala - oko dva mikro kruga u sekundi. Tvornica Gigabyte koristi JUKI KE2010L.

Montaža srednje brzine JUKI KE2010L

Nakon što su mikrosklopovi ugrađeni na pločicu u stroju Middle Speed ​​​​Mounter, matične ploče odlaze u posebnu peć (Reflow Oven Heller 1600 SX), gdje se zagrijavaju (a zagrijavanje se odvija prema točno određenom obrascu kako bi se izbjeglo pregrijavanje pojedinačni dijelovi), a elementi instalirani na ploči su zalemljeni.

Reflow pećnica Heller 1600SX

Ugradnju velikih mikro krugova prati ugradnja svih ostalih malih elemenata. Ova faza je slična prethodnoj: ploče ulaze u pisač, gdje se fluks primjenjuje prema predlošku. Nakon toga ploče prolaze kroz nadgradne strojeve i ulaze u peć. Međutim, za postavljanje malih i srednjih elektroničkih komponenti na ploču koriste se brži strojevi za površinsku montažu: High Speed ​​​​Mounter i Multi-Function Mounter. Brzina stroja High Speed ​​​​Mounter je nekoliko desetaka elemenata u sekundi.

Stroj za površinsku montažu
Montaža velike brzine Fuji CP-743ME

Stroj za površinsku montažu
Višenamjenski nosač FUJI QP 341E-MM

Strojevi za površinsku montažu High Speed ​​​​Mounter i Multi-Function Mounter prikupljaju potrebne elektroničke komponente s posebnih traka.

Vrpce s elektroničkim komponentama koje
puniti gorivo u strojevima za površinsku montažu

Nakon toga ploče s nanesenim elektroničkim komponentama ponovno ulaze u peć (Reflow Oven), gdje se zalemljuju svi ugrađeni elementi.

Ploča sa zalemljenim elektroničkim komponentama
na izlazu iz peći

Iz pećnice daske idu na Ascentex ATB-2000M Unloader.

U ovoj točki završava početna faza površinske montaže i ploče se podvrgavaju rigoroznoj kontroli, tijekom koje prolaze kao vizualni pregled(Vizualni pregled, V.I.) i elektroničko ispitivanje (In Circuit Test, ICT).

Prvo, na posebnom postolju Orbotech TRION-2340, ploče se podvrgavaju automatskoj vizualnoj kontroli prisutnosti svih potrebnih komponenti.

Nakon toga na redu je vizualna kontrola ploče. Za svaki model ploče predviđena je posebna maska-šablona koja ima utore na mjestima gdje se elementi trebaju ugraditi. Primjenom takve maske kontroler može lako otkriti odsutnost elementa.

Zatim se ploča postavlja na poseban stol i pomoću posebnog predloška zatvaraju se potrebne grupe kontakata. Ako ne prolaze svi signali, tada se na zaslonu monitora prikazuje pogreška i ploča se šalje na reviziju.

Automatski optički stalak
upravljanje Orbotech TRION-2340

Korištenje posebne maske predloška ploče
pregledan za sve
potrebni elementi

Ispitivanje unutarnjih krugova ploče

U ovom trenutku faza površinske montaže završava i ploče se šalju u radionicu za DIP montažu.

DIP montaža

Ako u SMT montaži radi samo nekoliko ljudi koji kontroliraju rad strojeva, tada je u DIP montaži puno veća gužva, jer ovaj proces uopće nije automatiziran i uključuje ručnu ugradnju potrebnih elemenata na ploču. Tijekom DIP montaže, sve one komponente koje su zalemljene s obrnuta strana pločice, odnosno elementi za čije lemljenje su predviđene rupe na pločici.

Za pokretnom trakom rade samo žene, a vode ih samo muškarci. Ovo nije Amerika sa svojom emancipacijom. Sve je kako treba: žene rade, muškarci vode. Štoviše, što je tipično, pokretnu traku uglavnom ne voze autohtoni ljudi Tajvana, već Filipinci ili imigranti iz središnje Kine. Ukratko, gastarbajteri. Pa tako je, firmu košta puno manje.

Na montažnoj liniji radi isključivo ženska radna snaga

Postupak uređivanja DIP-a je sljedeći. Matične ploče se utovaruju na pokretnu traku i polagano se pomiču po njoj, a svaki operater ugrađuje jedan ili više elemenata na ploču.

Svaki operater određuje naknadu
jedan ili više elemenata

Nakon što su sve potrebne komponente ugrađene u svoje utore, daske se šalju u posebnu valovitu peć.

Tu se ploča zagrijava i donji dio prolazi kroz tanki val rastaljenog kositra. Svi metalni dijelovi su zalemljeni, a kositar se ne lijepi za PCB, tako da ostatak ploče ostaje čist. Pri izlasku iz pećnice daske se hlade sustavom ventilatora.

Ploče sa svim ugrađenim komponentama
krenuvši prema valnoj peći

Proces DIP-montaže završava uklanjanjem ostatka lima sa stražnje strane ploče. Štoviše, ova se operacija izvodi ručno pomoću najčešćih lemilica.

Uz pomoć najčešćih lemilica,
sav višak kositra

Na završna faza postaviti na naknadu
okvir za montažu procesora

Faza testiranja ploče

U ovoj fazi završava proizvodnja matične ploče i započinje postupak provjere njezine izvedbe. Da biste to učinili, procesor, memorija, video kartica, optički pogon, tvrdi disk i druge komponente instalirani su na posebnom postolju na ploči.

Nakon DIP-montaže, ploče se testiraju

Konektori za 8, 14 i 16-pinske DIP komponente

UMOČITI(Dual In-line paket, također DIL) - vrsta paketa za mikro krugove, mikrosklopove i neke druge elektroničke komponente. Ima pravokutni oblik s dva reda terminala na dugim stranama. Dostupan u plastičnoj (PDIP) ili keramičkoj (CDIP). Keramičko kućište se koristi zbog koeficijenta toplinskog rastezanja sličnog kristalu. Kod značajnih i brojnih padova temperature u keramičkom kućištu dolazi do osjetno nižih mehaničkih naprezanja kristala, što smanjuje opasnost od njegovog mehaničkog razaranja ili raslojavanja kontaktnih vodiča. Također, mnogi elementi u kristalu mogu promijeniti svoje električne karakteristike pod utjecajem naprezanja i deformacija, što utječe na karakteristike mikro kruga u cjelini. Keramički paketi mikro krugova koriste se u opremi koja radi u teškim klimatskim uvjetima.

Obično oznaka označava i broj pinova. Na primjer, paket čipova uobičajene TTL logičke serije, koji ima 14 pinova, može se nazvati DIP14.

U DIP paketu mogu se proizvoditi različite poluvodičke ili pasivne komponente - mikro krugovi, sklopovi dioda, tranzistori, otpornici, sklopke malih dimenzija. Komponente se mogu izravno lemiti na PCB ili se mogu koristiti jeftini konektori kako bi se smanjio rizik od oštećenja komponente tijekom lemljenja. U radioamaterskom žargonu takvi se konektori nazivaju "ploča" ili "jasle". Postoje stezne i stezne čahure. Potonji imaju duži resurs (za ponovno spajanje mikro kruga), ali lošije popravljaju slučaj.

DIP paket je razvio Fairchild Semiconductor 1965. godine. Njegov izgled omogućio je povećanje gustoće montaže u usporedbi s prethodno korištenim okruglim kućištima. Kućište je dobro prilagođeno za automatizirano sastavljanje. Međutim, dimenzije pakiranja ostale su relativno velike u usporedbi s dimenzijama poluvodičkog čipa. DIP paketi bili su naširoko korišteni 1970-ih i 1980-ih. Nakon toga, paketi za površinsku montažu, posebno PLCC i SOIC, koji su imali manje dimenzije, postali su široko rasprostranjeni. Neke su komponente još uvijek dostupne u DIP paketima, ali većina komponenti razvijenih 2000-ih nije dostupna u DIP paketima. Komponente u DIP paketima prikladnije su za korištenje pri izradi prototipa uređaja bez lemljenja na posebnim markiranim pločama.

DIP paketi dugo vremena ostao popularan za programabilne uređaje kao što su ROM-ovi i jednostavni FPGA (GAL-ovi) - paket s priključkom omogućuje jednostavno programiranje komponente izvan uređaja. Trenutno je ova prednost izgubila svoju važnost zbog razvoja tehnologije programiranja unutar kruga.

zaključke

Komponente u DIP paketima obično imaju 8 do 40 pinova, a postoje i komponente s manjim ili većim brojem pinova. Većina komponenti ima razmak klinova od 0,1 inča (2,54 mm) i razmak redova od 0,3 ili 0,6 inča (7,62 ili 15,24 mm). JEDEC standardi također navode moguće razmake redova od 0,4 i 0,9 inča (10,16 i 22,86 milimetara) do 64 pina, ali ti se paketi rijetko koriste. U bivšem SSSR-u i zemljama istočnog bloka DIP paketi su koristili metrički sustav i korak od 2,5 mm. Zbog toga se sovjetski analozi zapadnih mikro krugova ne uklapaju dobro u konektore i ploče napravljene za zapadne mikro krugove (i obrnuto). To je posebno izraženo na kućištima s velikim brojem pinova.

Igle su numerirane u smjeru suprotnom od kazaljke na satu počevši od gornjeg lijevog kuta. Prvi zaključak se određuje pomoću "ključa" - zareza na rubu kućišta. Kada je mikrokrug postavljen s oznakom prema promatraču i ključem prema gore, prvi izlaz će biti gore i lijevo. Brojanje ide niz lijevu stranu tijela i nastavlja uz desnu stranu.

Geometrijske dimenzije

Veličina	Najveća duljina tijela, mm	Duljina nogu, mm	Maksimalna širina tijela, mm	Udaljenost između nogu u širini, mm
4 kontakta	5,08	2,54	10,16	7,62
6 kontakata	7,62	5,08	10,16	7,62
8 kontakata	10,16	7,62	10,16	7,62
14 kontakata	17,78	15,24	10,16	7,62
16 kontakata	20,32	17,78	10,16	7,62
18 kontakata	22,86	20,32	10,16	7,62
20 kontakata	25,40	22,85	10,16	7,62
22 kontakta	27,94	25,40	10,16	7,62
24 kontakta	30,48	27,94	10,16	7,62
28 kontakata	35,56	33,02	10,16	7,62
32 kontakta	40,64	38,10	10,16	7,62
22 igle (široke)	27,94	25,40	12,70	10,16
24 igle (široke)	30,48	27,94	17,78	15,24
28 iglica (široko)	35,56	33,02	17,78	15,24
32 igle (široke)	40,64	38,10	17,78	15,24
40 kontakata	50,80	48,26	17,78	15,24
42 kontakta	53,34	50,08	17,78	15,24
48 kontakata	60,96	58,42	17,78	15,24
64 kontakta	81,28	78,74	25,40	22,86

Zaklada Wikimedia. 2010. godine.

• DIGIC
• DISC procjena

Pogledajte što je "DIP" u drugim rječnicima:

UMOČITI- može se odnositi na: Sadržaj 1 Kao akronim od tri slova 1.1 U znanosti i tehnologiji 1.1.1 U informatičkoj znanosti ... Wikipedia

umočiti- Dip, n. 1. Radnja uranjanja ili poniranja na trenutak u tekućinu. Zavijanje vesala unisono. Glover. 2. Nagib prema dolje; smjer ispod vodoravne crte; nagib; nagib. 3. šupljina ili udubljenje u… …

umočiti- vb 1 Umočiti, uroniti, potopiti, sagnuti se, souse, zakucati se mogu usporediti kada znače uroniti osobu ili stvar u ili kao da je u tekućinu. Uranjanje podrazumijeva trenutno ili djelomično uranjanje u tekućinu ili lagani ili površni ulazak u predmet (svećenik … Novi rječnik sinonima

umočiti- Dip, v. t. pa, Got. Daupjan, Lith. sinkronizacije…… Kolaborativni međunarodni rječnik engleskog jezika

umočiti- uranjanje u tekuću kupku, ronjenje, tuširanje, namakanje, saginjanje, uranjanje, poniranje, namakanje, namakanje, plivanje; koncept 256 umočiti nešto za potapanje pripravak, razrjeđivanje, infuzija, smjesa, pripravak, otopina, sufuzija, suspenzija; koncepti… … Novi tezaurus

umočiti- GLAGOL (umočiti, umočiti) 1) (umočiti/umočiti) staviti ili spustiti nakratko u ili u. 2) potonuti, pasti ili se nagnuti prema dolje. 3) (razine ili iznosa) privremeno postati niži ili manji. 4) spustiti ili pomaknuti prema dolje. 5) britanski spusti snop (... rječnik engleskih izraza

umočiti- v.t. umočen ili occas Sada Rijetko umakanje, umakanje 1. staviti u ili ispod tekućine na trenutak i zatim brzo izvaditi; uroniti 2. bojati na ovaj način 3. očistiti… … English World dictionary

umočiti- Dip, v. ja 1. Uroniti u sebe; postati uronjen u tekućinu; potonuti. Sunčev rub pada; zvijezde žure van. Coleridge. 2. Izvršiti radnju zaranjanja neke posude, kao lonac, kutlača. itd.; u…… Kolaborativni međunarodni rječnik engleskog jezika

Tehnologija površinske montaže nastala je 1960-ih i 20 godina kasnije postala je naširoko korištena u proizvodnji elektronike.

Sada je ova tehnologija neosporni lider. Teško za pronaći moderan uređajšto se ovom tehnologijom ne bi postiglo.

Prvo, shvatimo terminologiju.

Nadgradna montaža je skraćeno kao SMT(s engleskog. S lice M unt T eknologija- Tehnologija površinske montaže (na ruskom, - TMP)).

Uvriježilo se da pod kraticom SMD ponekad podrazumijevaju, između ostalog, i samu tehnologiju površinske montaže, iako zapravo pojam SMD ima drugačije značenje.

smd- Ovo S lice M unt D evice, tj. nadgradnu komponentu ili uređaj. Dakle, SMD treba shvatiti kao komponente i radio komponente, a ne tehnologiju u cjelini. Ponekad se SMD elementi nazivaju komponentama čipa, kao što su kondenzator čipa ili otpornik čipa.

Cijeli smisao SMT tehnologije je ugradnja elektroničkih komponenti na površinu tiskane pločice. U usporedbi s tehnologijom kroz rupe (tzv THT - T hrouth H ole T eknologija), ova tehnologija ima mnoge prednosti. Ovdje su samo glavni:

Uklanja potrebu za bušenjem rupa za priključke komponenti;

Moguće je ugraditi komponente s obje strane tiskane pločice;

Visoka gustoća montaže i, kao rezultat, ušteda materijala i smanjenje veličine Gotovi proizvodi;

SMD komponente su jeftinije od konvencionalnih, imaju manje dimenzije i težinu;

Mogućnost dublje automatizacije proizvodnje, u usporedbi s THT tehnologijom;

Ako je SMT tehnologija vrlo korisna za proizvodnju zbog svoje automatizacije, onda za male proizvodnje, kao i radioamaterima, elektroničarima, serviserima i radiomehaničarima stvara dosta problema.

SMD komponente: otpornici, kondenzatori, mikro krugovi su vrlo mali.

Upoznajmo se sa SMD elektroničkim komponentama. Za inženjere elektronike početnike ovo je vrlo važno, jer je u početku ponekad teško razumjeti sve njihovo obilje.

Počnimo s otpornicima. U pravilu, SMD otpornici izgledaju ovako.

Obično se na njihovom malom kućištu nalazi brojčano-slovna oznaka u kojoj je kodiran nazivni otpor otpornika. Izuzetak su otpornici mikroskopske veličine na čijem tijelu jednostavno nema mjesta za njegovu primjenu.

Ali, to je samo ako otpornik čipa ne pripada nijednoj posebnoj seriji velike snage. Također treba imati na umu da najpouzdanije informacije o elementu treba tražiti u podatkovnoj tablici za njega (ili za seriju kojoj pripada).

A ovako izgledaju SMD kondenzatori.

Kao SMD kondenzatori naširoko se koriste višeslojni keramički kondenzatori ( MLCC - M ulti L ayer C keramički C kondenzatori). Njihovo tijelo ima karakteristike svijetlosmeđe boje, a označavanje obično nije naznačeno.

Naravno, postoje elektrolitički kondenzatori za površinsku montažu. Konvencionalni aluminijski kondenzatori su mali i imaju dva kratka izvoda na plastičnoj podlozi.

Budući da to dimenzije dopuštaju, kapacitet i radni napon naznačeni su na kućištu aluminijskih SMD kondenzatora. Sa strane minus terminala na gornjoj strani kućišta apliciran je polukrug u crnoj boji.

Osim toga, postoje tantalni elektrolitski kondenzatori, kao i polimerni.

Tantalski čip kondenzatori se uglavnom izrađuju u žutoj i narančasta boja. Već sam detaljnije govorio o njihovom uređaju na stranicama web mjesta. Ali polimerni kondenzatori imaju crno kućište. Ponekad ih je lako zamijeniti sa SMD diodama.

Treba napomenuti da su prije, kada je SMT instalacija bila još u povojima, postojali kondenzatori u cilindričnom kućištu i bili su označeni u obliku obojenih pruga. Sada ih je sve rjeđe.

Zener diode i diode sve se više proizvode u crnim plastičnim kućištima. Kućište sa strane katode označeno je trakom.

Schottky dioda BYS10-45-E3/TR u kućištu DO-214AC

Ponekad se zener diode ili diode izrađuju u tropinskom SOT-23 paketu, koji se aktivno koristi za tranzistore. Ovo uvodi zabunu pri određivanju vlasništva komponente. Imajte ovo na umu.

Osim zener dioda, koje imaju plastično kućište, prilično su raširene bezolovne zener diode u cilindričnim staklenim kućištima MELF i MiniMELF.

18V zener dioda (DL4746A) u staklenoj kutiji MELF

A ovako izgleda indikator SMD LED.

Najveći problem kod takvih LED dioda je što ih je vrlo teško skinuti s tiskane pločice običnim lemilom. Sumnjam da ih radioamateri zbog toga žestoko mrze.

Čak i kada koristite stanicu za lemljenje vrućim zrakom, malo je vjerojatno da ćete moći odlemiti SMD LED bez posljedica. S malo topline prozirna plastika LED je otopljen i jednostavno "sklizne" s baze.

Stoga, početnici, da, i iskusni, imaju puno pitanja o tome kako lemiti SMD LED bez oštećenja.

Kao i drugi elementi, mikro krugovi su prilagođeni za površinsku montažu. Gotovo svi popularni mikro krugovi, koji su izvorno proizvedeni u DIP paketima za montažu na rupu, također imaju verzije za SMT montažu.

Za uklanjanje topline iz mikro krugova u SMD paketima, koji se zagrijavaju tijekom rada, često se koristi sama tiskana ploča i bakreni poligoni na njenoj površini. Kao neka vrsta radijatora, bakreni jastučići na ploči također su obilno kalajisani lemom.

Fotografija prikazuje dobar primjer, gdje se SA9259 drajver u paketu HSOP-28 hladi bakrenim poligonom na površini ploče.

Naravno, ne samo obične elektroničke komponente, već i cijele funkcionalne jedinice izoštrene su za površinsku montažu. Pogledajte fotografiju.

Mikrofon za mobitel Nokia C5-00

Ovo je digitalni mikrofon za mobitele Nokia C5-00. Njegovo kućište nema zaključke, ali umjesto njih koriste se kontaktne pločice ("pyataki" ili "pads").

Osim samog mikrofona, u kućište je ugrađen i specijalizirani mikro krug za pojačavanje i obradu signala.

Ista stvar se događa s mikročipovima. Proizvođači se pokušavaju riješiti čak i najkraćih zaključaka. Slika pod # 1 prikazuje MAX5048ATT + čip linearnog regulatora u TDFN paketu. Dalje pod brojem 2 - čip MAX98400A. Ovo je stereo pojačalo klase D tvrtke Maxim Integrated. Mikro krug je izrađen u 36-pinskom TQFN paketu. Središnja ploča služi za odvođenje topline na površinu tiskane ploče.

Kao što vidite, mikro krugovi nemaju pinove, već samo jastučiće.

Pod brojem 3 - MAX5486EUG + čip. Stereofonska kontrola glasnoće s kontrolom tipkama. Kućište - TSSOP24.

Nedavno se proizvođači elektroničkih komponenti pokušavaju riješiti zaključaka i napraviti ih u obliku bočnih jastučića. U mnogim slučajevima, kontaktna površina se također prenosi ispod donjeg dijela kućišta, gdje također djeluje kao hladnjak.

Budući da su SMD elementi mali i montirani na površinu tiskane pločice, svaka deformacija ili savijanje pločice može oštetiti element ili prekinuti kontakt.

Na primjer, višeslojni keramički kondenzatori (MLCC) mogu puknuti zbog pritiska za montažu ili prekomjernog doziranja lema.

Višak lema dovodi do mehaničkog naprezanja kontakata. Najmanji zavoj ili udarac izazivaju pojavu pukotina u višeslojnoj strukturi kondenzatora.

Evo jednog primjera kako višak lema na kontaktima dovodi do pukotina u strukturi kondenzatora.

Fotografija preuzeta iz TDK izvješća "Uobičajeni načini pucanja u višeslojnim keramičkim kondenzatorima za površinsku montažu". Dakle, puno lemljenja nije uvijek dobro.

A sada mala zagonetka da oživimo našu dugu priču. Pogledajte fotografiju.

Odredite koji su elementi prikazani na fotografiji. Što mislite što se krije ispod prvog broja? Kondenzator? Možda induktivitet? Ne, to je vjerojatno neka vrsta posebnog otpornika...

A evo i odgovora:

br. 1 - keramički kondenzator veličine 1206;

Br. 2 - NTC termistor (termistor) B57621-C 103-J62 na 10 kΩ (veličina 1206);

Br. 3 - prigušnica za suzbijanje elektromagnetskih smetnji BLM41PG600SN1L(veličina 1806).

Nažalost, zbog svoje veličine, velika većina SMD komponenti jednostavno nije označena. Baš kao u gornjem primjeru, vrlo je lako pobrkati elemente, jer su svi vrlo slični jedni drugima.

Ponekad ova okolnost komplicira popravak elektronike, osobito u slučajevima kada je nemoguće pronaći tehničku dokumentaciju i dijagram za uređaj.

Vjerojatno ste već primijetili da su SMD dijelovi pakirani u perforiranu traku. Ona je, pak, uvijena u kolut. Zašto je to potrebno?

Činjenica je da se ova traka koristi s razlogom. Vrlo je pogodan za dopremanje komponenti u automatskom načinu rada na montažne i montažne strojeve (instalatere).

U industriji se sklapanje i lemljenje SMD komponenti provodi pomoću posebna oprema. Ne ulazeći u detalje, proces je sljedeći.

Pomoću šablona pasta za lemljenje se nanosi na podloge ispod elemenata. Za veliku proizvodnju koriste se strojevi za sitotisak (printeri), a za malu proizvodnju sustavi za doziranje materijala (doziranje paste za lemljenje i ljepila, izlijevanje spoja i dr.). Automatski dozatori potrebni su za proizvodnju proizvoda koji zahtijevaju radne uvjete.

Zatim dolazi automatizirana instalacija SMD komponente na površinu ploče pomoću umetača komponenti (instalatera). U nekim slučajevima dijelovi na površini fiksirani su kapljicom ljepila. Stroj za ugradnju opremljen je sustavom za preuzimanje komponenti (s iste vrpce), vizualnim sustavom za njihovo prepoznavanje, kao i sustavom za ugradnju i pozicioniranje komponenti na površinu ploče.

Zatim se obradak šalje u peć, gdje se topi pasta za lemljenje. Ovisno o tehnologiji procesa, reflow se može izvesti konvekcijom ili infracrvenim zračenjem. Na primjer, za to se mogu koristiti konvekcijske reflow pećnice.

Pranje tiskane ploče od ostataka fluksa i drugih tvari (ulja, masti, prašine, agresivnih tvari), sušenje. Za ovaj proces koriste se posebni sustavi za čišćenje.

Naravno, u proizvodnom ciklusu koristi se puno više različitih strojeva i uređaja. Na primjer, to mogu biti sustavi za kontrolu rendgenskih zraka, komore za klimatska ispitivanja, strojevi za optičku inspekciju i još mnogo toga. Sve ovisi o opsegu proizvodnje i zahtjevima za konačni proizvod.

Vrijedno je napomenuti da je, unatoč prividnoj jednostavnosti SMT tehnologije, u stvarnosti sve drugačije. Primjer su nedostaci koji nastaju u svim fazama proizvodnje. Možda ste već vidjeli neke od njih, kao što su kuglice za lemljenje na ploči.

Nastaju zbog neusklađenosti šablone ili viška paste za lemljenje.

Također nije neuobičajeno stvaranje šupljina unutar lemljenog spoja. Mogu se napuniti ostacima topitelja. Čudno, prisutnost male količine šupljina u spoju ima pozitivan učinak na pouzdanost kontakta, budući da šupljine sprječavaju širenje pukotina.

Neki su nedostaci čak dobili i ustaljena imena. Ovo su neki od njih:

"Nadgrobni spomenik" - to je kada se komponenta "digne na stražnje noge" okomito na ploču i zalemljena je jednim izvodom na samo jedan kontakt. Jača površinska napetost s jednog od krajeva komponente uzrokuje njeno izdizanje iznad podloge.

"pseće uši" - neravnomjerna raspodjela paste u otisku, pod uvjetom da je ima dovoljno. Uzrokuje lemne mostove.

"hladno lemljenje"- nekvalitetni lemljeni spoj zbog niske temperature lemljenja. Izgled lemni spoj ima sivkastu nijansu, kao i poroznu, neravnu površinu.

Posljedica " Pop Korna" ("efekt kokica") prilikom lemljenja mikro krugova u BGA paketu. Greška koja nastaje zbog isparavanja vlage koju apsorbira paket mikro krugova. Prilikom lemljenja, vlaga isparava, unutar paketa nastaje šupljina koja se urušava i stvara pukotine u paketu mikro krugova. Intenzivno isparavanje tijekom zagrijavanja također istiskuje lem iz jastučića, što rezultira neravnomjernom raspodjelom lema među kontaktnim kuglicama i stvaranjem mostova. Ovaj se nedostatak detektira rendgenskim zrakama. Nastaje zbog nepravilnog skladištenja komponenti koje su osjetljive na vlagu.

Prilično važno potrošni materijal u SMT tehnologiji je pasta za lemljenje. Lemna pasta sastoji se od mješavine vrlo finih kuglica za lemljenje i topitelja koji olakšava proces lemljenja.

Flux poboljšava sposobnost vlaženja smanjujući površinsku napetost. Stoga, kada se zagriju, otopljene lemne kuglice lako pokrivaju kontaktnu površinu i izvode elementa, tvoreći lemni spoj. Topilo također pomaže u uklanjanju oksida s površine, a također je štiti od utjecaja okoline.

Ovisno o sastavu topitelja u pasti za lemljenje, može djelovati i kao ljepilo koje fiksira SMD komponentu na pločicu.

Ako ste promatrali proces lemljenja SMD komponenti, možda ste primijetili učinak efekta samopozicioniranja elementa. Izgleda jako cool. Zbog sila površinske napetosti, komponenta se takoreći poravnava u odnosu na kontaktnu površinu na pločici, plutajući u tekućem lemu.

Dakle, čini se da je tako jednostavna ideja ugradnje elektroničkih komponenti na površinu tiskane ploče omogućila smanjenje ukupnih dimenzija elektroničkih uređaja, automatizaciju proizvodnje, smanjenje troškova komponenti (SMD komponente su 25-50% jeftiniji od konvencionalnih) i stoga potrošačku elektroniku čine jeftinijom i kompaktnijom.

Elektroničke komponente na tiskanoj pločici učvršćuju se u metalizirane prolazne rupe, izravno na njezinu površinu ili kombinacijom ovih metoda. Cijena DIP montaže veća je od SMD. Iako se sve češće koristi površinsko pričvršćivanje elemenata mikro krugova, lemljenje kroz rupe ne gubi svoju važnost u proizvodnji složenih i funkcionalnih ploča.

DIP instalacija se obično izvodi u ručni mod. U masovnoj proizvodnji mikro krugova često se koriste instalacije za automatsko lemljenje valovima ili selektivno lemljenje. Pričvršćivanje elemenata u prolazne rupe izvodi se na sljedeći način:

• izrađena je dielektrična ploča;
• izbušene su rupe za izlaznu montažu;
• vodljivi krugovi se nanose na ploču;
• prolazne rupe su metalizirane;
• pasta za lemljenje nanosi se na tretirana područja za površinsku fiksaciju elemenata;
• SMD komponente su instalirane;
• stvorena ploča je lemljena u pećnici;
• provodi se zglobna instalacija radijskih komponenti;
• gotova ploča se opere i osuši;
• po potrebi se na tiskanu pločicu nanosi zaštitni premaz.

Metalizacija prolaznih rupa ponekad se provodi mehaničkim pritiskom, češće kemijskim djelovanjem. DIP-montaža se provodi tek nakon što je završena površinska montaža i svi SMD elementi su sigurno zalemljeni u pećnici.

Značajke izlazne montaže

Debljina izvoda montiranih elemenata jedan je od glavnih parametara koji treba uzeti u obzir pri razvoju tiskanih pločica. Na kvalitetu komponenti utječe razmak između njihovih izvoda i stijenki prolaznih otvora. Mora biti dovoljno velik da omogući učinak kapilarnosti, uvlačenje topitelja, lemljenja i ispuštanje plinova lemljenja.

TNT tehnologija bila je glavna metoda fiksiranja elemenata na tiskanim pločicama prije raširene uporabe SMD-a. PCB-ovi s otvorom povezani su s pouzdanošću i izdržljivošću. Stoga se pričvršćivanje elektroničkih komponenti na izlaznom putu koristi pri izradi:

• napajanje;
• uređaji za napajanje;
• sklopovi za prikaz visokog napona;
• Sustavi automatizacije NPP-a itd.

End-to-end metoda pričvršćivanja elemenata na ploču ima dobro razvijenu informacijsku i tehnološku bazu. Postoje različite automatske postavke za lemne igle. Najfunkcionalniji od njih dodatno su opremljeni grimerima koji omogućuju hvatanje komponenti za ugradnju u rupe.

Metode lemljenja TNT:

• fiksacija u rupama bez razmaka između komponente i ploče;
• pričvršćivanje elemenata s razmakom (podizanje komponente na određenu visinu);
• okomita fiksacija komponenti.

Za podžbuknu montažu koristi se U-oblik ili izravna montaža. Kod fiksiranja sa stvaranjem praznina i vertikalnim pričvršćivanjem elemenata koristi se ZIG kalupljenje (ili ZIG-lock). Lemljenje površinske montaže je skuplje zbog intenziteta rada (ručni rad) i manje automatizacije tehnološkog procesa.

Izlazna montaža tiskanih pločica: prednosti i nedostaci

Brza popularizacija komponenti za površinsku montažu na tiskanoj pločici i postupno istiskivanje tehnologije kroz rupe rezultat je niza važnih prednosti SMD metode u odnosu na DIP. Međutim, izlazna montaža ima niz neporecivih prednosti u odnosu na površinsku montažu:

• razvijena teorijska baza (prije 30 godina, izlazno ožičenje je bila glavna metoda lemljenja tiskanih ploča);
• Dostupnost posebne instalacije za automatizirano lemljenje;
• manji postotak grešaka kod DIP lemljenja (u usporedbi sa SMD), budući da se proizvod ne zagrijava u pećnici, što sprječava rizik od oštećenja elemenata.

Uz navedene prednosti, mogu se izdvojiti i brojni nedostaci izlazne montaže komponenti prije površinske montaže:

• povećane veličine kontakta;
• pri montaži iglom potrebno je podrezivanje izvoda prije lemljenja ili nakon što je dovršeno;
• dimenzije i težina komponenti su prilično velike;
• svi pinovi zahtijevaju bušenje rupa ili lasersku obradu, kao i lemljenje i zagrijavanje;
• ručna instalacija zahtijeva više vremena i rada.

Također treba uzeti u obzir da se troškovi proizvodnje tiskane pločice povećavaju. To je, prije svega, zbog prevladavajuće upotrebe ručni rad visoko kvalificirani inženjeri. Drugo, sklop DIP PCB manje je podložan automatizaciji nego SMD i oduzima puno vremena. Treće, za fiksiranje izlaznih elemenata potrebno je stvoriti rupe optimalne debljine za svaki kontakt, kao i njihovu metalizaciju. Četvrto, nakon lemljenja (ili prije) potrebno je odrezati izvode komponenti.

U svom radu koristimo se naprednim tehnologijama i moderni materijali omogućujući postizanje visoke kvalitete rada u najkraćem mogućem vremenu. Od strane partnera dobili smo visoku ocjenu kvalitete naših narudžbi. Glavna značajka poduzeće je individualni pristup za svaku vrstu izvedenog posla, kao i bogato iskustvo i visoku tehničku razinu naših stručnjaka. Tako je odabrana tehnologija koja minimizira vrijeme i troškove montaže tiskanih pločica uz zadržavanje potrebne kvalitete.

Pogon izlazne montaže elemenata usmjeren je na srednju i veliku proizvodnju tiskanih pločica. Međutim, postoji mogućnost proizvodnje eksperimentalnih (debuging) serija. Kako bi se povećala produktivnost, tvrtka je instalirala stroj za montažu DIP komponenti (DIP montaža). Glavna prednost korištenja automatska instalacija je:

• Velika brzina ugradnje, s kapacitetom do 4000 komponenti na sat;
• Ponovljivost dobre kvalitete;
• U procesu montaže izvodi zglobnih elemenata se režu na mjeru i savijaju, što omogućuje konačnu montažu prije lemljenja ploča bez bojazni da će ugrađeni elementi ispasti;
• Gotovo potpuni nedostatak mogućnosti zbunjivanja polariteta i denominacije instaliranih elemenata.
• Brzi početak prilikom ponovnog naručivanja.

Da biste organizirali instalaciju na DIP stroju, morate se upoznati s tehničkim zahtjevima za ploču, kao i zahtjevima za komponente koje se isporučuju za montažu proizvoda.

Ručna DIP montaža

Ručna montaža komponenti izlaza provodi se na prostoru za montažu izlaza opremljenom stanice za lemljenje s indukcijskim grijanjem QUICK. Ova vrsta grijanja omogućuje jednako kvalitetno lemljenje malih i velikih toplinski intenzivnih komponenti. Njihove mogućnosti omogućuju izvođenje: brze zamjene elektroničkih komponenti s isprintana matična ploča bez pogoršanja kvalitete proizvoda, rastavljanje bez oštećenja komponenti ploča za površinsku montažu, visokokvalitetno lemljenje čipova za površinsku montažu, učinkovit rad s višeslojnim pločama. Opremljeni su: potpunom antistatičkom zaštitom, velikim izborom brzoizmjenjivih vrhova, automatskim sustavom za smanjenje temperature alata tijekom zastoja, mikroprocesorskom kontrolom.