POVRCHOVÉ MONTÁŽE TECHNOLOGIE

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:

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

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:

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

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:

Zpracoval ing. František Stoklasa 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