Odborný výcvik ve 3. tisíciletí Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu

Odborný výcvik ve 3. tisíciletí Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky MEIII METODY MONTÁŽE SMD SOUČÁSTEK Obor:Mechanik elektronik Ročník:3. Vypracoval:Jiří Kolář

Zásady pro montáž součástek ● Součástku nepoškodit teplotně nebo mechanicky (včetně vývodů). ● Teplotně ani mechanicky nepoškodit montážní plošky, korespondující plošky i plošně vodiče nebo substrát. ● Vyhnout se nadměrnému ohřevu okolních součástek nebo pájených spojů nad 150°C, nebezpečí rekrystalizace pájeného spoje.

Požadované teplotní kriteria pro vytvoření kvalitního pájeného spoje i pro demontáž ● Teplota uvnitř součástky max. 220°C. ● Teplota uvnitř teplotně citlivé součástky max. 150°C. ● Maximální teplota na přípojných spojích 150°C. ● Vytvoření spájeného spoje 220°C po 2-4 sec. ● Ochlazení pájeného spoje na 100°C za 5 sec. ● Teplota pájecího hrotu (max.) 385°C.

Technické požadavky na pájené spoje ● Na charakter případných závad pájení má vliv typ použité technologie (technologie pájení vlnou, přetavením a ruční pájení součástek). ● Platí zde obdobná pravidla jako u klasické montáže.

Technické požadavky na pájené spoje ● Nejdříve se posuzuje celkový stav zapájené desky: ● 1. Povlak pájky je stejnoměrně lesklý na celé straně spojů. Povrch pájeného spoje musí být hladký, nepřerušovaný a pravidelný. Musí být kovově čistý bez kráterů, krápníků a trhlin. 2. Kužel spoje musí být uzavřený a křivka konkávní, stykový úhel ostrý. 3. Obrysy a hrany vývodů musí být znatelné.

Technické požadavky na pájené spoje

Požadavky pro osazování čipových pouzder ● Maximální stranový přesah: Vyhovuje je-li alespoň 50 % pokovení každého konce součástky na pájecí plošce, jsou-li též dodrženy požadavky na minimální vzdálenost mezi vodiči.

Požadavky pro osazování čipových pouzder ● Maximální délkový přesah: Vyhovuje kryje-li se hrana součástky s hranou plošky. ● Maximální pootočení součástky: Vyhovuje maximální pootočení součástky nesmí přesáhnout 50%šířky součástky, jsou-li též dodrženy požadavky na minimální vzdálenost mezi vodiči.

Požadavky pro osazování čipových pouzder ● Výška pájeného spoje: Vyhovuje je-li výška pájeného spoje alespoň 25 % výšky pokovení každého konce součástky nebo 0,5 mm (kteroukoli z těchto hodnot, která je menší). ● Šířka pájeného spoje: Vyhovuje je-li spoj zapájený z minimálně 50 %šířky pokovení každého konce součástky.

Požadavky pro osazování čipových pouzder ● Smáčecí úhel: Vyhovuje je-li smáčecí úhel pájeného spoje menší než 90 stupňů. ● Zvednutí součástky 1. délkové zvednutí Vyhovuje je-li výškový rozdíl mezi součástkou a ploškou max. 0,5 mm.

Požadavky pro osazování čipových pouzder 2. příčné zvednutí Vyhovuje je-li výškový rozdíl mezi součástkou a ploškou max. 0,5 mm. 3. minimální tloušťka spoje

Požadavky pro osazování pouzder IO ● Maximální stranový přesah Vyhovuje přesahuje-li vývod pájecí plošku max. 50 % šířky vývodu. ● Maximální délkový přesah: Vyhovuje přesahuje-li vývod pájecí plošku max. o 25 % šířky vývodu nebo 0,5mm.

Požadavky pro osazování pouzder IO ● Maximální pootočení součástky: Vyhovuje, je-li vývod pootočen max. o 50% šířky vývodu. ● Minimální délka kontaktní plošky: Vyhovuje, je-li délka kontaktní plošky mezi vývodem a pájecí ploškou minimálně rovna šířce vývodu. Pata vývodu nesmí přesahovat pájecí plošku.

Požadavky pro osazování pouzder IO ● Maximální zvednutí součástky: Vyhovuje, je-li zvednutí vývodu nad pájecí ploškou maximálně rovno trojnásobné tloušťce vývodu nebo 0,5mm.

Požadavky pro osazování pouzder IO Množství pájky na patě vývodu: Max Vyhovuje, dosahuje-li pájka do horního ohybu ale nesmí se dotýkat tělesa součástky nebo pouzdra vývodu, spoj v patě vývodu mezi vývodem a pájecí ploškou musí být spojitý.

Požadavky pro osazování pouzder IO Množství pájky na patě vývodu: Min Vyhovuje, zasahuje-li pájka v patě vývodu nad ohyb vývodu, spoj v patě vývodu mezi vývodem a pájecí ploškou musí být spojitý.

Metody montáže SMD Kontaktní metoda ● Provádí se vyhřátým nástrojem. ● Teplo se přenáší na součástku z vyhřívaného pájecího hrotu. ● Metoda je vhodná pro všechny typy pouzder, kromě BGA. ● Zaručuje rychlý a spolehlivý proces montáže. Pro vícevývodová pouzdra typu PLCC, QFP aj. se používá tzv. minivlna, která simuluje dynamické vlastnosti pájecí vlny. ● Používá se trubičková pájka.

Metody montáže SMD Bezkontaktní metoda ● Provádí se horkým vzduchem nebo plynem. ● Médium je přiváděno ze speciální trysky/trysek na pouzdro součástky nebo jen na vývody. ● Metoda je vhodná pro všechny typy pouzder. ● Teplota v okolí nesmí překročit 150°C, aby nedošlo k rekrystalizaci pájeného spoje nebo poškozeni okolních součástek. ● Používá se pájecí pasta nanesená na pájecí místa.

Metody montáže SMD Bezkontaktní metoda ● Pro spolehlivý proces je nutno dodržovat pracovní postup s použitím správných hrotů a nástavců s odpovídajícími pracovními teplotami nástrojů a dobou teplotního působení. ● Po provedení montážní operace je nutno opravované místo odpovídajícím způsobem očistit.

Montáž SMD mikropájkou Postup pro pájecí stanici CT-938 ● Nastavte teplotu na 330 – 340 o C. ● Navlhčete houbu na čištění hrotu. ● Očistěte a pocínujte hrot pomoci mokré houby a cínu. ● Naneste tavidlo na pájecí plošky. ● Pocínujte pájecí plošky – doporučené. ● Pomocí pinzety uchopte a přeneste součástku na místo určení. ● Zajistěte správné natočení a kontakt součástky s pájecími ploškami.

Montáž SMD mikropájkou Postup pro pájecí stanici CT-938 ● Naneste kapku cínu na hrot páječky, hrot namočte do kalafuny a připájejte vývod součástky. ● Po fixaci součástky lze ostatní vývody zapájet nahřátím vývodu hrotem páječky s přiložením cínu. ● Hrot páječky uložte zpět do odkládacího stojánku. ● Proveďte čištění zbytků tavidla a optickou kontrolu.

Montáž SMD horkovzdušnou pájecí stanicí ● Při tomto technologickém postupu se součástky osazují do pájecí pasty, která se přetaví při teplotě, která je vyšší jak bod tání pájky obsažené v pastě. ● Během pájení jsou součástky povrchovým napětím "vycentrovány" na plošky DPS. ● Pájí se montážní celky osazené čistou povrchovou montáží jednostrannou či oboustrannou i typy kombinované povrchové montáže. ● Pro přetavení pájecí pasty je možno použít prakticky všechny způsoby přenosu tepla.

Montáž SMD horkovzdušnou pájecí stanicí Postup pro pájecí stanici SMD Easy 850 ● Nastavte teplotu pájecí stanice na 420 o C. (heater – st. 4, air – st.5). ● Sundejte trysku z horkovzdušného pájedlo. ● Zapněte horkovzdušnou stanici. ● Naneste malé množství pájecí pasty na každou pájecí plošku pomocí dispenzeru (injekční stříkačka s jehlou). ● Umístěte součástky na pájecí plošky pomoci pinzety.

Montáž SMD horkovzdušnou pájecí stanicí Postup pro pájecí stanici SMD Easy 850 ● Směřujte horký vzduch přes součástku ze vzdálenosti asi 2,5cm tak, aby došlo k předsušení pájecí pasty. ● Po předsušení pájecí pasty se přibližte do vzdálenosti asi 0,5 cm a dokončete přetaveni pasty. ● Uložte zpět horkovzdušné pájedlo do odkládacího stojánku. ● Proveďte čištění od zbytků pájecí pasty a optickou kontrolu.

Použitá literatura 1.STARÝ, J., ŠANDERA, J., KAHLE, P.: Plošné spoje a povrchová montáž. Skriptum VUT- FEKT, PC-DIR 1999.

Děkuji Vám za pozornost Jiří Kolář Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky Střední průmyslová škola Uherský Brod, 2010