Технология выполнения поверхностного монтажа.
Является разновидностью печатного монтажа. РЭ элементы устанавливаются на поверхности печатной платы, а не в отверстия, как при печатном монтаже. Для выполнения ПМ требуется специальная элементная база, освоение новых технологических процессов, высокая точность сборочно-монтажных работ.
Преимущества поверхностного монтажа:
1. уменьшаются габариты и масса изделия,
2. повышаются технические характеристики за счет уменьшения длины выводов РЭ и проводников печатной платы.
3. сборочно-монтажные работы полностью автоматизированы.
В основном применяется смешанный монтаж, когда с одной стороны устанавливаются штыревые компоненты, а детали для поверхностного монтажа- с одной или двух сторон.
К элементам ПМ относятся:
1. Печатные платы для ПМ, которые называются коммутационными.
2. Платы могут быть однослойными и многослойными.
2. компоненты для поверхностного монтажа, которые делят на 3 группы:
а) пассивные элементы
· резисторы, которые имеют прямоугольную или цилиндрическую форму с металлизированными торцами.
· конденсаторы, изготовленные по многослойной технологии из керамики и металла
· диоды
б) активные элементы
· транзисторы, которые имеют 3 или 4 вывода и корпус типа SOT (Smoll outlin транзишин)
· микросхемы в корпусах типа SOIC – малогабаритный; QFP –квадратный выводы с четырех сторон; BGA -с матричнам расположением выводов.
в) нестандартные – это намоточные элементы, выключатели, розетки, соединители и т.д.
|
|
|
Технологический процесс пайки при ПМ состоит из следующих операций:
1. нанесение припойных паст и клея
2. монтаж компонентов (установка) – основная операция ПМ, которая должна отличаться высокой точностью
1. Пайка (ИК, волной припоя и т.д.)
2. очистка и прмывка от флюса
5. контрольные операции. Визуальный контроль затруднен из-за малых габаритов и высокой плотности монтажа. Поэтому широко используют методы автоматического видеоконтроля на основе распознавания образцов или контроля качества пайки на основе лазерной техники.
Исправление брака при ПМ сводится к повторному выполнению части сборочно-монтажной операции.
Методы групповой пайки для выполнения печатного монтажа со штыревыми компонентами.
При групповой пайке одновременно производится пайка большого количества контактов.
Групповые методы пайки печатных плат со штыревыми компонентами производятся на автоматических или полуавтоматических приспособлениях. . При выполнения автоматической пайки большое значение имеют подготовительные процессы: подготовка плат и выводов элементов, правильный подбор флюсов т припоев. Т.е. платы и выводы должны быть хорошо зачищены и залужены.
|
|
|
1. Наиболее простой способ полуавтоматической пайки – погружение платы в расплавленный припой, при котором происходит одновременная пайка множества соединений. Но при этом способе не всегда обеспечивается качественная пайка: остаются не пропаянные соединения и сосульки припоя. Для устранения этих недостатков осуществляют вибрацию ванны или платы.
2. Метод погружения в расплавленный припой с защитной маской во избежание перегрева платы.
3. Пайка волной припоя, при котором плата проходит над волной, созданной принудительной подачей сжатого воздуха
Применяется для пайки печатных плат со штыревыми компонентами. Принцип метода – плата прямолинейно проходит через гребень волны припоя.
Этапы пайки:
а) входной контроль собранного узла
б) закрепление платы в технологическую рамку, фиксация рамки на конвейере
в) покрытие платы флюсом и сушка флюса
г) предварительный подогрев платы
д) пайка волной припоя
е) изъятие платы с конвейера, охлаждение, изъятие из рамки
ж) передача на промывку.
12. Методы групповой пайки для выполнения поверхностного монтажа.
При групповой пайке поверхностного монтажа одновременно производится пайка всех контактов. Наиболее часто применяются :
|
|
|
1. Инфракрасная пайка.
Применяется для выполнения поверхностного монтажа.
Для ИК нагрева используют специальные трубчатые лампы накаливания с вольфрамовыми и нихромовыми нитями, рефлекторы. В настоящее время широко применяются керамические панели, которые исключают перегрев отдельных участков платы. Режим работы нагревателей, скорость движения конвейера может регулироваться в каждой. Типовая установка для пайки ИК излучением состоит из колпака и 4 зон нагрева.
Этапы пайки:
а) постепенный предварительный нагрев изделия (зона 1и2)
б) пайка при помощи ИК(3)
в) охлаждение изделия (4)
г) передача на промывку
Конвекционная пайка
Для нагрева используют мощные калориферы, но можно использовать и ИК излучатели. Тепло в печах переносится за счет принудительного движения воздуха вентиляторами. В конвекционной печи плата проходит 4 температурные зоны:
а) зона предварительного нагрева (25-150 градусов)
удаляются летучие компоненты из флюса, плата и компоненты плавно нагреваются
б) зона прогрева (150-180 градусов)
смачиваются выводы компонентов и контактные площадки платы, уравновешивается температура компонентов разной массы и размеров. Нагревается до температуры плавления паяльной пасты.
|
|
|
в) зона пайки (200-210 градусов)
оплавление паяльной пасты
г) зона охлаждения (50-30гр)
д) передача на промывку
4. Конденсационная пайка.
Монтируемый узел или плату нагревают в парофазной среде за счет конденсации пара рабочей жидкости (фторуглероды с температурой кипения 210- 260). Для пайки используются паяльные пасты.
Достоинства метода;
а) невозможность перегрева ( температура не может выше, чем температура кипения жидкости)
б) пайка производится практически в бескислородной среде
в) не требуется промывка после пайки.
Недостатком является большой расход рабочей жидкости, что повышает себестоимость изделия.
Способы локальной пайки.
Нагрев производится от точки к точке. При этом все элементы и монтажное изделие остаются холодными. Локальная пайка производится следующими способами:
- Контактная пайка паяльником. Передача тепла к месту пайки производится за счет прижима жала паяльника. Пайка может осуществляться вручную. Также применяются методы избирательной пайки на автоматических линиях с принудительной подачей припоя к месту соединения.
- Струйная пайка горячим газом. В качестве газа-теплоносителя используют аргон, гелий, азот при температуре около 300 градусов. Широко применяется направленное пламя, температуру которого можно изменять, используя различные смеси газов. Струйная пайка применяется для соединения проводов большого сечения и контактов с повышенной теплоемкостью или для пайки высокотемпературными припоями.
- Лучевая пайка. Нагрев сфокусированным световым лучом. (диаметр пайки 1-15мм) используются газоразрядные ксеноновые лампы и галогенные лампы.
4. Лазерная пайка. Нагрев места пайки производится лазерным лучом. Луч проходит по диэлектрику и не нагревает его (не поглощается диэлектриком), но интенсивно поглощается металлом и плавит припой. Лазерную пайку иногда совмещают с системой контроля качества паяных соединений. Непропай может быть идентифицирован по темпу остывания места пайки и установка может вернуться к этой точке и повторить операцию. Применяется для пайки ответственных изделий. При изготовлении бытовой аппаратуры не применяется, т.к. метод дорогой и сложный в работе.
Типичные дефекты пайки.
Дефекты пайки приводят к неустойчивому электрическому контакту или к его полному исчезновению.
Виды дефектов:
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 2522; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!