Анализ способов сборки микросхем

Способы реализации автоматизированной сборки в микроэлектронике, технические принципы пайки оплавлением дозированного припоя инфракрасным нагревом. Особенности сборки и монтажа высококачественной ячейки приемо-передающего блока станций спутниковой связи.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 04.02.2011
Размер файла 1,2 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

С момента появления первых электронных устройств происходит их постоянное уменьшение и усложнение. Уменьшение электронных устройств происходит за счет повышения КПД, появление разводки на плате, и уменьшения компонентов монтируемых на плату. В настоящее время появились компоненты, ручной монтаж которых невозможен. Ручной монтаж очень трудоемок и занимает много времени. Вместе с усложнением электронных устройств усложняются и ячейки этих устройств в результате при монтажной пайке появляется большой коэффициент брака. В результате чего появилась необходимость в автоматизированном монтаже компонентов. Автоматизированном монтаже менее трудоемок при изготовлении даже небольшой партии ячеек, а качество монтажа при этом значительно возрастает.

До недавнего времени монтаж высокочастотных ячеек производился вручную, это связано с тем что автомат может вызвать необратимые повреждения платы. Но в настоящее время уровень развития технологий достиг того что качество автоматического монтажа превосходит ручной. В результате чего в рамках данного проекта была поставлена задача разработать технологический процесс монтажа высокочастотной ячейки приемного блока.

Постановка задачи

Разработка технологии сборки и монтажа высокочастотной ячейки ППБ (приемно-передающего блока). Анализ исходных данных для разработки ТП (технологического процесса) и монтажа и формирования требований к разрабатываемому ТП. Обоснование выбора типа и последовательности технологических операций сборки и монтажа, типа технологического оборудования, оснастки, технологии режимов и материалов. Проработка вопросов обеспечения качества и надежности сборки и монтажа. Оценка технологичности ячейки и разработка рекомендаций по улучшению разработанного ТП. Разработка оптимального алгоритма ТП сборки и монтажа. Разработка ТД (технической документации) в виде МК (маршрутной карты).

Анализ исходных данных

Высокочастотная ячейка приемо-передающего блока для системы спутниковой связи разработана на подложке типа FR-4. Это связано с ее низкой стоимостью, хорошими изоляционными свойствами материала, низким тангенсом диэлектрических потерь в диапазоне рабочих частот ячейки (950-1450 МГц), достаточной для данного изделия теплопроводностью, а так же устойчивостью к температурным и механическим нагрузкам. Основные характеристики подложки FR-4 представлены в табл.2.1.

Таблица.2.1. Основные характеристики материала FR-4

Показатели

Типичные значения(СФ)

Диэлектрическая проницаемость при частоте 1 МГц

95 ± 5

Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 1 МГц

0,015

Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 1 ГГц

0.01

Поверхностное электрическое сопротивление, Ом, не менее

1,4 x 1010

Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом*см, не менее

6,5 x 1010

Прочность на отслаивание фольги, Н/мм, не менее

2,2

Время устойчивости к воздействию расплавленного припоя, сек, не менее

>20

Подложка с обеих сторон покрыта медью с нанесенным на нее золотым покрытием.

С одной стороны платы располагаются только компоненты ПМК любой сложности и земля, с другой стороны идеально гладкая земля с переходными отверстиями.

На плате находятся такие компоненты как:

Kонденсаторы : C0603 NPO, 0603 Y5V, 0805 Y5V

Резисторы : RC0603

Катушки индуктивности: LQN21A, TB201209

Трансформаторы: TCP - 2 - 25

Диоды: HSMP- 2860, HSMP - 3813

Микросхемы: AD1582, MC78M0, SCA4286, AT90S4433, HMC273, MAX487

Преимущества ТПМ в микроэлектронике

Целью монтажа является получение высоконадежных электрических контактов между конструктивами электронных устройств. Монтаж ПМК отличается от монтажа ТМК отсутствием монтажных отверстий. Малыми массогабаритными навесных компонентов, близким расположением их выводов, малыми промежутками шага выводов, расстояниями между компонентами при монтаже. При таких преимуществах и требований к современной микроэлектронике, ТМК не только не целесообразны но и в большинстве не пригодны для использования. Как результат преимуществом ТПМ является надежность и технологичность монтируемых ячеек.

При увеличении объема выпуска изделий усложнении ПМК очевиден переход на групповые методы монтажа, поддающихся автоматизации.

Технология реализации автоматизированной сборки

Целью процесса сборки является создание механических соединений между конструктивами для обеспечения неподвижности компонентов при их монтаже. В общем случае сборочные операции включают: подачу компонентов к месту их установки и их фиксацию. В ТПМ процесс дозированного формирования припойных материалов относятся к подготовительным операциям.

Ручная сборка в ТПМ нерациональна и затруднительна из-за малых размеров отдельных ПМК, высоких требований по точности и скорости позиционирования, поэтому только автоматизированная сборка в более полной мере удовлетворяет этим требованиям.

Автоматизированная сборка осуществляется на сборочных автоматах. Сборочные автоматы различают по производительности:

-автомат малой производительности может позиционировать до 1 тысячи компонентов в час;

-автомат средней производительности может позиционировать до 10 тысяч компонентов в час;

-автомат высокой производительности может позиционировать более 50 тысяч компонентов в час.

Также различают по уровню автоматизации то есть количеству одновременно позиционируемых компонентов в единицу времени, по количеству разновидностей и особенностям конструкций позиционируемых на одной КП компонентов, по точности позиционирования и т.д.

При многономенклатурном мелко серийном производстве ЭУ выгоднее использовать гибко автоматизированные сборочные автоматы.

Quadra Basic

Максимальная производительность: 3600комп./час Макс. размер платы: 550 х 420 мм.

Номенклатура устанавливаемых компонентов: чипы 0603, Melf, Mini-melf, цилиндрические компоненты, транзисторы, SOT диоды, микросхемы с шагом выводов до 0,65 мм, PLCC, LCC, коннекторы, алюминиевые электролитические конденсаторы высотой до 10,5 мм и др. Питатели: ленточные, пенальные, поддон.

Макс. кол-во питателей: 120 х 8 мм.

Quadra Laser

Макс. производительность: 4000 комп./час.комп./час. Макс. размер платы: 550 х 420 мм. Номенклатура устанавливаемых компонентов: чипы 0402, Melf, Mini-melf, цилиндрические компоненты, транзисторы, SOT диоды, микросхемы с шагом выводов 0,5 мм, PLCC, LCC, QFP, BGA, коннекторы, алюминиевые электролитические конденсаторы высотой до 10,5 мм и др. Питатели: ленточные, пенальные, поддон.

Макс. кол-во питателей: 120 х 8 мм.

Рис.2.2. Сборочные автоматы Quadra Basic и Quadra Laser.

Выбор сборочного оборудования осуществляется с учетом объема выпускаемых смонтированных ЭУ в месяц, размеров используемых КП и плат различных размеров, точности автоматического размещения компонентов и т.д.

Для сборки высокочастотной ячейки приемо-передающего блока спутниковой связи необходимо применения гибкого сборочного автомата. Это будет оправдано прежде всего качеством получаемых ячеек, а так как производство будет являться мелкосерийным, то затраты на приобретения гибкого сборочного модуля быстро окупятся.

Варианты сборки и монтажа

Развитием монтажно-сборочных работ на печатной плате является переход от монтажа компонентов с выводами к поверхностному монтажу безвыводных или компонентов с планарными выводами. Это обоснованно экономическими и технологическими факторами. При использовании ПМК и автоматизированных технологий сборки и монтажа получаем следующие преимущества:

- значительное повышение качества и надежности изделий благодаря применению лучших материалов и компонентов;

- снижение себестоимости изделий. Современная комплектация, монтируемая на поверхность платы, дешевле, чем навесная;

- упрощение и удешевление демонтажа компонентов;

- значительное уменьшение трудоемкости производственных циклов;

- достижение современного технического уровня, соответствие современным стандартам (IS0 9000);

- уменьшение габаритных размеров изделий при увеличении их функциональных возможностей;

- повышение помехозащищенности от электромагнитных, в частности радиочастотных, помех (из-за уменьшения длины сигнальных шин);

- уменьшение количества слоев при том же самом уровне функциональной сложности (отказ от применения металлизированных сквозных отверстий существенно увеличивает площадь, отводимую под компоненты и трассировку устройств);

- уменьшение количества металлизированных отверстий, каждое из которых служит потенциальным источником дефектов.

Но наряду с преимуществами ПМК приходится решать ряд проблем связанных с его недостатками, в частности:

- затруднен отвод тепла (изделия ПМК требуют большего отвода тепла);

- необходимость обеспечения копланарности для компонентов на платах (особенно крупногабаритных компонентов).

Но у ПМК присутствует и ряд недостатков:

- плохой отвод тепла.

- необходимость обеспечения компланарности для компонентов на платах

Однако преимущества ПМК перевешивают ее недостатки. Перед выбором оборудования и начала производства следует провести научно исследовательскую работу для решение основных проблем. Проведение этой работы требует времени, однако это в конечном итоге себя оправдывает.

При изготовлении высокочастотной ячейки наметились 3 варианта реализации сборки и монтажа с применением ТПМ (варианты I - III, рис. 2.3.)..

- первый (I) - чисто поверхностный, когда поверхностно-монтируемые компоненты (ПМК) устанавливаются и монтируются с одной или с двух сторон КП (см. рис. 2.3, вариант 1,а и б);

- второй (II) - смешанно-разнесенный, когда с одной стороны платы устанавливаются и монтируются только простейшие ПМК, а с другой - только традиционно-монтируемые компоненты (ТМК), т.е. те, которые предназначены для сборки и монтажа в сквозных отверстиях КП (см. рис. 2.3, вариант II);

- третий (III) - полностью смешанный, когда сборка и монтаж ПМК и ТМК (без ограничения, либо с ограничением по сложности конструкции) осуществляются с одной либо с двух сторон платы (см. рис. 2.3, вариант III). Он имеет наибольшее количество разновидностей реализации (см. рис. 2.3, вариант III, а - г), зависящих в основном от степени сложности конструкций ПМК, количества монтажных поверхностей, разнообразия методов и средств реализации сборки и монтажа;

Рис. 2.3. Варианты сборки и монтажа ячеек ЭУ; I - сборка и монтаж любого набора компонентов только на поверхность платы на одной ее стороне (а) и с двух сторон (б); II - смешанно-разнесенные сборка и монтаж, т.е. ТМК с лицевой стороны платы, а простейшие ПМК - с обратной стороны платы; III - полностью смешанные сборка и монтаж, т.е. ТМК и ПМК - с лицевой стороны платы (а), ТМК и ПМК - с лицевой стороны платы и только простейшие ПМК - с обратной стороны платы (б), любой набор ПМК - с двух сторон платы и ТМК с одной стороны платы (в); любой набор ПМК и ТМК с двух сторон платы (в том числе и специальных компонентов) (г).

Вариант I характеризуется максимальной плотностью компоновки и степенью миниатюризации (особенно двухсторонний поверхностный монтаж (ПМ)); самым высоким уровнем автоматизации высокоточной сборки при высокой воспроизводимости и малом разбросе электрофизических параметров ЭУ; одноступенчатым, автоматизированным, групповым процессом пайки; повышенной эксплуатационной надежностью и улучшенными выходными характеристиками ЭУ; потенциально низкими затратами на изготовление (а, следовательно, низкой себестоимостью изделий) и высоким выходом годных ЭУ, что является применительным к ячейке приемо-передающего блока станций спутниковой связи.

Методы микроконтактирования

Микроконтактирование является основным этапом монтажа, обеспечивающий контакт сопрягаемых электропроводящих поверхностей конструктивов для реализации ячейкой заданных электрофизических характеристик.

- сварка;

- пайка;

- накрутка;

- монтаж с использованием электропроводящих клеев;

- обжимка и др.

Наиболее важные сведения о методах микроконтактирования приведены в табл.2.1.

Таблица 2.1. Основные характеристики методов микроконтактирования

Метод микроконтактирования

Основные сведения

,

Максимально возможный уровень автоматизации

Пайка

130…280

0…0,7

0,002

10…60

1…10

Высокий

Микросварка

200…550

1,5...8,2

0,001

5…20

0,4…2,0

Средний

Накрутка

18…25

15…40

0,0005

60…80

0,2…0,5

Низкий

Обжимка

18…25

8…20

0,0008…0,001

20…50

2…5

Низкий

Соединение контактолами

18…125

0…0,5

5,0

5…15

10…50

Высокий

В настоящее время при монтаже компонентов на печатную плату особенно широко применяется пайка. Это объясняется преимуществами данного способа монтажа навесных элементов.

- пайка обеспечивает максимально возможный уровень автоматизации из всех приведенных

- пайка обеспечивает достаточно надежное механическое крепление и электрическое соединение выводов микросхем с проводниками платы.

- пайка обеспечивает довольно хорошую ремонтопригодность радиоэлектронной аппаратуры.

- пайка позволяет исключить повреждения полупроводниковых приборов (в частности разрушение от влияния высокой температуры), поскольку можно выбрать низкую температуру плавления припоя.

Способы пайки

В настоящее время огромное разнообразие способов пайки. Но выделяются особо распространенные способы пайки:

- пайка групповым термоинструментом;

- пайка погружением в расплавленный припой;

- пайка волной припоя;

- пайка оплавлением дозированного припоя в разных технологических средах.

При отсутствии необходимого оборудования при изготовлении опытных образцов, можно использовать пайку паяльником, микропаяльником, термокарандашом, феном и другими инструментами.

Пайка групповым термоинструментом является довольно эффективным с точки зрения повышения производительности процесса пайки планарных видов изделий электронной техники. При таком способе один или два паяльника паяют сразу все выводы изделия (рис.2.4).. При использовании этого способа получаются паянные соединения которые по внешнему виду и свойствам не отличаются от соединений паяных в ручную.

Производительность составляет 250-300 соединений в минуту высокое качество пайки достигается при одновременной пайке 7-8 выводов одним паяльником. Увеличение числа одновременно паяных выводов 12-20 приводит к снижению качества паяных соединений.

Это происходит потому, что даже у одного корпуса выводы разной толщины и вследствие этого имеют разный нагрев.

Рис.2.4. Использование двухэлектродного термоинструмента для групповой пайки ИС с L-образными выводами при продольном (а) и поперечном (б) перемещении электродов термоинструмента; 1 - электроды с продольным перемещением (для пайки всей группы контактов); 2 - плата; 3 - ИС; 4 - электроды с поперечным перемещением (для пайки какой-то части групп контактов).

Пайка погружением в расплавленный припой

Способ применяется для монтажа компонентов со штырьковыми выводами. Оборудованием для этого способа служит ванна, которая оснащена реле времени, чтобы погружать паяемый узел в расплавленный припой на строго определенное время.

Вся установка занимает мало места, но, несмотря на это, обладает довольно высокой производительностью. Это достигается за счет того, что время на которое узел погружается в припой очень короткое, то есть пайка всех соединений происходит за 2-5 секунд, но у данного метода есть минус большое число дефектных соединений.

Пайка волной припоя

Пайка волной припоя появилась в 60-е годы и уже достаточно хорошо освоена. Она применяется для пайки компонентов в отверстиях плат. Также можно производить пайку МПК с несложной конструкцией корпусов, устанавливаемых на одной из сторон коммутационной платы.

Платы, установленные на транспортере, подвергаются предварительному нагреву, исключающему тепловой удар на этапе пайки. Затем плата проходит над волной припоя. Сама волна, ее форма и динамические характеристики являются наиболее важными параметрами оборудования для пайки. В наиболее простых установках для пайки применяется симметричная волна, однако лучшее качество пайки получается при использовании несимметричной волны. Некоторые установки для пайки оборудования дешунтируют воздушным ножом, который обеспечивает уменьшение перемычек количества припоя. Нож располагается сразу же за участком прохождения волны припоя и включается в работу, когда припой находится в еще в расплавленном состоянии на коммутационной плате. Узкий поток нагретого воздуха, движущийся с высокой скоростью, уносит с собой излишки припоя, тем самым разрушая перемычки и способствуя удалению остатков припоя. У данного способа есть свои преимущества. Преимущества данного способа пайки:

- высокая производительность;

- относительно слабое термическое воздействие;

- высокое качество соединений пайкой.

. Данный способ был модернизирован до пайки двойной волной припоя вследствие чего были исправлены его недостатки.

В печатном узле с комбинированным монтажом, где с одной стороны устанавливаются изделия электронной техники а с обратной поверхностно-монтируемые, пайка волной припоя создает множество проблем, связанных как с конструкцией плат, так и с особенностями процесса пайки:

- непропай и отсутствие галтелей припоя из-за эффекта затенения выводов элемента другими компонентами, преграждающими доступ волны припоя к соответствующим контактным площадкам;

- наличие полостей с захваченными газообразными продуктами разложения флюса, мешающих дозировке припоя.

В этом случае применяют технологический процесс пайки двойной волной припоя (рис. 2.6.).

Рис.2.6. Фрагменты процесса пайки двойной волной припоя; a - схема реализации процесса пайки двойной волной припоя (ДВП); б - температурно-временной режим процесса пайки ДВП; 1 - турбулентная, скоростная, узкая первая волна припоя; 2 - ламинарная, плавная, широкая, низкая вторая волна припоя; 4 - ТМК; 5 - ПМК; 6 - дешунтирующий нож; 7 - струя горячего инертного газа; 8 - направление движения платы с ЭРК; I - этап предварительного нагрева; II - этап окончательного нагрева; III - этап пайки; IV - этап охлаждения.

Первая волна делается турбулентной и узкой. Она исходит из сопла под большим давлением. Турбулентность и большое давление потока припоя исключает формирование полостей с газообразными продуктами разложения флюса. Однако турбулентная волна все же образует перемычки припоя, которые разрушаются второй, более пологой ламинарной волной с малой скоростью истечения. Вторая волна обладает очищающей способностью и устраняет перемычки припоя, также завершает формирование гантелей. Для обеспечения эффективности пайки все параметры каждой волны должны быть регулируемыми. Поэтому установки для пайки двойной волной имеют отдельные насосы, сопла и блоки управления для каждой волны. В установках для пайки двойной волной припоя также возможно применение дешунтирующего ножа, следующего для разрушения перемычек припоя.

Пайка двойной волны припоя применяются в основном для одного типа печатного узла с ТМК на лицевой стороне и монтируемыми на поверхность простыми компонентами на обратной. Некоторые поверхностно монтируемые изделия электронной техники могут быть повреждены при погружении в припой во время пайки. Поэтому важно учитывать их термостойкость. Если пайка двойной волной применяется для монтажа плат с установленными на их поверхности поверхностно монтируемые элементы электронной техники сложной структуры необходимы некоторые предосторожности:

- применять поверхностно-монтируемые ИС, не чувствительные к тепловому воздействию;

- снизить скорость транспортера;

- проектировать коммутационную плату таким образом, чтобы исключить эффект затенения.

Хорошо разнесенные, не загораживающие друг друга компоненты способствуют попаданию припоя на каждый требуемый участок платы, но при этом снижается плотность монтажа. При высокой плотности монтажа, которую позволяет реализовать технология монтажа на поверхность, с помощью данного метода практически невозможно пропаять поверхностно-монтируемые компоненты с четырехсторонней разводкой выводов. Чтобы уменьшить эффект затенения, прямоугольные чипы следует размещать перпендикулярно направлению движения волны.

Пайка оплавлением дозированного припоя

Способ пайки оплавлением дозированного припоя может быть реализован с использованием различных средств и технологических сред. В частности существуют:

- пайка в парогазовой среде;

- пайка оплавлением дозированного припоя инфракрасным нагревом;

- лазерная пайка.

Пример автомата для пайки оплавлением дозированного припоя рис.2.5.

Рис.2.5. А TWS-1250. Полно-конвекционная печь конвейерного типа

Пайка в парогазовой среде

Процесс пайки в парогазовой среде начинается с нанесения способом трафаретной печати припойной пасты на контактные площадки ПП. Затем на поверхность платы устанавливаются поверхностно монтируемые элементы электронной техники. Такая техника пайки применима к коммутационным платам без монтируемых в отверстия компонентов, т.е. с набором только поверхностно монтируемых компонентов любых типов.

Рис.2.6. Фрагменты процесса пайки двойной волной припоя; a - схема реализации процесса пайки двойной волной припоя (ДВП); б - температурно-временной режим процесса пайки ДВП; 1 - турбулентная, скоростная, узкая первая волна припоя; 2 - ламинарная, плавная, широкая, низкая вторая волна припоя; 4 - ТМК; 5 - ПМК; 6 - дешунтирующий нож; 7 - струя горячего инертного газа; 8 - направление движения платы с ЭРК; I - этап предварительного нагрева; II - этап окончательного нагрева; III - этап пайки; IV - этап охлаждения.

В ряде случаев припойную пасту после нанесения просушивают с целью удаления из ее состава летучих ингредиентов или предотвращения смещения компонентов непосредственно перед пайкой. После этого плата нагревается до температуры расплава припойной пасты. В результате образуются паяное соединение между контактной площадкой платы с выводами ПМ ИЭТ.

Метод пайки в парогазовой среде является разновидностью пайки расплавом дозированного припоя (рис.2.7.), в ходе которой пары специальной жидкости конденсируется на коммутационной плате, отдавая скрытую теплоту парообразования открытым участком ПУ. При этом припойная паста расплавляется и образует галтель между выводом компонента и контактной площадкой платы. Когда температура платы достигает температуры жидкости, процесс конденсации прекращается, тем самым заканчивается нагрев пасты. Повышение температуры платы, от ее начальной температуры до температуры расплавленного припоя, осуществляется очень быстро и не поддается регулированию. Поэтому необходим предварительный подогрев платы с компонентами для уменьшения термических напряжений в компонентах и местах их контактов с платой. Температура расплава припоя также не регулируется и равна температуре кипения используемой при пайке жидкости.

Рис.2.7. Схемы рабочих контейнеров для реализации пайки ОДП в ПГС; 1 - c однопаровой зоной, непрерывного действия с замкнутым технологическим циклом; и температурно-временной режим ПОДП в ПГС (2); 1 - корпус контейнера; 2 - подача платы с ПМК; 3 - конвейер; 4 - охладитель; 5 - нагреватель; 6 - жидкость-теплоноситель; 7 - плата с ПМК; 8 - фильтр; 9 - насос; 10 - сепаратор; 11 - окно для наблюдения за процессом пайки; 12 - сборник продуктов флюсования; 13 - индикатор параметров технологической среды (уровня пара, температуры) и счетчик изделий; I, II - соответственно температурный профиль при нагреве ПМК(ИС) и основания платы; III - температура кипения рабочей жидкости-теплоносителя (215 єС); IV - температура оплавления припойной пасты (196 єС).

Пайка оплавлением дозированного припоя инфракрасным нагревом

Процесс пайки ПМ ИЭТ, собранных на коммутационной плате, с помощью ИК-нагрева аналогичен пайке в паровой фазе, за исключением того, что нагрев платы с компонентами производится не парами жидкости а, ИК-излучением.

Основным механизмом передачи тепла, используемым в установках пайки с ИК нагревом, является излучение. Передача тепла излучением имеет большое преимущество перед теплопередачей за счет теплопроводности и конвекции в описанных ранее методах, так как это единственный из механизмов теплопередачи, обеспечивающий передачу тепловой энергии по всему объему монтируемого устройства. Остальные механизмы теплопередачи обеспечивают передачу тепловой энергии только поверхности монтируемого изделия.

В процессе пайки с ИК-излучением скорость нагрева регулируется изменением мощности каждого излучателя и скорости движения транспортера с печатными платами. Поэтому термические напряжения в компонентах и платах могут быть снижены посредством постепенного нагрева микросборок. Основным недостатком пайки с ИК-нагревом является то, что количество энергии излучения, поглощаемой компонентами и платами, зависит от поглощаемой способности материалов, из которых они изготовлены. Поэтому в пределах монтируемого устройства нагрев осуществляется неравномерно. Пайка кристаллоносителей без выводов или с J-образными выводами может оказаться невозможной в установках с ИК-нагревом, если комплект непрозрачен для

ИК-излучения.

В качестве источников ИК-излучения применяются ИК-лампы или панельные излучающие системы.

Каждый из этих источников имеет свои достоинства и недостатки. Панельные излучающие системы более инерционны, чем лампы, что в свою очередь увеличивает инерционность всей установки пайки. ИК-лампы имеют большую неравномерность ИК-излучения по длине лампы. При определенной конструкции панельных излучателей равномерность излучения по ширине транспортера, т.е. по всей ширине ПП может быть достигнута выше. В обоих случаях тепло ПП и компонентам передается за счет излучения 50-70% и конвекции 50-30%.

Лазерная пайка

Лазерная пайка не относится к групповым методом пайки, поскольку монтаж ведется по каждому отдельному выводу, либо по рядам выводов. Однако бесконтактность приложения тепловой энергии позволяет повысить скорость монтажа до 10 соединений в секунду и приблизиться по производительности к пайке в паровой фазе и ИК-излучением.

По сравнению с другими методами лазерная пайка обладает рядом существенных преимуществ. Во время пайки печатная плата и корпуса элементов практически не нагревается, что позволяет монтировать элементы, чувствительные к тепловым воздействиям. В связи с низкой температурой пайки и ограниченной областью приложения между выводом и корпусом. Выбор материала основания не является критичным. Кратковременные действия тепла 20-30с, резко снижают толщину слоя интермиталлидов, при этом припой имеет мелкозернистую структуру. Все это пайки могут быть полностью автоматизированы. В этом случае для составления программы пайки могут быть полностью автоматизированы. В этом случае для составления программы пайки можно использовать данные САПР ля печатных плат.

Возможна пайка плат с высокой плотностью компоновки ПМ ИЭТ, с размерами контактных площадок до 25 мкм, без образования перемычек на соседние или их повреждения.

При использовании хорошо просушенной паяльной пасты выполненные с помощью лазерной пайки паяные соединения не образуют шариков припоя или перемычек, в результате чего отпадает необходимость применять паяльные маски.

При использовании лазерной пайки нет необходимости в предварительном подогреве многослойной печатной платы, что обычно необходимо делать при пайке в паровой фазе предотвращения расслоения платы. Не требуется также создавать какую-либо специальную газовую среду. Процесс пайки ведется в нормальной атмосфере без применения инертных газов или каких-либо других химических реагентов.

При пайке не выделяются вредные химические компоненты.

Для приклеивания МП ИЭТ не требуется использовать специальные высокотемпературные клеящие композиции, можно применять обычные клеи.

Лазерная пайка не является альтернативным методом по отношению к групповым методам пайки. ЕЕ преимущества проявляются при создании особо надежных паяных соединений в блоках с повышенной плотностью компоновки.

Выбор варианта сборки и монтажа высокочастотной ячейки приемо-передающего блока станций спутниковой связи Ku диапазона

При проектировании ячейки блока спутниковой связи выбран вариант сборки и монтажа про котором компоненты ПМК любой сложности располагаются с одной стороны платы, а на другой стороне располагается разводка. Этот способ диктуется относительно небольшой сложностью конструкции блока (рис.2.8. и рис 2.9.).

В настоящее время блок спутниковой связи находится на начальном этапе производства, поэтому при изготовлении экспериментальных образцов будет использоваться ручная пайка микропаяльником. Это трудоемкий способ монтажа, но самый дешевый на начальном этапе.

В будущем при мелкосерийном производстве, в целях улучшения качества, сборку ячеики приемо-передающего блока спутникововой системы связи необходимо осуществлять на гибком сборочном модуле, а монтаж производить с помощью пайки оплавлением дозированного припоя при инфракрасном нагреве, где пайка осуществляется автоматизировано.

Рис. 2.8. Эскиз компоновочной схемы ячейки.

Рис.2.9. Вариант сборки и монтажа ячейки приемного блока спутниковой связи.

Выбор технологических сред

В последнее время наблюдается стремительный рост выпуска и совершенствования микроэлектронной аппаратуры. Это, очевидно, приводит к прогрессивному расширению способов монтажа и к возрастанию уровня сложности технологического процесса.

В данной работе приведена разработка технологического процесса монтажа с целью определения наиболее рационального способа изготовления устройства с учетом полного использования технических возможностей данного производства при наименьших затратах труда.

За основу разрабатываемого технологического процесса был взят типовой процесс монтажа печатной платы на экспериментальном производстве.

Выбор припоя

Марка припоя

Температура плавления, °С

Временное сопротивление разрыву при 20°С, Мпа

Удельное электрическое сопротивление *10-8 Ом·м

Плотность

при 20°С, кг/м3

начальная

конечная

ПОС 61

183

190

42,2

13,9

8500

ПОС 61М

183

192

44,1

14,3

8500

ПОСК 50-18

142

145

39,2

13,3

8800

ПОСВ 33

120

130

58,9

35,0

9300

ПСр 2,5

295

305

35,9

22,0

11000

ПСр 2

225

235

-

17,0

9600

ПСр 1,5

265

270

-

16,7

10400

ПСрОСИн 3-56

175

175

-

-

8890

ПСр Ин 3

141

144

-

-

7360

П 150А

150

165

63,8

9,2

8040

П 250А

200

250

44,1

10,6

7030

П 300А

260

310

83,4

6,7

7730

Для пайки ПП рекомендуется применять низкотемпературные оловянно-свинцовые припои. Наиболее технологичными являются эвтектические или околоэвтектические припои системы олово-свинец. Они отличаются низкой температурой начала плавления, отсутствием или малым (не более 5…10°С) интервалом плавления и кристаллизации, хорошим смачиванием многих металлов, затеканием в зазор. В табл. 2.2 и 2.3 представлены припои, применяемые для пайки ПУ.

Припои выпускаются в виде проволоки или заполненной флюсом одно или пятиканальной трубки. В прессованной проволоке каждое зерно припоя окружено канифолью. Содержание канифоли в целом не превышает 0,8…1,2% от общей массы припоя. Разработан также композитный самофлюсующий припой ПОС-61 КП. Его расход на формирование соединений на 10…30% ниже по сравнению с обычным проволочным припоем.

В данном технологическом процессе монтажа используются элементы, не допускающие перегрева, кроме того, необходимо обеспечить надежное крепление элементов, поэтому, в качестве припоя был выбран ПОС-61. Этот припой имеет сравнительно низкую температуру плавления и сравнительно высокий предел прочности на растяжение.

Выбор флюса

Во время пайки температура соединяемых деталей повышается, и скорость окисления их поверхности значительно возрастает. Вследствие этого припой не смачивает соединяемые детали. Для растворения и удаления окисла применяют флюсы (табл.2.4). Они надежно защищают поверхность металла и припоя от окисления, улучшают условия смачивания металлической поверхности расплавленным припоем.

Таблица 2.3. Химический состав и содержание ингридиентов припоев, %

Марка припоя

Олово

Свинец

Сурьма

Медь

Цинк

Кадмий

Серебро

Индий

Висмут

ПОС 61

61

39

-

-

-

-

-

-

-

ПОС 61М

61

37

-

2

-

-

-

-

-

ПОСК 50-18

50

32

-

-

-

18

-

-

-

ПОСВ 33

33,3

33,4

-

-

-

-

-

-

33,3

ПСр 2,5

6

91,5

-

-

-

-

2,5

-

-

ПСр 2

30

63

-

-

-

5

2

-

-

ПСр 1,5

15

83,5

-

-

-

-

1,5

-

-

ПСрОСИн 3-56

56

37,5

0,5

-

-

-

3

3

-

ПСр Ин 3

-

-

-

-

-

-

3

97

-

П 150А

38,7

-

-

-

3,8

57,5

-

-

-

П 250А

80

-

-

-

20

-

-

-

-

П 300А

-

-

-

-

60

40

-

-

-

Флюсы для пайки аппаратуры делятся на две группы: не активированные (на основе канифоли и полиэфирных смол) и активированные. Канифоль состоит из смеси нескольких слабых органических кислот, основная из которых абиетиновая. Эта кислота растворяет оксиды меди, не воздействуя на чистую медь. Вместе с тем абиетинаты меди не являются коррозионными продуктами. Канифоль и полиэфирные смолы, попадая в диэлектрик ПП, не снижают его сопротивление изоляции. Не активированные флюсы широко применяются для пайки изделий ответственного назначения и в качестве консервирующих покрытий, сохраняющих паяемость ПП в условиях длительного складского хранения. В активированных флюсах, как это следует из названия, присутствуют активаторы - вещества, повышающие флюсующую активность. Среди них амины, слабые органические кислоты и др. Активаторы, как правило, содержат ионы галогенов или активные остатки, снижающие сопротивление изоляции диэлектриков. Поэтому активированные флюсы и их остатки следует тщательно отмывать. Их рекомендуется применять при высокопроизводительной механизированной пайке или пайке плохо смачиваемых металлов (например, никеля). К этой группе относятся также водорастворимые флюсы, не содержащие канифоли (Л5, ФКГЭА и др.).

Таблица 2.4. Характеристики флюсов.

Марка

Состав

Область применения

КСп

Сосновая канифоль 60-90%, спирт 10-40%.

Пайка и лужение деталей и проводников в изделии специального назначения.

ФКТ

Сосновая канифоль 10-40% , спирт 89-59%, тетрабром остальное.

Пайка и лужение контактных соединений и поверхностей в изделии специального назначения.

ЛТИ120

Сосновая канифоль 15-30%, спирт 76-68% деэтиламин остальное.

Пайка и лужение деталей и проводников в изделиях широкого применения.

ФДГ

Деэтиламин 4-6% глицерин остальное.

Групповая пайка деталей, оплавление после гальванического лужения.

ФЦА

Хлористый цинк 45%, хлористый аммоний 9%, вода остальное.

Предварительное лужение поверхностей при условии полного удаления флюса.

Активированные флюсы с активатором и на основе неорганических кислот в производстве РЭА не применяются из-за их воздействия на паяемые металлы и резкого снижения сопротивления изоляции диэлектриков.

Принимая во внимание простоту изготовления и то, что изделие является специальным, выбираем флюс КСП.

Выбор очистительных жидкостей

Очистные жидкости предназначены для отмывки изделий от флюса после пайки. При выборе очистной жидкости следует учитывать состав остатков, ее растворяющую способность, рабочую температуру, время и условия отмывки, влияние на элементы конструкции, токсичность и пожароопасность. Водорастворимые флюсы отмывают в проточной горячей (60°C…80°С) и холодной воде с помощью мягких щеток. Канифольные флюсы в процессе индивидуальной пайки промывают спирто-бензиновой смесью растворителей. При групповой пайке применяют ультразвуковую очистку или очистку щетками в спирто-бензиновой смеси (1:1), трихлорэтилене или хлористом метилене. Хорошие результаты достигаются при использовании азеотропных очистителей на основе фреона (фреон-ацетон, фреон-спирт и др.). Но он экологически не безопасен.

В нашем случае больше всего подходит спирто-бензиновая смесь. Она относительно дешевая и доступная.

Универсальная модульная система отмывки MINICLEAN рис.2.10. предназначена для групповой отмывки электронных изделий и изделий точной механики.

Модуль MINICLEAN имеет две ванны, которые могут быть выбраны по требованию заказчика из следующих вариантов:

Для очистки печатных узлов:

А1 - ультразвуковая отмывка для полуводной технологии с применением Zestron FA или МРС технологии с подогревом и фильтрацией промывочной жидкости.

А2 - отмывка в проточной воде (в дальнейшем установка может быть доукомплектована системой деионизации воды).

А3 - отмывка в деионизованной воде.

А4 - сушка горячим воздухом.

Для очистки трафаретов:

B1 - струйная отмывка на воздухе по МРС технологии.

B2 - отмывка в проточной воде (в дальнейшем установка может быть доукомплектована системой деионизации воды).

B3 - отмывка в деионизованной воде.

В4 - сушка горячим воздухом.

Кроме ультразвука, в качестве агитирующих воздействий в ванне отмывки могут использоваться: барботаж, струи внутри объёма жидкости, подогрев промывочной жидкости, струи в воздухе для отмывки трафаретов.

Размеры рабочих ванн выбираются при заказе системы и могут быть: для очистки печатных узлов от 22 до 44 литров, для очистки трафаретов 36 л.

В процессе промывки печатные узлы размещаются в специальной корзине. Перенос корзин между ваннами осуществляется вручную.

Все узлы системы выполнены из материалов, стойких к коррозионным воздействиям промывочных жидкостей. Система управления выполнена на основе встроенного микропроцессора, что позволяет осуществлять индивидуальное управление основными параметрами процесса и гибкую обработку данных

· Высококачественная многостадийная отмывка

· Размер обрабатываемых плат до 300 х 400мм

· Быстрый и удобный доступ к элементам системы при проведении технического обслуживания

· Микропроцессорная система управления

Выбор клеев

При выборе подходящего адгезива необходимо учитывать некоторые требования. Выбор адгезива в первую очередь определяется методом его нанесения на плату. Принципиальным моментом в определении пригодности выбранного адгезива является его способность формироваться в виде капли, заполняющей самый большой встречающийся промежуток между компонентом и платой и в то же время не растекающейся из-под самых малогабаритных компонентов после нанесения. Адгезив должен быть относительно жидким для удобства нанесения из шприца при минимальном давлении и в то же время быть достаточно вязким, чтобы не вытекать самопроизвольно и не оставлять следа. Также очень важно время отверждения адгезива и его свойства после отверждения. Все эти требования необходимо учитывать при выборе адгезива. Перспективными являются адгезивы, представляющие собой акрилатноэпоксидную систему, отверждающуюся при воздействии УФ излучения с последующей термообработкой в конвекционной или ИК печи. Однако чаще всего для ПМК применяются клеи на основе эпоксидных смол, которые имеют довольно низкую температуру отверждения, малый уровень ионных загрязнений, малые деформации при сдвиге и большую прочность, чем припои. В приведенной ниже табл.2.5 указаны основные свойства клеев, используемых при изготовлении РЭС. Учитывая то, что изделие может подвергаться воздействию высоких температур (до +85°C) выбираем клей ТКЛ-2, он обладает относительно высоким коэффициентом теплопроводности для использования в изделии такого типа.

Таблица 2.5. Сведения о клеях, используемых при изготовлении РЭС.

Марка клея

Диапазон рабочих температур, °C

Коэффициент теплопроводности, Вт/(м*К)

Удельное сопротивление, Ом*см

Режим отверждения,

°C/ч

Срок хранения, мес.

Дополнительные данные

ЭЧЭ-С

-60…

+150

4-6

(3-4)*10-3

60/5

80/3-4

120/1,5

6

Наполнитель - серебро: состав двухкомпонентный; предел прочности на сдвиг 6 - 10 Мпа; используется при сборке полупроводниковых приборов без воздействия высоких температур; жизнеспособность - 4 ч.

ЭВТ

-60…

+200

4,0

(2-8)*10-4

230-250

/3

3

Состав однокомпонентный; предел прочности на сдвиг 4 - 6,2 Мпа; жизнеспособность 10-20ч. Приклеивание дросселей и др. ферромагнитных элементов; в изготовлении микрополосковых плат.

ЭЧВТ

-60…

+200

0,8-1,0

-

150-180

/3

3

Состав однокомпонентный, но может включать ускоритель, что снижает температуру отверждения; предел прочности на сдвиг 4 - 6 Мпа; жизнеспособность 10-12ч.

ВК-9

-60…

+125

0,4-0,6

5,6*1013

30/24

60/до3

80-100

/1,5

12

Состав четырехкомпонентный. Наполнитель BN, SiO2, и др. ; приклеивание ферритовых, металлических, других деталей; крепление компонентов, ИС, микросборок, дискретных транзисторов, бескорпусных и корпусированых и т.д., в т.ч. на платы, покрытые лаком; жизнеспособность 2ч.

Эласто-сил 137-182

-60…

+200

1,8-2,0

1*103

25

/24-36

6

Состав однокомпонентный, используется для монажа компонентов РЭС; жизнеспособность 3ч.

ТКЛ-2

-60…

+125

1,6

1*1012

80

/6-7

60/20

12

Наполнитель: BN, Al, SiC, используется для монтажа теплонагруженных компонентов, например, приклеивание датчиков температуры в термостатах, жизнеспособность 4ч.

КЖТ-8

-60…

+125

0,7

1*1014

80/20

12

Состав двухкомпонентный, используется для монтажа кристаллов; жизнеспособность 4ч.

ЭТА-4

-60…

+150

1,43

4*1013

60/4-5

80/до1

12

Используется для крепления компонентов, в т.ч. к поверхностям плат, покрытых влагозащитным лаком УР-231 и др.; жизнеспособность 6ч.

ОПН-1

-60…

+125

-

6*1014

80/20

20/48

4-6

Для склеивания оптических деталей. Жизнеспособность 4,5ч.

Выбор припойной пасты

Пасты изготавливаются из неокисленного порошкообразного припоя и флюс-связующего.В зависимости от типа флюс-связующего припойные пасты делятся на три группы.

Группа А:безотмывочные припойные пасты,т.е. пасты,остатки которых после оплавления не требуют отмывки,поскольку представляют собой твердый,некоррозионноактивный диэлектрик.

Группа В:водоотмываемые пасты,т.е. пасты,остатки которых после оплавления легко удаляются водой.

Группа С:пасты для специальных применений,характеризующиеся высокой активностью,длительным временем хранения.Остатки пасты после оплавления удаляются спирто-бензиновой смесью.

Флюс-связующие группы А изготовлены на основе модифицированных органических кислот,содержат летучие компоненты,средней активности,не вызывают коррозии.

Флюс-связующие группы В изготовлены на основе органических кислот,не содержат летучих компонентов,средней активности,не вызывают коррозии. Флюс-связующие группы С состоят из смеси модифицированных органических кислот,не содержат летучих компонентов и инертных наполнителей,не вызывают коррозии. В зависимости от выполнения разных технологических задач при пайке многие фирмы предлогаю изготовить припойную пасту на заказ. При выборе припойной пасты необходимо знать припой который должен в ней находиться типы возможных припоев представлены в табл. 2.6.

Таблица 2.6. Типы припоев

Состав

Температура плавления,град.C

Sn61Pb39

183:190

Sn63Pb37

183

Sn63Pb35Ag2

183

Sn60Pb36Bi4

150:170

Sn61Pb38.5Sb0.5

183:189

Sn50Pb32Cd18

145

Необходимо знать размер необходимого зерна припоя используемого в припойной пасте. Возможные размеры зерен представлены в табл. 2.7

припой пайка микроэлектроника

Таблица 2.7 Размер зерна припоя

Диаметр зерна,мкм

20:50

40:80

20:80

Флюсы припойной пасты разделяются на дозаторные и флюсы для трафаретной печати их свойства представлены в табл. 2.7.

Таблица 2.7. Свойства флюсов в припойной пасте

Вязкость пасты, Па_с (25 град)

Вязкость пасты, Па_с (25 град)

Вязкость пасты, Па_с (25 град)

ФД

1000

700:800

700:800

ФД

1000

ФТП

1500

1500

2000

ФД-дозаторная

ФТП-трафаретная печеть

Существуют стандартные припойные пасты их характеристики представлены в табл. 2.8.

Таблица 2.8. Свойства припойных паст

Названия припойной пасты

ПП-011402А

ПП-011331В

ПП-011303С

Состав припоя

Sn61Pb39

Sn61Pb39

Sn61Pb39

Размер зерна припоя,мкм

20:50

20:50

20:50

Содержание металла,%

86:90

88:92

86:92

Вязкость,Пас

1000

700:800

1500

Срок хранения,мес.

6(5:10 град)

6(5:10 град)

6(20 град)

Время между нанесением пасты и установкой элементов,час

<=8

<=8

<=8

Время между установкой элементов и оплавлением,час

<=24

<=24

<=24

Температура оплавления,град.

210

200

200

Поверхностное сопротивление остатков пасты на тест-плате после оплавления,Ом(U=500 В)

>=10^11

Из представленных стандартных припойных паст необходимо выбрать ПП-011331В она обладает наименьшей вязкость и температурой плавления.

Разработка алгоритма технологического процесса сборки и монтажа ячейки приемного блока спутниковой связи

Алгоритм должен соответствовать некоторым требованиям:

- каждая последующая операция не должна ухудшать качеств предыдущей;

- каждая предыдущая операция должна обеспечивать выполнение последующей;

- в алгоритме должен быть учтен кратчайший путь технологического маршрута;

- должны быть отражены внутриоперационный и пооперационный контроль качества и возможность устранения дефектов;

Таким образом, предлагается алгоритм, который разработан в соответствии с вариантом сборки и монтажа ячейки приемного блока спутниковой связи (рис.2.12) и с учетом необходимых требований к технологическому процессу.

Алгоритм основных этапов ТП сборки и монтажа ячейки БСС изображен на рис.2.12.

В соответствии с алгоритмом технологического процесса сборки и монтажа определим степень автоматизации:

,

где Na - количество автоматизированных операций;

Nобщ - общее количество операций.

.

Т.е. степень автоматизации равна 64,3%.

Рис.2.12. Алгоритм основных этапов ТП сборки и монтажа ячейки БСС; ПМК - поверхностно-монтируемые компоненты; ПП - печатная плата; КК - контроль качества; ОДП - оплавление дозированным припоем; ЕД - есть дефект; НД - неустранимый дефект; АСУ ТП и КК - автоматизированная система управления технологическим процессом т контролем качества.

Обеспечение качества и надежности узловой сборки и монтажа ЭУ

Важно рассмотреть существующие виды брака оплавления и методы их устранения (табл. 2.9.) . Основной недостаток пайки ИК - нагревом в том, что количество энергии излучения, поглощаемой компонентами и платами, зависит от поглощающей способности материалов, из которых они изготовлены. В результате в пределах монтируемого устройства нагрев осуществляется неравномерно. Кроме того, не стоит забывать про теневые эффекты (невозможность пропайки выводов под корпусами микросхем и плат с высокой плотностью монтажа).

Большинство современных систем пайки используют конвекционный нагрев ЭМ. Данный метод легко поддается программированию и контролю, что обеспечивает равномерность прогрева изделия и высокое качество всех типов компонентов. В связи с переходом производства на бессвинцовые технологии актуально использование в качестве рабочей среды инертных газов, в частности азота. Это позволяет исключить окисление узлов пайки при более высоких температурах.

В зависимости от развития технологии диапазон дефектов постоянно меняется, что вызывает необходимость в новых методах контроля.

Внутрисхемный контроль

Это единственный метод, позволяющий оценить качество изделия (в отличие от остальных методов, которые направлены на определение качества пайки (рис. 2.13.)). Он позволяет определить место дефекта, проверить работоспособность сложных ИС. Установки внутрисхемного контроля выполняются как в варианте ручных тестеров (с набором тестовых щупов и клипс, а также с возможностью подключения зондового стенда), так и в виде автоматических тестеров с перемещающимися щупами либо с настраиваемой матрицей щупов.

Система внутрисхемного и функционального электрического контроля электронных модулей на печатных платах с “летающими тестовыми пробами” типа SPEA 4040; ее характеристики:

· внутрисхемный тест (аналоговый и цифровой);

· безвекторный тест обрывов для выводов интегральных микросхем, разъёмов и полярных конденсаторов;

· параметрический тест полупроводниковых компонентов;

· тест с подключением источников питания (до 15 штук).

Позволяет оценить качество пайки, точность расположения компонентов, а также, благодаря анализу маркировки корпусов компонентов, - правильность расположения того или иного компонента (проверка полярности). Поскольку распознавание графического изображения происходит в автоматическом режиме и качество тестирования не зависит от опыта оператора, вероятность ошибки в результатах теста минимальна

Таблица 2.9. Виды дефектов пайки ОДП.

Вид дефекта

Причина возникновения

Устранение

Непропай

Недостаточная температура оплавления припойной пасты

Локальный дефект устраняется вручную с помощью минитермофенов. В случае непропая всей платы допускается повторное оплавление пасты в печи

Трещины и расслоения корпуса

Неверно сформирован термспрофиль работы печи: происходит резкий скачок температуры при переходе из одной зоны в другую

Корректировка термопрофиля

Излом корпуса

Подобные повреждения имеют механическую природу и происходят на этапе установки компонентов на ПП с помощью автоматических систем размещения

Корректировка высоты захвата и установки компонентов

Опрокидывание компонентов

Размерные погрешности контактных площадок платы: площадки одного компонента сильно отличаются друг от друга. Различная степень смачивания припоем одноименных контактных площадок платы и контактов компонента. Повышенная шероховатость контактной площадки. Недостаточная металлизация контактных площадок корпуса компонента, излишки припоя на них. Большие растягивающие напряжения между контактными площадками и припойной пастой (чаще всего при пайке в парогазовой фазе). Неправильное размещение компонентов

Корректировка термопрофиля. Использование специальных припойных паст

Плохая смачиваемость выводов компонента

Сильное окисление выводов. Брак может быть не выявлен электрическим тестом, однако подобные контакты не надежны в эксплуатации

Необходимо хранение компонентов в шкафах с пониженной влажностью (например, шкафы японской фирмы SEIKA)

"Открытые" выводы

Типичный вид дефекта для транзисторов S0T89 - отрыв контактов от места пайки. Переизбыток пасты приводит к чрезмерному подъему компонента и нарушению контакта выводов с припойной пастой

Необходима выпайка компонента, очистка контактных площадок и локальная пайка

Шарики припоя

Разбрызгивание шариков припойной пасты по поверхности ПП и на нижней части компонентов во время пайки из-за неаккуратного нанесения пасты или повышенного газовыделения пасты на этапе предварительного нагрева. Чаще всего наблюдается под чип-резисторами и -конденсаторами, а также под компонентами типа SOT

Скорость предварительного нагрева не должна превышать 2-4 °С/с

Утолщение контактов

Плохая смачиваемость контактных площадок ПП

Платы необходимо хранить в соответствии с существующими стандартами

Растекание припоя за пределы контактных площадок знакоместа

Ошибки проектирования платы. Переходное отверстие расположено слишком близко к контактной площадке. Минимальное расстояние должно быть равным 0,2 мм при толщине проводника

Утонченный расчет дозирования припоя

Выбранная система Symbion P36 обеспечивает надежную диагностику и локализацию всех известных дефектов нанесения паяльной пасты.

Это наиболее эффективный метод оценки качества пайки компонентов с матричным расположением выводов (рис. 2.15.). В определенных случаях, когда электрический контроль узла просто не применим, этот метод может оказаться единственно возможным. Оба автоматических метода не обеспечивают 100%-ной оценки качества пайки без применения функционального тестирования.

Какими бы совершенными ни были материалы технологического процесса и оборудование, без грамотного контроля процесса добиться высокого качества продукции практически невозможно. После каждого этапа сборки необходима операция промежуточного контроля качества технологического процесса. Такой метод управления качеством позволяет исключить само возникновение брака благодаря поддержанию параметров сборки на заданном уровне и снизить себестоимость изделия за счет устранения брака на промежуточных операциях, а не после финишной пайки.


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.