Montaż SMD

Dynamiczny rozwój branży elektronicznej wymaga innowacyjnego podejścia w projektowaniu coraz to mniejszych, a jednocześnie rozbudowanych pod względem funkcjonalności, urządzeń. Miniaturyzacja technologii nie omija także przemysłu. Z tego powodu producenci elektroniki tworzą miniaturowe komponenty SMD. Dowiedz się na czym polega lutowanie i montaż SMD.

Elementy montażu powierzchniowego

Do elementów z grupy SMD (Surface Mount Device) zaliczane są tranzystory, oporniki, układy scalone, kondensatory i inne komponenty przeznaczone do montażu powierzchniowego SMT (Surface Mount Technology). Te niewielkich rozmiarów części, charakteryzują się płaską obudową oraz końcówkami lutowniczymi, które znajdują się z boku obudowy lub okalają ją niczym kołnierz. W przeciwieństwie do większych rezystorów i układów scalonych, wyjątkowo drobne elementy pozbawione są oznaczeń wartości na obudowach. Co więcej, płaskie rezystory SMD nie są oznaczane kodem barwnym, jak to ma miejsce w przypadku elementów do montażu przewlekanego.

Elementy SMD są wrażliwe na wyładowania elektrostatyczne lub wystąpienie przepięć, dlatego praca z nimi powinna odbywać się w środowisku ochrony ESD (Electro-Static Discarge). Poza zabezpieczeniem półprzewodników przed zniszczeniem, ESD obniża koszty produkcji kontraktowej oraz zwiększa jakość produktów. Jako, że ładunki elektrostatyczne gromadzą się na narzędziach, odzieży, czy dłoniach, ESD zapewnia ochronę w każdym z wymienionych przypadków. Przestrzeń produkcyjną, w której nie występują przedmioty powodujące ryzyko uszkodzenia elementów wrażliwych na ESD, nazywa się strefą EPA (Electro-Static Protected Area).

Lutowanie elementów SMD

Montaż na płytkach obwodów drukowanych odbywa się automatycznie i w kilku etapach. Sama technologia umożliwia obustronne obłożenie płytki komponentami. Elementy SMD precyzyjnie umieszcza się na laminacie, z przygotowanymi ścieżkami i miejscami połączeń. Przy obustronnym montażu, do mocowania komponentów po jednej stronie nierzadko wykorzystuje się klej. Pola lutownicze (pady) pokrywane są pastą, w skład której wchodzą kulki lutu cynowego oraz topnik. Łączenie wyprowadzeń wymaga użycia gorącego powietrza pieca z regulacją temperatury i siły nadmuchu. Ręczne lutownice nie znajdują w tym przypadku zastosowania, ze względu na duże ryzyko uszkodzenia komponentu SMD lub laminatu nierównomiernym grzaniem.

Demontaż SMD

Demontaż elementów SMD odbywa się przy pomocy stacji lutowniczej na gorące powietrze (tzw. Hot Air) lub przy użyciu promiennika podczerwieni. Zaawansowane systemy demontażowe korzystają z obu tych technologii. Przydatne okazać się mogą odsysacze, specjalne spoiwa do demontażu lub taśmy miedziane, które pochłaniają nadmiar cyny poprzez „przyklejanie” jej do cienkich drucików. Spoiwa demontażowe mieszają się z cyną po podgrzaniu, a następnie upłynniają ją, co ułatwia odessanie.

Układy BGA

Nazwą BGA (Ball Grid Array) określa się typy obudów układów scalonych przeznaczonych do montażu powierzchniowego SMT. Stosowane są głównie w urządzeniach przenośnych oraz płytkach PCB. Cechą charakterystyczna obudów BGA jest obecność znacznej ilości wyprowadzeń w postaci stopu lutowniczego na spodniej części układu. Często, grubość wyprowadzeń porównywana jest do grubości włosa. Zapewnia to lepszy stosunek liczby wyprowadzeń do powierzchni układu scalonego, dzięki czemu zajmuje on stosunkowo niewiele miejsca.

Lutowanie układów BGA odbywa się przy pomocy specjalnej stacji lutowniczej, która zapewnia równomierny rozkład temperatury na powierzchni lutowanego elementu. Na oczyszczoną izopropanolem płytkę nanosi się małą dawkę pasty lutowniczej, najlepiej przy pomocy sita przystosowanego do wyprowadzeń. Najpierw następuje wstępne nagrzewanie płytki, a kolejno zasadnicze lutowanie rozpływowe w temperaturze około 200 st.C, w zależności od typu zastosowanej pasty. Technologia ta wyróżnia się niską wadliwością. Po wykonanym lutowaniu, płytkę oczyszcza się z pozostałości topnika. Następnie, poddaje się ją automatycznej inspekcji rentgenem lub urządzeniem do automatycznej inspekcji optycznej. Szczególną uwagę zwraca się na ubytki, niewystarczający rozpływ oraz obecność tzw. „zimnych lutów”.

Montaż SMD i lutowanie SMD
Więcej o montażu powierzchniowym TUTAJ.

Newsletter

Dowiedz się pierwszy o nowościach i promocjach

Wszystkie prawa zastrzeżone © EAE Elektronik Spółka z o.o. Polityka prywatności Polityka cookies