imks-czesc i -stud [tryb zgodności]dsod.p.lodz.pl/materials/imks_a01.pdfantykorozyjne środki...
TRANSCRIPT
1
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA I
KONSTRUKCJA SPRZĘTU
Materiały, konstrukcja sprzętu i jego niezawodność
MateriałyMateriały
Materiały konstrukcyjne
Materiały przewodzące
Materiały rezystywne
Materiały dielektryczne
Materiały magnetyczne
Tworzywa sztuczne
Materiały półprzewodnikowe
Materiały na powłoki ochronne
Materiały stosowane w elektronice
MateriałyMateriały
Materiały konstrukcyjne - muszą charakteryzować się odpowiednimi właściwościami mechanicznymi;
Materiały na konstrukcje nośne urządzenia; elementy konstrukcyjne aparatury technologicznej i pomiarowej; obudowy elementów;
stal (stop żelaza Fe i węgla C ≤ 2%) – ze względu na skład chemiczny: stale węglowe i stale stopowe;– ze względu na przeznaczenie – stale konstrukcyjne, narzędziowe oraz specjalne (odporne na korozję, żaroodporne, żarowytrzymałe itp.);
miedź (miedź próżniowa) – szczególnie w lampach elektronowych (anody; elastyczne złącza próżnioszczelne);
nikiel i jego stopy – materiał konstrukcyjny na wnętrza lamp elektronowych;
Materiały stosowane w elektronice
MateriałyMateriały
Materiały przewodzące - muszą charakteryzować się bardzo dobrą przewodnością elektryczną;
Materiały niezbędne do wykonania połączeń pomiędzy poszczególnymi elementami układu jak również różnymi blokami urządzenia;
srebro – najwyższa przewodność elektryczna, łatwo pokrywa się siarczkami i tlenkami;
miedź, stopy miedzi – dobra przewodność, niższa cena, niezłe własności mechaniczne;
aluminium – dobra przewodność elektryczna, mała gęstość;
złoto – cienkowarstwowe pokrycia kontaktów, ochronne ścieżek połączeniowych;
Materiały stosowane w elektronice
Cu Ag Al Au
gęstość [kg/m3] 8920 10490 2700 19300
przewodność elektryczna [S/m] 59,6⋅106 63⋅106 37,7⋅106 45,2⋅106
przewodność cieplna [W/mK] 398 429 210 317
MateriałyMateriały
Materiały rezystywne – wykorzystywane do produkcji elementów grzejnych; rezystorów przemysłowych, laboratoryjnych, hybrydowych; elementów układów pomiarowych itd.
Powinny one odznaczać się:
odpowiednio duża rezystancja właściwa;
mały współczynnik temperaturowym rezystancji;
stałość rezystancji w czasie;
odpowiednio duża odporność na utlenianie i działanie czynników chemicznych;
dostatecznie wysoka temperatura topnienia;
Materiały stosowane w elektronice
MateriałyMateriały
Materiały rezystywne
materiały rezystywne metalowe - (RZADKO czyste metale) – wzrost TWR wraz ze wzrostem temperatury;
stale niskostopowe (Cr+Al+niewielkie ilości Cu) ∼ 0,75 Ωmm2/m
stopy miedzi (Cu <53-60%> + Ni <45-40%>) ∼ 0,5 Ωmm2/m
stopy niklowo-chromowe (nichromy)
bezniklowe stopy żelaza i chromu
materiały rezystywne niemetalowe – zmniejszanie się rezystywności wraz ze wzrostem temperatury;
Materiały stosowane w elektronice
POWSZECHNIE STOSOWANEW CIENKOWARSTWOWYCH UKŁADACH HYBRYDOWYCH
2
MateriałyMateriały
Materiały dielektryczne – wykorzystywane jako tzw. dielektryki izolacyjne oraz dielektryki kondensatorowe.
Dielektryki powinny charakteryzować się:
Właściwości elektryczne (duża wytrzymałość dielektryczna; niska rezystywność skrośna i powierzchniowa; niska przenikalność elektryczna względna i współczynnik strat dielektrycznych);
Właściwości mechaniczne (duża wytrzymałość na zginanie, rozciąganie, ściskanie; odporność na uderzenia);
Właściwości chemiczne (odporność na utlenianie, odporność na działanie kwasów i zasad);
Właściwości technologiczne (podatność na procesy obróbkowe);
Materiały stosowane w elektronice
MateriałyMateriały
Materiały dielektryczne – wykorzystywane są w trzech postaciach:
dielektryki gazowe
GAZY SZLACHETNE GAZY SZLACHETNE – argon, neon (lampy wyładowcze, świetlówki); hel (bardzo rzadko stosowany)
GAZY NIESZLACHETNEGAZY NIESZLACHETNE – azot (jako gaz obojętny chemicznie w procesach technologicznych; jako izolator w transformatorach) dwutlenek węgla;
dielektryki ciekłe – oleje pochodzenia mineralnego; fluorowe związki organiczne (np. FLUORINERT); wosk;
dielektryki stałe
ORGANICZNEORGANICZNE – głównie pochodne przetworzonej celulozy (np. papier)
NIEORGANICZNENIEORGANICZNE – materiały ceramiczne; szkło; mika
Materiały stosowane w elektronice
MateriałyMateriały
Materiały półprzewodnikowe – najczęściej wykorzystywane są:
PIERWIASTKI – krzem (Si); german (Ge);
ZWIĄZKI PÓŁPRZEWODNIKOWE – arsenek galu (GaAs); fosforek indu (InP); azotek galu (GaN); węglik krzemu (SiC); krzemogerman (SiGe);
POLIMERY i inne związki organiczne
Materiały stosowane w elektronice
Si Ge GaAs SiC
gęstość [kg/m3] 2330 5320 5320 3210
przerwa energetyczna [eV] 1,12 0,66 1,43 2,2-3,2
ruchliwość elektronów [cm2/Vs] 1350 3900 8500 500-1000
ruchliwość dziur [cm2/Vs] 450 1900 330 40-120
MateriałyMateriały
Materiały na powłoki ochronne Powłoki ochronne mają za zadanie chronić powierzchnię przedmiotu.
Wymagane jest aby:
powłoka dobrze przylegała do podłoża;
nie łuszczyła się;
była szczelna.
Grubość powłok ochronnych: 0,21 ÷ 25 µm;
Materiały na powłoki ochronne to: nikiel, chrom, miedź, srebro, cyna, cynk, ołów, kadm, aluminium i złoto;
Metody nanoszenia powłok ochronnych:
elektrochemiczne,
chemiczne,
nanoszenie próżniowe.
TechnologieTechnologie
Materiały i technologie cienko- i grubowarstwowe Kryterium podziału na cienkie warstwy i grube warstwy
grubość warstwy 1µm (NIE JEST TO PODZIAŁ ŚCISŁY);
technologia osadzania warstwy
Technologie cienkowarstwowe to takie techniki produkcyjne, które wykorzystują zaawansowaną aparaturę produkcyjną i laboratoryjną, pracującą w warunkach podwyższonej czystości, za której pomocą której, można produkować i przekształcać materiał z dokładnością do kilku warstw atomowych.
Podstawowe procesy cienkowarstwowe to:
osadzanie;
utlenianie;
trawienie.
TechnologieTechnologie
Materiały i technologie cienko- i grubowarstwowe Technologie grubowarstwowe należą do standardowych technik
osadzania warstw o grubości powyżej kilku mikrometrów (standardowo przedział 2 – 35µm).
Wykorzystanie technologii grubowarstwowych na ogół nie wymaga szczególnych warunków ani procedur i dlatego jest często spotykane w przemyśle (KOSZT MATERIAŁÓW, APARATURY TECHNOLOGICZNEJ, POMIESZCZEŃ).
Warstwy wytworzone w tej technologii posiadają na ogół mniejszą czystość i gorsze uporządkowanie niż powstałe za pomocą technik cienkowarstwowych.
3
TechnologieTechnologie
Materiały i technologie grubowarstwowe W technologii grubowarstwowej stosuje się pasty będące kompozycją:
fazy funkcjonalnej – proszki metali i tlenków metali decydujących o właściwościach elektrycznych warstw;
fazy wiążącej – odpowiada ona za trwałe połączenie fazy funkcjonalnej z podłożem ;
składnika organicznego – determinująwłaściwości umożliwiające drukowanie
Rodzaje past:
Pasty przewodzące;
Pasty rezystywne;
Pasty dielektryczne .
Metoda sitodruku
podłoże
nadruk
sitopasta
rakla
poziomowanie
suszenie
TechnologieTechnologie
Materiały i technologie grubowarstwowe W technologii grubowarstwowej stosuje się pasty będące kompozycją:
fazy funkcjonalnej – proszki metali i tlenków metali decydujących o właściwościach elektrycznych warstw;
fazy wiążącej – odpowiada ona za trwałe połączenie fazy funkcjonalnej z podłożem (szkliwo borokrzemowe + tlenki modyfikujące)
składnika organicznego – żywice +rozpuszczalniki (właściwości umożliwiające drukowanie)
Rodzaje past:
Pasty przewodzące – palladowo-srebrowe, platynowo-srebrowe, złote, platynowo-złote i miedziane;
Pasty rezystywne – tlenek rutenu oraz rutenian bizmutu;
Pasty dielektryczne
Proces realizacji
IDENTYFIKACJA POTRZEB WYMAGANIA PRZYGOTOWANIE
PRODUKCJI PRODUKCJA
ZESPÓŁ SPRZĘŻEŃ ZWROTNYCH
LIKWIDACJA UŻYTKOWANIE DYSTRYBUCJA PRODUKT
ODZYSK
ZŁOM
Kisiel R., Bajera A., „Podstawy Konstruowania Urządzeń Elektronicznych”, wPw, Warszawa: 1999
Właściwości urządzeń elektronicznych
Właściwości urządzenia decydujące o jego użyteczności można podzielić na dwie grupy:
Funkcjonalne – zastosowanie wyrobu
Eksploatacyjne – zdolność zachowania przez urządzenie jego cech
funkcjonalnych w trakcie użytkowania
Urządzenie pracuje w środowisku! Czynniki środowiskowe Urządzenie pracuje w środowisku! Czynniki środowiskowe
oddziałują na urządzenie, podzespoły i elementy elektroniczneoddziałują na urządzenie, podzespoły i elementy elektroniczne
Działanie czynników środowiskowych Działanie czynników środowiskowych
NIE MOŻE zostać całkowicie wyeliminowane!!!NIE MOŻE zostać całkowicie wyeliminowane!!!
Narażenia środowiskowe
Rodzaje narażeń środowiskowych:
klimatyczne – naturalne czynniki środowiska związane z określonym makroklimatem (temperatura, wilgotność, ciśnienie),
korozyjne atmosferyczne – najczęściej wynikające z przemysłowego zanieczyszczenia środowiska w postaci gazowej, ciekłej (mgła), stałej (pył),
radiacyjne – promieniowanie podczerwone, ultrafioletowe, jonizujące, itp.,
biotyczne – obecność i rozwój organizmów żywych: mikrobiotycznych(bakterie, grzyby, pleśnie,...), makrobiotyczne (zwierzęta, owady, rośliny wyższe),
mechaniczne – siły statyczne i dynamiczne (udary, wstrząsy, wibracje),
antropogenne – wynikające z obecności i/ lub działalności człowieka.
Niezawodność jest parametrem wyrobu (np. elementu bądź całego urządzenia) określającym jakie jest prawdopodobieństwo, że wyrób będzie pracował bezawaryjnie w określonym środowisku i przez określoną ilość czasu.
Niezawodność wyraża się wzorem:
gdzie: N – liczba użytkowanych wyrobów; n(t) – liczba wyrobów, które uległy uszkodzeniu do chwili t
Niezawodność
Niezawodność a intensywność uszkodzeń
PRZY ODPOWIEDNIO DUŻYM PRZY ODPOWIEDNIO DUŻYM NN
4
Ze względu na ilość oraz różnorodność przyczyn awarii, proces pojawiania się uszkodzeń w urządzeniach najczęściej rozkłada się równomiernie w czasie. W rezultacie niezawodność można zapisać wzorem:
gdzie: λ - intensywność uszkodzeń [1/h]; a t – czas [h]
Intensywność uszkodzeń w większości przypadków nie zależy od czasu użytkowania, czyli przyjmujemy że λ(t) = const.
Ponadto, jeśli λλλλt ≤ 0,1 to:
Niezawodność a intensywność uszkodzeń
Niezawodność
Intensywność uszkodzeń może być wykorzystana do obliczenia bezawaryjnej pracy urządzenia czyli do wyznaczenia średniego czasu do pierwszego uszkodzenia MTTF (ang. mean time to failure) :
czyli przy założeniu, że λt ≤ 0,1 to:
Średni czas do pierwszego uszkodzenia
Niezawodność
Intensywność uszkodzeń w funkcji czasu
Intensywność uszkodzeń
Kisiel R., Bajera A., „Podstawy Konstruowania Urządzeń Elektronicznych”, wPw, Warszawa: 1999
Niezawodność
Czas życia wyrobu
czas [s]
żyw
otno
ść [
-]
czas [s]
żyw
otno
ść [
-]
Dla WDla WAA = 0,3 = 0,3 eVeV (defekty (defekty objętościowe Si i tlenku) objętościowe Si i tlenku)
Dla WDla WAA = 1,1 = 1,1 eVeV (migracja (migracja zanieczyszczeń na powierzchni Si) zanieczyszczeń na powierzchni Si)
22
Temperatura wpływa na niezawodność a tym samym na intensywność uszkodzeń elementów elektronicznych
Intensywność uszkodzeń λλλλ w zależności od temperatury jest opisana zgodnie ze wzorem Arrheniusa:
gdzie: WA – energia aktywacji procesu degradacji; k – stała Boltzmanna; T – temperatura bezwzględna; λ0 – intensywność uszkodzeń przy WA = 0 eV
Przykłady wzrostu parametru λλλλ wraz ze wzrostem temperatury o 100K:
400
300≈ 4 ∙ 104
400
300≈ 2 ∙ 101
Niezawodność
Intensywność uszkodzeń a temperatura
Struktura szeregowa – warunkiem działania struktury szeregowej składającej się z k- elementów jest poprawne działanie każdego z tych elementów. Niezawodność struktury szeregowej wyraża się wzorem:
gdzie: r1(t), r2(t)…rk(t) – niezawodność poszczególnych elementów; λ1(t), λ2(t)… λk(t) – intensywność uszkodzeń poszczególnych elementów
Niezawodność struktur podstawowych
r3(t)r1(t) r2(t)
DLA TRZECH ELEMENTÓWDLA TRZECH ELEMENTÓW
Niezawodność
Struktura równoległa – warunkiem działania struktury równoległej składającej się z k- elementów jest poprawne działanie co najmniej jednego z tych elementów. Niezawodność struktury równoległej wyraża się wzorem:
gdzie: r1(t), r2(t)…rk(t) – niezawodność poszczególnych elementów; λ1(t), λ2(t)… λk(t) – intensywność uszkodzeń poszczególnych elementów
DLA TRZECH ELEMENTÓW
r1(t) r2(t) r3(t)
Jeśli Je śli rr11(t) = r(t) = r 22(t) = … = (t) = … = rr kk(t) = (t) = rr(t)(t)
Niezawodność struktur podstawowych
Niezawodność
5
Oblicz niezawodność 4-bitowego licznik impulsów składającego się z 4 przerzutników w formie układów scalonych o intensywności uszkodzeń 0,210-6 1/h i 20 połączeń lutowanych o intensywności uszkodzeń 0,0110-6 1/h dla 1 roku pracy ciągłej.
Przykład 1
Niezawodność
Oblicz niezawodność systemu zasilania składającego się z zasilacza sieciowego, przystosowanego do bezawaryjnej pracy w czasie 105 h, podłączonego równolegle z zasilaczem akumulatorowym o czasie bezawaryjnej pracy 106 h. Podaj wyniki dla 50h pracy ciągłej.
Przykład 2
Rozwiązania zwiększające niezawodność urządzeń
elektronicznych: upraszczanie układów (rozbudowa zwiększanie liczby elementów dla
wyraźnej poprawy parametrów urządzenia),
stosowanie elementów typowych o działaniu i niezawodności wielokrotnie sprawdzonej,
zapewnienie stabilnej pracy urządzeń w szerokim zakresie zmian parametrów elementów składowych,
unikanie układów wymagających bardzo stabilnych napięć zasilających,
stosowanie układów kontroli pracy i wyszukiwania uszkodzeń,
stosowanie jak największej liczby elementów produkowanych w dużych seriach i o sprawdzonej technologii,
minimalizacja liczby elementów regulacyjnych,
unikanie układów uniwersalnych, spełniających wiele funkcji.
Niezawodność
Właściwa ochrona podczas magazynowania i transportu ma
istotny wpływ na niezawodność elementów elektronicznych:
opakowania łagodzące skutki przeciążeń (gąbki, styropiany,...),
zapewnienie właściwej temperatury i wilgotności w otoczeniu sprzętu (np. kontrolowana atmosfera w magazynach),
opakowania utrudniające kontakt z agresywnym środowiskiem,
antykorozyjne środki kontaktowe (oleje, smary, powłoki zdzieralne),
inhibitory – środki absorbujące wilgoć,
mikroklimat w otoczeniu powierzchni sprzętu (hermetyczne opakowania z atmosferą ochronną).
Niezawodność
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA I
KONSTRUKCJA SPRZĘTU
Obwody drukowaneObwody drukowane
Co to jest obwód drukowany?Co to jest obwód drukowany? obwód drukowany obwód drukowany –– jest to płytka wykonana z izolacyjnego jest to płytka wykonana z izolacyjnego
materiału wraz ze zrealizowanymi na jej powierzchni połączeniami materiału wraz ze zrealizowanymi na jej powierzchni połączeniami (ścieżkami) elektrycznymi przeznaczona do montażu podzespołów (ścieżkami) elektrycznymi przeznaczona do montażu podzespołów elektronicznych;elektronicznych;
Podstawowe zadania płytek drukowanychPodstawowe zadania płytek drukowanych mechaniczne mocowanie elementów elektronicznych mechaniczne mocowanie elementów elektronicznych
i elektromechanicznych w określonym miejscu urządzenia,i elektromechanicznych w określonym miejscu urządzenia,
zapewnienie skutecznych połączeń elektrycznych pomiędzy zapewnienie skutecznych połączeń elektrycznych pomiędzy wszystkimi elementamiwszystkimi elementami
Obwody drukowane
Podstawowe pojęciaPodstawowe pojęcia ścieżki, mozaika przewodząca ścieżki, mozaika przewodząca – połączenia elektryczne elementów
elektronicznych w postaci ścieżek prowadzonych po powierzchni bądź wewnątrz izolatorów
pole lutownicze pole lutownicze – fragment powierzchni izolatora pokryty folią miedzianą umożliwiającą przymocowanie i odpowiednie połączenie elementów elektronicznych
punkt lutowniczy punkt lutowniczy – to pole/pola lutownicze wraz z wykonanym w nim otworem metalizowanym
Kisiel R., „Podstawy Technologii dla Elektroników”, btc, Warszawa: 2005
Obwody drukowane
6
PCB – ang: Printed Circuit Board (płytka drukowana)
SMT – ang: Sourface Mount Technology (montaż powierzchniowy)
SMD – ang: Sourface Mount Device (element elektroniczny przystosowany do
montażu powierzchniowego)
THT – ang: Through Hole Technology (montaż przewlekany)
THD – ang. Through Hole Device (elementy elektroniczne przystosowane do
montażu przewlekanego)
Obwody drukowane
Kisiel R., „Podstawy Technologii dla Elektroników”, btc, Warszawa: 2005
Ważniejsze oznaczenia i skrótyWażniejsze oznaczenia i skróty
Obwody drukowane
ZALETY: małe koszty wytwarzania (czas i koszt wytworzenia niezależny od rodzaju
obwodu, liczby połączeń, kształtu),
zwiększenie powtarzalności właściwości elektrycznych (identyczność wszystkich kolejnych wyrobów),
obniżenie kosztów montażu (automatyzacja układania i lutowania),
zmniejszenie ciężaru urządzeń (eliminacja elementów konstrukcyjnych),
wzrost niezawodności (lepsza jakość i powtarzalność montażu),
skrócenie czasu kontroli i pomiarów obwodów,
uproszczenie metod zabezpieczania urządzeń przed zagrożeniami środowiskowymi
WADY: trudności przy wprowadzaniu zmian konstrukcyjnych,
zwiększona wrażliwość na wibracje i udary,
utrudnione odprowadzanie ciepła.
Obwody drukowane
RODZAJE OBWODÓW DRUKOWANYCH:wg materiału podłoża: Sztywne
LAMINAT
CERAMIKA
SPECJALNE
Elastyczne
Sztywno - elastyczne
wg konstrukcji:
Jednostronne
Dwustronne
Wielowarstwowe
wg sposobu montażu: Do montażu przewlekanego
Do montażu powierzchniowego
LUTOWANIE NA FALI
LUTOWANIE ROZPŁYWOWE
Do montażu mieszanego
wg technologii:
Wykonane metodą substraktywną
Wykonane metodą addytywną
Wykonane metodą póładdytywną
Laminaty sztywne
WYTWARZANIE PODŁOŻY:
TMateriał osnowowy
Żywica
PrepregPrepreg
P T
Cu
Cu
2 2 –– 10 warstw10 warstw
Laminaty sztywne
GRUBOŚĆ PŁYTEK IZOLACYJNYCH:
płytki jednowarstwowe: 0,5 ÷ 6mm,
płytki wielowarstwowe: 0,05 ÷ 0,75mm / na warstwę,
GRUBOŚĆ FOLII MIEDZIANEJ:
5µm; 9µm; 17,5µm; 35µm; 70µm; 105µm
Typ żywicyTyp żywicy Typ nośnikaTyp nośnika Forma materiałuForma materiału OznaczenieOznaczenie
fenolowafenolowa
papierpapier arkuszarkusz FRFR--2; X; XP; XX; ...2; X; XP; XX; ...
bawełnabawełna tkaninatkanina C; CE; L; LEC; CE; L; LE
szkłoszkłowłókninawłóknina GG--22
tkaninatkanina GG--33
nylonnylon włókninawłóknina NN--11
aminowaaminowa szkłoszkło tkaninatkanina ESES--1; ES1; ES--3; G3; G--5; G5; G--99
epoksydowaepoksydowapapierpapier arkuszarkusz FRFR--33
szkłoszkło tkaninatkanina GG--10; G10; G--11; FR11; FR--4; FR4; FR--55
alkidowaalkidowa szkłoszkło matamata GPOGPO--1; GPO1; GPO--22
silikonowasilikonowa szkłoszkło tkaninatkanina
Laminaty sztywne
POPULARNE TYPY LAMINATÓW SZTYWNYCH:
7
Laminaty sztywne
WŁAŚCIWOŚCI POPULARNYCH TYPÓW LAMINATÓW SZTYWNYCH:
ParametrParametr JednostkaJednostka FRFR--22 FRFR--44 GPOGPO--11
masa właściwa masa właściwa g/cmg/cm33 1,31,3 1,851,85 1,51,5--1,91,9
TCE: x, yTCE: x, yzz
ppm/Kppm/K11111212
11111515
15152121
przewodność cieplnaprzewodność cieplna W/mKW/mK 0,240,24 0,350,35 --
stała dielektr. (1MHz)stała dielektr. (1MHz) -- 4,54,5 4,94,9 4,44,4
wytrz. napięciowawytrz. napięciowa kV/mmkV/mm 6060--7070 3535--6565 4040
wytrz.wytrz.--rozciąganie: x,yrozciąganie: x,yzz
MPaMPa88886666
280280235235
70708383
max temp. pracymax temp. pracy OOCC 105105 150150 105105
higroskopijnośćhigroskopijność %% 0,80,8 0,350,35 1,01,0
ZALETY LAMINATU FR-4:
cena adekwatna do własności elektrycznych i mechanicznych,
łatwa produkcja w skali masowej,
WADY LAMINATU FR-4:
trudności przy wierceniu otworów,
mała stabilność wymiarowa,
niska temperatura zeszklenia żywicy (120 – 160OC),
niedopasowanie TCE laminatu i elementów,
konieczność utylizacji pyłu szklanego i kurzu żywicznego.
Laminaty sztywne
ParametrParametr JednostkaJednostka AlAl22OO33
95%95%--99,6%99,6%
AlNAlN BeOBeO
masa właściwa masa właściwa g/cmg/cm33 3,7 3,7 --3,93,9 3,33,3 2,92,9
TCE: 20TCE: 20--60060000CC2020--1000100000C C
ppm/Kppm/K7,67,68,28,2
4,64,68,18,19,49,4
przewodność cieplnaprzewodność cieplna W/mKW/mK 2525--3737 170170--215215 273273
stała dielektr. (1MHz)stała dielektr. (1MHz) -- 9 9 –– 9,89,8 1010 6,66,6
wytrz. napięciowawytrz. napięciowa kVkV/mm/mm 8 8 --1010 1515 1414
wytrzymałość na zginaniewytrzymałość na zginanie kPakPa 32 32 -- 4949 -- 1919
max temp. pracymax temp. pracy OOCC 17001700 700700 12001200
higroskopijnośćhigroskopijność %% 00 00 00
Podłoża ceramiczne
WŁAŚCIWOŚCI POPULARNYCH PODŁOŻY CERAMICZNYCH:
Podłoża elastyczne
OBSZAR ZASTOSOWAŃ:
połączenia elastyczne między płytkami drukowanymi sztywnymi różnych podzespołów lub bloków urządzeń elektronicznych,
części elastyczne w płytkach sztywno-giętkich,
elastyczne połączenia dynamiczne,
podłoża do montażu przestrzennego (3D),
elastyczne obwody drukowane (np. aplikacje tekstroniczne).
Wymagania:Wymagania: stabilność wymiarowa, odporność termiczna, odporność na zrywanie, parametry elektryczne, elastyczność w temperaturach ekstremalnych, higroskopijność, odporność chemiczna, palność,
Podłoża elastyczne
ParametrParametr PoliimidPoliimid PoliesterPoliester AramidAramid EpoksydEpoksyd
Rozciąganie (Rozciąganie (MPaMPa) ) 175175--210210 154154--196196 7777 245245--260260
Max wydłużenie (%)Max wydłużenie (%) 6060--8080 6060--165165 77--1010 33--55
Max temperatura (Max temperatura (OOC)C) --200/+300200/+300 --60/+10560/+105 55/+20055/+200 --55/+15055/+150
Temp. zeszklenia (Temp. zeszklenia (OOC)C) 220220--260260 9090--110110 9090--165165 120120--150150
TCE (ppm/TCE (ppm/OOC)C) 2020 2277 2222 1010--1212
Przenikalność elektr.Przenikalność elektr. 3,43,4 3,03,0 2,12,1 44,5,5--5,35,3
Wytrz. napięciowa (kV/mm)Wytrz. napięciowa (kV/mm) 144144 136136 2020 9,69,6
Higroskopijność (%)Higroskopijność (%) 2,92,9 0,30,3 88--99 0,050,05--33
Przykładowe podłoża elastyczne i ich właściwości:Przykładowe podłoża elastyczne i ich właściwości:
Podłoża elastyczne
Kapton®cena :-(
Mylar®cena :-)
Nomex®cena :-)
8
Metody wytwarzania folii miedzianych:Metody wytwarzania folii miedzianych:
obróbka plastyczna (walcowanie) obróbka plastyczna (walcowanie) –– Cu 99,9%Cu 99,9%ELASTYCZNE OBWODY DRUKOWANEELASTYCZNE OBWODY DRUKOWANE
+ elastyczność (wytrzymałość na zginanie);- wytrzymałość na rozciąganie; lutowność; ograniczona
szerokość folii;
elektrolitycznie elektrolitycznie –– Cu 99,5%Cu 99,5%SZTYWNE OBWODY DRUKOWANESZTYWNE OBWODY DRUKOWANE
- plastyczność
naparowywanie w wysokiej próżninaparowywanie w wysokiej próżni
Mozaika przewodząca
Sposoby wytwarzania mozaiki przewodzącejSposoby wytwarzania mozaiki przewodzącej metoda metoda subtraktywnasubtraktywna
metoda metoda póładdytywnapóładdytywna
metoda addytywnametoda addytywna
Mozaika przewodząca
Metoda Metoda subtraktywnasubtraktywna:: Materiał wyjściowy – laminat foliowany miedzią; W celu otrzymania mozaiki przewodzącej usuwa się zbędne obszary
miedzi; Rodzaje:
Trawienie zbędnych obszarów miedzi, Mikrofrezowanie, Obróbka laserowa (laser micromashining).
Metoda Metoda subtraktywnasubtraktywna –– trawienie:trawienie:
Mozaika przewodząca
LAMINAT
FOLIA Cu
MOZAIKAPRZEWODZĄCA
(1)(1)
(2)(2)
(3)(3)
(4)(4)
Powszechnie stosowana metoda maskowania – fotochemiograficzna;
Maski – fotopolimerystałe, emulsje ciekłe;
Naświetlenie obszarów w celu uodpornienia ich na czynniki trawiące;
Metoda Metoda subtraktywnasubtraktywna -- ograniczenia:ograniczenia:
ścieżki nie węższe niż 0,2 mm,
podtrawianie ścieżek
1 – maska; 2 – ścieżka drukowana; 3 – podłoże
a – podtrawienie; b – szerokość ścieżki; d – grubość folii
Mozaika przewodząca
Metody addytywne:Metody addytywne:
addytywna z maskowaniem,
wiercenie otworów w laminacie,
maskowanie płytki w miejscach braku mozaiki,
metalizacja chemiczna Cu do wymaganej grubości,
zmywanie maski,
addytywna bez maskowania (fotoaddytywna),
wiercenie otworów w laminacie,
oświetlenie laminatu w miejscach występowania mozaiki przewodzącej
(przez kliszę negatywową),
metalizacja chemiczna Cu,
Mozaika przewodząca
Technologia DCB (Technologia DCB (DirectDirect CopperCopper BondingBonding):):
Powszechnie stosowana ceramika Al2O3 (96%),
Lepsze parametry cieplne AlN
Ograniczenie wymiarów podłoży ze względu na deformacje podczas wygrzewania
Metody wytwarzania PCB
J. Schulz-Hader, A. Dehmel, A. Roth "High reliability solutions based on DCB substrates", www.curamik.com
9
Organizacja powierzchni PCB
STREFA ISTREFA I – montażu elementów
elektronicznych
gdzie Fi – powierzchnia zajmowana przez i-ty element
STREFA II STREFA II – złącza
STREFA III STREFA III – dostępu zewnętrznego
STREFA IV STREFA IV – mocowania
Kisiel R., „Podstawy Technologii dla Elektroników”,btc, Warszawa: 2005
Technologie montażu
powierzchniowypowierzchniowy
mieszany IImieszany IImieszany Imieszany I
przewlekanyprzewlekany
Projektowanie obwodów drukowanych
Siatka modułowa tzw. rasterSiatka modułowa tzw. raster
Mil – jednostka miary używana w projektowaniu obwodów drukowanych
1 mil = 1/1000 cala1 mil = 1/1000 cala
UKŁAD JEDNOSTEK METRYCZNY CALOWY MILSOWY
Podstawowy 2,5 mm 0,1” = 2,54 mm 100
Pośredni 1,25 mm 0,05”= 1,27 mm 50
wtórny 0,625 mm 0,025”= 0,635 mm 25
Podstawowe reguły projektowania obwodów drukowanych:
pola lutownicze elementów przewlekanych muszą być umieszczone w węzłach siatki modułowej,
środki geometryczne podzespołów SMD umieszcza się w węzłach siatki,
ścieżki powinny być prowadzone po liniach siatki modułowej.
Projektowanie obwodów drukowanych
Kisiel R., „Podstawy Technologii dla Elektroników”,btc, Warszawa: 2005
Pola lutownicze:
NIEMETALIZOWANE:NIEMETALIZOWANE: METALIZOWANEMETALIZOWANE::D/d=2,5÷3 D/d=1,5÷2
Projektowanie obwodów drukowanych
dla dla ddwyprwypr = = 0,50,5--0,85mm: 0,85mm: d = d = ddwyprMAXwyprMAX + 0,10 + 0,10 ±±0,05mm,0,05mm,dla dla ddwyprwypr = 0,85= 0,85--1,10 mm: d = 1,10 mm: d = ddwyprMAXwyprMAX + 0,15 + 0,15 ±±0,1mm,0,1mm,dla dla ddwyprwypr = 1,1= 1,1--2,00 mm: d = 2,00 mm: d = ddwyprMAXwyprMAX + 0,20 + 0,20 ±±0,1mm,0,1mm,
Otwory punktów metalizowanych powinny być Otwory punktów metalizowanych powinny być powiększone dodatkowo o 0,15powiększone dodatkowo o 0,15--0,30 mm0,30 mm
Ścieżki drukowane:
dopuszczalna obciążalność prądowa,
Projektowanie obwodów drukowanych
S; l; R=constRl=R/l
T przewoduTmax I[A]
J[A/mm 2]
Pl=I2Rl
JA
S = 1mm2
:35µmx28,5mm
ob.= 28,6mm
: r = 1,13mm
ob.= 4,27mm
10
Ścieżki drukowane:
dopuszczalna obciążalność prądowa,
dopuszczalny spadek napięcia na długości ścieżki,
technologia wykonania płytki, np. dokładność procesu trawienia,
znormalizowane szerokości ścieżek,
pojawiające się elementy pasożytniczych (indukcyjności, pojemności)
rodzaj materiału podłoża izolacyjnego,
warunki środowiskowe (temperatura, wilgotność, ciśnienie),
sposób montażu elementów,
odległość między ścieżkami.
Projektowanie obwodów drukowanych
Odległości pomiędzy ścieżkami:
różnice napięć na sąsiednich ścieżkach,
wartości szczytowe napięć,
rezystancja powierzchniowa materiału podłoża,
warunki środowiskowe (wilgotność, zanieczyszczenie atmosfery,
temperatura, ciśnienie),
rodzaj powłoki izolacyjnej,
wzajemne oddziaływanie elektromagnetyczne,
sposób montażu elementów,
możliwości wykonawcze producenta .
Projektowanie obwodów drukowanych
Zalecenia szczegółowe:
Rozkład ścieżek na płytkach powinien być zrównoważony cieplnie,
Długość ścieżek powinna być jak najkrótsza (ścieżki nie powinny zakręcać
pod kątem 900),
Należy stosować możliwie najszersze ścieżki,
Minimalna odległość ścieżek od krawędzi płytki
0,4 mm – dla płytek jednostronnych,
0,5 mm – dla płytek dwustronnych,
Połączenia pól lutowniczych powinny
być doprowadzane centralnie i nie przekra-
czać 1/3 szerokości pola;
Pole lutownicze nie może być częścią ścieżki;
Odległość między korpusami elementów nie może być mniejsza od 0,5 mm.
Projektowanie obwodów drukowanych
Rozkład elementów:
minimalizacja prawdopodobieństwa powstawania błędów lutowniczych,
skuteczne odprowadzanie mocy rozpraszanej przez urządzenie,
optymalizacja układania elementów,
możliwość testowania i montażu mechanicznego gotowego pakietu,
należy uwzględnić mocowanie elementów ciężkich.
Projektowanie obwodów drukowanych
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA I
KONSTRUKCJA SPRZĘTU
Elementy
Miniaturyzacja
Historia rozwoju technik montażu
1970 1980 1990 2000 2010
PR
EZ
ST
RZ
EŃ
ZA
JMO
WA
NA
PR
ZE
Z S
YS
TE
M MONTAŻ PRZEWLEKANY
MONTAŻ POWIERZCHNIOWY
MONTAŻ Z UDZIAŁEM OBUDÓW MATRYCOWYCH
System on ChipSystem in Package
Kisiel R., „Podstawy Technologii dla Elektroników”, btc, Warszawa: 2005
11
Miniaturyzacja
REZYSTANCJA:REZYSTANCJA:
POJEMNOŚĆ:POJEMNOŚĆ:
Element k-razy mniejszy
a’
b
c
ab’
c’
OBJĘTOŚĆ:OBJĘTOŚĆ:
GĘSTOŚĆGĘSTOŚĆ
WYDZIELANEJ MOCY:WYDZIELANEJ MOCY:
Obudowa elementu elektronicznego
Podstawowe zadnia stawiane przed obudowami elementów elektronicznych: Doprowadzenie zasilania do układu elektronicznego,
Przesyłanie sygnałów wejściowych i wyjściowych,
Odprowadzenie ciepła z układu,
Zabezpieczenie układu przed niekorzystnym oddziaływaniem środowiska.
Technologia „packagingu”:
Połączenie struktury półprzewodnikowej z podłożem obudowy lub podłożem mikroukładu,
Wykonanie połączeń pomiędzy metalicznymi kontaktami struktury półprzewodnikowej oraz kontaktami podłoża mikroukładu
Hermetyzacja.
MONTAŻ
MONTAŻ
HERMETYZACJA
Obudowa elementu elektronicznego
Montaż Połączenie pomiędzy metalicznymi kontaktami struktury półprzewodnikowej a wyprowadzeniami obudowy może być zrealizowane w technologii: montaż drutowy,
technologia flip-chip,
technologia TAB (TAPE AUTOMATED BONDING) ,
lutowanie lutem miękkim,
klejenie przy zastosowaniu klejów przewodzących.
Obudowa elementu elektronicznego
Główne kryteria wyboru typu obudowy:
Rodzaj elementu,
Technologia montażu PCB (elementy SMD lub „przewlekane”),
Moc rozpraszana w elemencie,
Warunki środowiskowe,
Dostępność obudowy i koszt elementu.
Podzespoły do montażu przewlekanego
Podzespoły do montażu przewlekanego charakteryzują się tym że ich
wyprowadzenia są przewlekane przez otwory w płytce drukowanej a następnie
są do niej lutowane. Może podzielić je:
wg ilości wyprowadzeń: dwuwyprowadzeniowe,
wielowyprowadzeniowe,
wg rozmieszczenia wyprowadzeń: osiowe,
radialne.A = L + 2c + 2R + A = L + 2c + 2R + ddww = n * 50mil= n * 50mil
c = 1 c = 1 –– 4 mm4 mmRRminmin = 1 mm= 1 mm
R
Lc
A
www.fonar.com.pl
Podzespoły osiowe: Najczęściej mają kształt walca.
Wyprowadzenia umieszczone są w ich osi.
Przystosowane do lutowania ręcznego oraz lutowania na fali.
Stosunkowo długie wyprowadzenia dają pewną dowolność w rozmieszczeniu ich punktów lutowniczych.
Wyprowadzenia wykonane są z drutów (najczęściej miedzianych) o średnicach 0,38 do 0,81 mm pokrytych powłokami o dobrej lutowności.
Rezystory, kondensatory, diody, niektórerozwiązania cewek i dławików
Podzespoły do montażu przewlekanego
12
Podzespoły radialne: Różne kształty obudów: płaskie okrągłe,
prostopadłościenne, kubeczkowate.
Wyprowadzenia umieszczone są pojednej stronie elementu i są do siebierównoległe.
Rozstaw wyprowadzeń jest wielokrotnością(sporadycznie ułamkiem) wymiaru charak-terystycznego 2,54 mm = 100 milsów.
Niektóre rezystory, większość kondensatoróworaz elementy optoelektroniczne np. diody LED.
Podzespoły do montażu przewlekanego
Podzespoły wielowyprowadzeniowe: Elementy czynne: tranzystory, układy
scalone.
Obudowy prostopadłościenne lub kubecz-kowe
Obudowy kubeczkowe: najczęściej metalowe(TO5, TO18, TO98) rzadziej plastikowe (TO92).
Układy scalone w obudowach kubeczkowych - liczba wyprowadzeń 4, 6, 8, 10, 12 lub 14.
Układy scalone VLSI: obudowy DIP i SIP nie mogą być stosowane ze względu na niedopa-sowanie TCE (max 64).
Obudowy prostopadłościenne: plastikowe (sprzęt powszechnego użytku) lub ceramiczne(sprzęt profesjonalny i specjalny).
Podzespoły do montażu przewlekanego
Tranzystory: Obudowy serii TO (Transistor Outline)
- plastikowe (TO-92), metalowe (TO-5)
Dla tranzystorów średniej i dużej mocy (obudowy metalowe) kolektor jest połączony galwanicznie z obudową
Różne typy tranzystorów mogą mieć tą samą obudowę, ale inaczej ułożone wyprowadzenia !!!
Niektóre obudowy zawierają „mini-radiator” pełniący również rolę elementu mocującego (TO-3, TO-220).
TOTO--1818
TOTO--33
TOTO--220220
TOTO--92A92A
Podzespoły do montażu przewlekanego
Diody: Dwa wyprowadzenia
Rozróżnienie i orientacja wyprowadzeń!
Obudowa zależna od typu diody i jej mocy.
Podzespoły do montażu przewlekanego
Złącza, podstawki: Obudowy wielonóżkowe;
Standaryzacja rozwiązań;
Różne rodzaje obudów – płaskie, kątowe,do układów scalonych, itp...
Podzespoły do montażu przewlekanego
Podzespoły do montażu powierzchniowego powinny charakteryzować się: wyprowadzenia przystosowane do montażu na powierzchni płytki PCB;
kontakty powinny być łatwo i dobrze zwilżalne;
kształty i wymiary muszą być zunifikowane i przystosowane do montażu automatycznego;
lepsze odwzorowanie kształtu korpusu; odporność na mycie (rozpuszczalniki, woda);
odporność na naprężenia mechaniczne i termiczne w trakcie lutowania;
mniejsze, bardziej zwarte konstrukcje pozwalają na pracę z wyższymi częstotliwościami.
Podzespoły do montażu powierzchniowego
13
Podzespoły typu „chip”: Kształt prostopadłościanu z wyprowadzeniami
na węższych krawędziach zintegrowanymiz korpusem.
Rezystory, kondensatory oraz niektóre typybezpieczników i cewek.
Znormalizowane wymiary to długość i szerokość. Wysokość oraz wielkość kontaktów zależą od innych czynników.
1206: 0,12” x 0,06” = 3mm x 1,5mm
0805: 0,08” x 0,05” = 2mm x 1,27mm
0402: 0,04” x 0,02” = 1mm x 0,5mm
0201: 0,02” x 0,01” = 0,5mm x 0,25mm
1206
0,06”
Podzespoły do montażu powierzchniowego
Rezystory: Zakres rezystancji:
Klasy tolerancji:
Moc rozpraszana:
Temperaturowy współczynnik rezystancji: typ. 0,02%/K
Rezystory zero-ohmowe czyli tzw. zworki
Użycie „zworek” w postaci rezystorów SMD o wartości 0 ohmów pozwala uniknąć stosowania dodatkowych „przelotek” na płytce PCB.
Umożliwia to likwidację jednej warstwy metalizacji.
Podzespoły do montażu powierzchniowego
Kondensatory ceramiczne: konstrukcja płaska złożona z ceramicznych metalizowanych płatków
(nawet do 50 warstw);
zbyt szybkie nagrzewanie może powodować pęknięcia w wewnętrznych warstwach;
elektroda
ceramika
Podzespoły do montażu powierzchniowego
Elementy polaryzowane: Diody, kondensatory elektrolityczne
tantalowe, aluminiowe;
Dwa wyprowadzenia;
Polaryzacja oznaczona poprzez kształt elementu lub symbol na obudowie;
76
Kondensator tantalowy
Dioda
Podzespoły do montażu powierzchniowego
Tranzystory: Typowe obudowy tranzystorów
– SOT (Small Outline Transistor)
3 ewentualnie 4 wyprowadzenia
Moce znamionowe zależą odwymiarów obudowy
500mW 500mW ((1W1W))
200mW (200mW (350mW350mW))
Podzespoły do montażu powierzchniowego
Układy scalone - SMD: Układy scalone małej i średniej skali integracji:
SO (Small Outline) lub SOIC (Small OutlineIntegrated Circuit) – wyprowadzenia w dwóch rzędach wzdłuż dłuższych boków. Rasterwyprowadzeń 1,27 mm = 50mils
Typ obudowy jest rozszerzony o informacjeokreślającą liczbę wyprowadzeń np.: SO16.
1-sza nóżka jest zawsze oznaczona na obudo-wie. Na płytkach PCB nóżka nr 1 oznaczona polem prostokątnym.
Typowa liczba wyprowadzeń w SO wynosi 8 – 32.Zminiaturyzowana wersja VSO (Very Small Outline)może posiadać nawet do 56 wyprowadzeń.
Ograniczenie - nadmierne naprężenia ścinające.
SOICSOIC
SOJSOJ
Podzespoły do montażu powierzchniowego
14
Układy scalone - SMD: Zwiększenie liczby wyprowadzeń
- obudowy kwadratowe z wypro-wadzeniami rozmieszczonymi naczterech bokach:
PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier)wyprowadzenia w kształcie litery „J”rozstawione co 1,27 mm; do 84 wyprowadzeń;
QFP (Quad Flat Package) wypro-wadzenia w kszatłcie spłaszczonej litery „Z”; rozstaw wyprowadzeń od 1mm do 0,4mm; ilość wyprowa-dzeń od 32 do 304;
QFN (Quad Flat No-Lead) – obudowy „bezwyprowadzeniowe”; rolę wyprowadzeń pełnią „pola lutownicze” na spodzie obudowy.
PLCCPLCC
QFPQFP
QFNQFN
Podzespoły do montażu powierzchniowego
Układy scalone – PLCC, QFP: Koplanarność wyprowadzeń;
Zwichrowania płytek podłożowych obwodów drukowanych;
Jakość pól lutowniczych;
Technologiczne możliwości realizacji połączeń (rozdzielczość druku pasty lutowniczej).
Podzespoły do montażu powierzchniowego
CSP
Moduły
BGA
BGA (Ball Grid Array), CSP (Chip Scale Package), Flip Chip
Podzespoły do montażu powierzchniowego
duża liczba wyprowadzeń,
dobra wytrzymałość mechaniczna,
eliminacja problemu koplanarności,
zmniejszenie ilości pasty lutowniczej,
zmniejszenie wadliwości montażu,
zwiększenie precyzji montażu.
Wadliwość montażu:Wadliwość montażu:PBGA PBGA 11÷÷ 3 ppm3 ppmQFP(0,635mm) QFP(0,635mm) 15 15 ÷÷ 20 ppm20 ppmQFP(0,5mm) QFP(0,5mm) 15 15 ÷÷ 80 ppm80 ppm
ZALETY BGA (Ball Grid Array)
Zjawisko Zjawisko samocentrowaniasamocentrowania kontaktów sferycznych na polach lutowniczych:kontaktów sferycznych na polach lutowniczych:tolerancje pozycjonowania:tolerancje pozycjonowania:
BGA (Ø0,74mm) – 0,30 mm;
QFP (0,5mm) – 0,08 mm;
Podzespoły do montażu powierzchniowego
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA II
Połączenia lutowanePołączenia lutowanespoiwa i pasty lutowniczespoiwa i pasty lutownicze
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA I
KONSTRUKCJA SPRZĘTU
Połączenia lutowanespoiwa i pasty lutownicze
15
Tworzenie połączeń elektrycznych
Definicja połączenia elektrycznego elementów:
Wyprowadzenia metalowe dwóch elementów są połączone elektrycznie jeżeli
elektrony z siatki krystalicznej jednego metalu mogą się przenosić swobodnie
do siatki krystalicznej drugiego.
Rodzaje połączeń: Stałe
Rozłączne
POŁĄCZENIEPOŁĄCZENIETRWAŁETRWAŁE
OBSZAROBSZARPOŁĄCZENIAPOŁĄCZENIA
KOŃCÓWKIKOŃCÓWKIWYPROWADZENIAWYPROWADZENIA
Łączone elementy: Naturalną cechą powierzchni elementów metalowych jest:
CHROPOWATOŚĆ POWIERZCHNI;
WARSTWY IZOLACYJNE (NA POWIERZCHNI TAKICH MATERIAŁÓW JAK CU, AG, AL, STOPY CYNY, W SKUTEK REAKCJI ZE SKŁADNIKAMI ATMOSFERY NP.: TLEN, SIARKA TWORZĄ SIĘ WARSTWY IZOLACYJNE O GRUBOŚCI 0,1 MIKROMETRA);
Aby uzyskać odpowiednie połączenie elektryczne należy usunąć warstwę izolacyjną => mała rezystancja połączenie; możliwy przepływ prądu elektrycznego.
Tworzenie połączeń elektrycznych
Różne techniki tworzenia połączeń stałych: Z wprowadzeniem dodatkowej fazy łączącej
LUTOWANIE;
ZGRZEWANIE;
KLEJENIE;
Z wykorzystaniem naprężeń stykowych
OWIJANIE;
ZACISKANIE;
ZAKLESZCZANIE.
Tworzenie połączeń rozłącznych jedynie poprzez naprężenia stykowe nie przekraczające granicy sprężystości materiałów
Tworzenie połączeń elektrycznych
Tworzenie połączeń stałych z dodatkowa fazą łączącą: Proces tworzenia połączenia:
LUTOWANIE – CHWILOWE STOPIENIE ŁĄCZĄCEGO STOPU;
ZGRZEWANIE – STOPIENIE PRZYPOWIERZCHNIOWEJ WARSTWYŁĄCZONYCH METALI;
KLEJENIE – TRWAŁA ZMIANA STANU SKUPIENIA KLEJU;
Usuwanie warstwy izolacyjnej:
TOPNIKI (LUTOWANIE);
ROZPUSZCZALNIKI (ZGRZEWANIE LUB KLEJENIE).
Tworzenie połączeń elektrycznych
Tworzenie połączeń stałych z wykorzystaniem naprężeń stykowych: Proces tworzenia połączenia:
ZBLIŻENIE ŁĄCZONYCH POWIERZCHNI NA ODLEGŁOŚCI ATOMOWE
TWORZĄ SIĘ ODKSZTAŁCENIA NA POZIOMIE MIKRONIERÓWNOŚCI
Usuwanie warstwy izolacyjnej:
W WYNIKU DZIAŁANIA NAPRĘŻEŃ WYWOŁANYCH NACISKIEM
MAŁAMAŁASIŁASIŁA
DUŻADUŻASIŁASIŁA
Tworzenie połączeń elektrycznych
Montaż – połączenia lutowanie:
Lutowanie jest procesem polegającym na łączeniu elementów metalowych za pomocą dodatkowego roztopionego metalu zwanego lutem (spoiwem).
Temperatura topnienia lutu jest znacznie niższa od temperatury topnienia łączonych metali (W ELEKTRONICE STOSUJE SIĘ NAJCZĘŚCIEJ TZW. LUTOWANIEMIĘKKIE => TEMP. TOPNIENIA LUTU < 4500C).
Połączenie lutowane stanowią obszary łączonych metali pokryte lutem wraz z tym lutem.
Połączenia lutowane
punkt lutowniczypunkt lutowniczy
wyprowadzeniewyprowadzenie
lutowielutowie
PCBPCB
16
zwilżenie łączonych powierzchni,
wnikania lutu w nierówności łączonych metali,
dyfuzji,
powstawania związków międzymetalicznych (łączony metal-lut).
Połączenie lutowane powstaje w wyniku zajścia szeregu zjawisk:
Połączenia lutowane
lutowielutowie
miedźmiedź
CuCu66SnSn55
CuCu33SnSn
LUTOWANIETEMP: 220°C CZAS 2 sGR. WARSTWY 0,5µm
Budowa połączenia lutowanego zależy od:
składu chemicznego łączonych metali i lutu,
właściwości fizycznych łączonych metali i lutu,
temperatury procesu,
odległości między łączonymi powierzchniami,
sposobów ochrony złącza przed utlenianiem,
czystości łączonych powierzchni,
metody lutowania,
...
Połączenia lutowane
dobre zwilżanie łączonych metali przez lut,
powinowactwo chemiczne lutu do metali łączonych,
jak najmniejszy zakres krystalizacji lutu,
dostateczna wytrzymałość mechaniczna i plastyczność,
dobra przewodność elektryczna,
zbliżone współczynniki rozszerzalności cieplnej lutui łączonych metali,
dobra i w miarę zbliżona odporność lut i metali łączonych na korozję,
trudne utlenianie lutu w stanie ciekłym,
brak drogich, deficytowych i szkodliwych dla zdrowia pierwiastków.
Spoiwa lutownicze - luty
Wymagania stawiane lutom:
Podstawowym składnikiem lutów jest CYNA Podstawowym składnikiem lutów jest CYNA –– Sn;Sn;
Przemiana alotropowa Sn w temperaturze 13,2Przemiana alotropowa Sn w temperaturze 13,200C => „zaraza C => „zaraza
cynowa”;cynowa”;
Przeciwdziałanie „zarazie cynowej” Przeciwdziałanie „zarazie cynowej” –– dodatek 5% ołowiu; dodatek 5% ołowiu;
0,5% antymonu; lub 0,1% bizmutu0,5% antymonu; lub 0,1% bizmutu
Luty:
Spoiwa lutownicze - luty
Luty ołowiowe:
Sn63Pb37Sn63Pb37
roztwór stały Sn w Pb (roztwór stały Sn w Pb (εε)) roztwór stały Pb w Sn (roztwór stały Pb w Sn (ηη))
εε w w εε++ηηηη w w εε++ηη
Wykres fazowy stopu cyna – ołów (SnPb)
Spoiwa lutownicze - luty
Niska temperatura topnienia (183Niska temperatura topnienia (18300C);C);
Dodatek ołowiu zmniejsza skłonność do rozpuszczania Cu i Ag Dodatek ołowiu zmniejsza skłonność do rozpuszczania Cu i Ag w lutowiu;w lutowiu;
Silne mechaniczne połączenie z: Cu, Sn, Pb, Ag, Au (Pb zmniejsza Silne mechaniczne połączenie z: Cu, Sn, Pb, Ag, Au (Pb zmniejsza napięcie powierzchniowe Sn i poprawia zwilżalność);napięcie powierzchniowe Sn i poprawia zwilżalność);
Odporność na utlenianie w trakcie eksploatacji urządzenia;Odporność na utlenianie w trakcie eksploatacji urządzenia;
Niska rezystancja;Niska rezystancja;
Doskonała znajomość technologiczna procesu lutowania z Doskonała znajomość technologiczna procesu lutowania z SnPbSnPb..
Właściwości połączenia eutektycznego SnPb:
Spoiwa lutownicze - luty
17
Dyrektywa Unii Europejskiej nr 2002/95/EC „Dyrektywa Unii Europejskiej nr 2002/95/EC „RsetrictionRsetriction of of thethe useuseof of certaincertain HazardousHazardous SubstancesSubstances inin electricalelectrical and electronic and electronic equipmentequipment” (” (RoHSRoHS) czyli dyrektywa o ograniczeniu stosowania ) czyli dyrektywa o ograniczeniu stosowania określonych określonych sybstancjisybstancji niebezpiecznych;niebezpiecznych;
Nowelizacja prawa w krajach członkowskich do 13 sierpnia 2004;Nowelizacja prawa w krajach członkowskich do 13 sierpnia 2004;
Przewidywany termin wprowadzenia technologii bezołowiowej Przewidywany termin wprowadzenia technologii bezołowiowej -- do do 31 grudnia 2005;31 grudnia 2005;
Ostateczny termin dostosowania technologii Ostateczny termin dostosowania technologii –– 1 lipca 2006.1 lipca 2006.
Konieczność zastąpienia spoiwa SnPb:
Spoiwa lutownicze - luty
Luty bezołowiowe:
63 37 183 183
62 36 2 179 179
92 92 3,3 3,3 4,7 4,7 210 215210 215
90 90 3,33,3 3,7 33,7 3 206 211206 211
83,4 83,4 4,1 0,5 12 4,1 0,5 12 185 195185 195
93 0,5 93 0,5 6 6 0,5 0,5 209 214209 214
Skład spoiwa (% masy) Temp. (OC)
sol. liq.Sn Pb Ag Cu In Bi GaSn Pb Ag Cu In Bi Ga
96,5 96,5 3 0,5 3 0,5 217 219217 219
95,795,7 3,6 0,7 3,6 0,7 217 218217 218
95,5 95,5 4 0,5 4 0,5 217 219217 219
96 96 2,5 0,5 1 2,5 0,5 1 214 218214 218
96,5 3,596,5 3,5 215 221215 221
Spoiwa lutownicze - luty
Temperatura solidusu ponad 30Temperatura solidusu ponad 3000C wyższa niż w przypadku C wyższa niż w przypadku SnPbSnPb;;
Znacząco twardsze i sztywniejsze materiały niż Znacząco twardsze i sztywniejsze materiały niż SnPbSnPb;;
Wysoka zawartość cyny powoduje niebezpieczeństwo powstawania Wysoka zawartość cyny powoduje niebezpieczeństwo powstawania „wąsów” („wąsów” (whiskersówwhiskersów););
Większa różnorodność powstających defektów;Większa różnorodność powstających defektów;
Odporność na uszkodzenia zmęczeniowe maleje wraz z zawartością Ag;Odporność na uszkodzenia zmęczeniowe maleje wraz z zawartością Ag;
Odporność na udary mechaniczne rośnie wraz z zawartością Ag.Odporność na udary mechaniczne rośnie wraz z zawartością Ag.
Luty bezołowiowe SAC i SAC+X+Y:
Spoiwa lutownicze - luty
temperatura topnienia niższa, a temperatura wrzenia wyższa od temperatura topnienia niższa, a temperatura wrzenia wyższa od temperatury topnienia lutu ;temperatury topnienia lutu ;
obojętność chemiczna względem lutowanych metali i lutu, obojętność chemiczna względem lutowanych metali i lutu, agresywność wobec warstwy tlenków i innych związków agresywność wobec warstwy tlenków i innych związków niemetalicznych;niemetalicznych;
wypływanie pozostałości topnika i rozpuszczonych w nim związków wypływanie pozostałości topnika i rozpuszczonych w nim związków na powierzchnię lutu;na powierzchnię lutu;
łatwe usuwanie resztek topnika i powstałego żużla;łatwe usuwanie resztek topnika i powstałego żużla;
niezmienność składu chemicznego i właściwości przy dłuższym niezmienność składu chemicznego i właściwości przy dłuższym przechowywaniu;przechowywaniu;
brak składników szkodliwych dla zdrowia i środowiska.brak składników szkodliwych dla zdrowia i środowiska.
Topniki - wymagania:
Topniki
typu typu nono--cleanclean, , lowlow solid (solid (nie wymagające mycia, o małej zawartości części stałych),),
oparte na żywicach syntetycznych bądź naturalnych oparte na żywicach syntetycznych bądź naturalnych (np. (np. kalafoniowe),),
w celu zwiększenia ich aktywności dodaje się aktywatory;w celu zwiększenia ich aktywności dodaje się aktywatory;
zaleca się usuwanie pozostałości tych topników po procesie lutowania;zaleca się usuwanie pozostałości tych topników po procesie lutowania;
wodne,wodne,
topniki topniki wysokoaktywowanewysokoaktywowane, które muszą być zmywane po procesie , które muszą być zmywane po procesie lutowania;lutowania;
zmywanie z wykorzystaniem podgrzewanej wody pod ciśnieniem;zmywanie z wykorzystaniem podgrzewanej wody pod ciśnieniem;
Topniki można podzielić na trzy grupy:
Topniki
Wykorzystywane w lutowaniu rozpływowym.Wykorzystywane w lutowaniu rozpływowym.
Skład past lutowniczych:Skład past lutowniczych:
LUT LUT -- proszek lutowniczy (około 90% proporcji wagowej; 50% proporcji proszek lutowniczy (około 90% proporcji wagowej; 50% proporcji objętościowej)objętościowej)
NOŚNIK (około 10% proporcji wagowej; około 50% proporcji NOŚNIK (około 10% proporcji wagowej; około 50% proporcji objętościowej)objętościowej)
TopnikTopnik
RozpuszczalnikiRozpuszczalniki
inneinne
Pasty lutownicze
Pasty lutownicze:
18
Pasty lutownicze – podstawowe zadania:
wymagania stawiane spoiwom;wymagania stawiane spoiwom;
stabilizacja elementów elektronicznych w czasie układania stabilizacja elementów elektronicznych w czasie układania i lutowania;i lutowania;
możliwość drukowania lub dozowania ciśnieniowego;możliwość drukowania lub dozowania ciśnieniowego;
oczyszczanie pól lutowniczych i końcówek elementów przed fazą oczyszczanie pól lutowniczych i końcówek elementów przed fazą zasadniczego lutowania;zasadniczego lutowania;
dobra zwilżalność;dobra zwilżalność;
uniemożliwienie dostępu tlenu do lutu w trakcie lutowania uniemożliwienie dostępu tlenu do lutu w trakcie lutowania i krzepnięcia.i krzepnięcia.
Pasty lutownicze
Reologia (rheos – prąd, nurt; logos – nauka)nauka o prawach powstawania i narastania w czasie odkształceń mechanicznych materiałów w różnych warunkach termodynamicznych i fizykochemicznych.
Nauka o deformacji i płynięciu materiałow pod wpływem sił odkształcających.
Podstawowym parametrem decydującym o własnościach reologicznych materiałów jest lepkość.
Pasty lutownicze – właściwości reologiczne:
Pasty lutownicze
TiksotropowośćTiksotropowość: : izotermiczna zmiana konsystencji cieczy pod wpływem ruchu mechanicznego, która utrzymuje się przez pewien czas po ustaniu działania siły.
Zjawisko to manifestuje się inna lepkość pasty w trakcie jej tłoczenia i po nałożeniu na pola lutownicze
Pasty lutownicze – właściwości reologiczne:
Pasty lutownicze
Pasty lutownicze – podstawowe właściwości:
kleistośćkleistość
osiadanieosiadanie
koalescencjakoalescencja
zwilżalnośćzwilżalność
zawartość zanieczyszczeń jonowychzawartość zanieczyszczeń jonowych
Pasty lutownicze
Nanoszenie past lutowniczych: Z dozownika – średnica igły większa niż 7-krotność (standardowo 10-
krotność) średnicy największych ziaren w paście;
Drukiem przez sito (aktualnie metoda mało popularna);
Drukiem przez szablon.
Pasty lutownicze
Szerokość okna w szablonie ograniczona wielkością ziaren w Szerokość okna w szablonie ograniczona wielkością ziaren w pasciepascielutowniczej;lutowniczej;
Grubość szablonu ograniczona wymiarem charakterystycznym Grubość szablonu ograniczona wymiarem charakterystycznym okien w szablonie ze względu na:okien w szablonie ze względu na:
druk pastydruk pasty
odrywanie szablonu od PCBodrywanie szablonu od PCB
Grubość szablonu ograniczona rozstawem wyprowadzeń elementów.Grubość szablonu ograniczona rozstawem wyprowadzeń elementów.
Pasty lutownicze – szablony:
Pasty lutownicze
19
LUTOWNOŚĆ LUTOWNOŚĆ –– PODATNOŚĆ POWIERZCHNI METALU NA ZWILŻANIE PODATNOŚĆ POWIERZCHNI METALU NA ZWILŻANIE
PRZEZ LUT W OKREŚLONYCH WARUNKACH (UWZGLĘDNIAJĄC PRZEZ LUT W OKREŚLONYCH WARUNKACH (UWZGLĘDNIAJĄC
STRUKTURĘ I STAN POWIERZCHNI, RODZAJ ZASTOSOWANEGO STRUKTURĘ I STAN POWIERZCHNI, RODZAJ ZASTOSOWANEGO
TOPNIKA, SKŁAD LUTU, CZAS I TEMPERATURA LUTOWANIA)TOPNIKA, SKŁAD LUTU, CZAS I TEMPERATURA LUTOWANIA)
Połączenie lutowane – lutowność:
Lutowność
tz
linia wyporu
linia zerowa meniskografu
Czas [s]
Siła [mN]
Badanie lutowności:
Lutowność
Czas zwilżenia Czas zwilżenia ttZZ [s][s]- czas od momentu zetknięcia się testowej płytki miedzianej
z powierzchnią roztopionego stopu lutowniczego do momentu gdy kąt zwilżania
wyniesie 900.CZAS ZWILŻENIACZAS ZWILŻENIA
ttZZ ≤ 2 s≤ 2 s
tz
Fmaxlinia wyporu
linia zerowa meniskografu
Czas [s]
Siła [mN]
Badanie lutowności:
Lutowność
Maksymalna siła zwilżenia Maksymalna siła zwilżenia PPmaxmax= = FFmaxmax / L/ L
Fmax[mN] – siła zwilżania
L – długość zanurzenia metalicznej części próbki
MAKSYMALNA MAKSYMALNA
SIŁA ZWILŻENIASIŁA ZWILŻENIA
PPmaxmax ≥ 120 mN/m≥ 120 mN/m
Zależność kąta zwilżenia od powierzchni rozpływuLutowność – kąt zwilżenia:
KĄT ZWILŻENIA KĄT ZWILŻENIA
–– MIARA LUTOWNOŚCIMIARA LUTOWNOŚCI
–– KRYTERIUM OCENY JAKOŚCI KRYTERIUM OCENY JAKOŚCI
POŁĄCZENIAPOŁĄCZENIA
Lutowność
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA I
KONSTRUKCJA SPRZĘTU
Połączenia elektryczne,połączenia lutowane i błędy lutownicze
NA FALI ROZPŁYWOWE RĘCZNIE
Metody lutowania:
PRODUKCJA MASOWAPRODUKCJA MASOWA
Połączenia lutowane
20
Montaż powierzchniowy – operacje technologiczne poprzedzające
lutowanie na fali: Dozowanie/drukowanie kleju
Układanie elementów
Utwardzanie kleju
Odwracanie płytki
Lutowanie na fali
Fazy procesu lutowania na fali: Topnikowanie
Podgrzewanie wstępne
Podgrzewanie wtórne
Lutowanie na fali
Lutowanie na fali
Fazy procesu lutowania na fali: Topnikowanie
METODA PIANOWA
METODA FALOWA
METODA NATRYSKOWA
Podgrzewanie wstępne
Podgrzewanie wtórne
Lutowanie na fali
Grubo ść warstwy mokrego topnikaGrubo ść warstwy mokrego topnika3 3 –– 20 mikrometrów20 mikrometrów
Lutowanie na fali
Fazy procesu lutowania na fali: Topnikowanie
Podgrzewanie (wstępne+ wtórne)
CEL:
Podgrzanie płytki podłożowej (Podgrzanie płytki podłożowej (eliminacja szoku cieplnego, który może powodować uszkodzenie elementów oraz odkształcenia PCB; przyspieszenie lutowania i skrócenie osiągania przez płytkę temp. ciekłego lutu).).
Odparowanie rozpuszczalnika;Odparowanie rozpuszczalnika;
Uaktywnienie topnika;Uaktywnienie topnika;
ŹRÓDŁA CIEPŁA:
Gorące powietrze;Gorące powietrze;
Promienniki bliskiej i dalekiej podczerwieni.Promienniki bliskiej i dalekiej podczerwieni.
Lutowanie na fali
Lutowanie na fali
Lutowanie na fali:
STREFATRANSFERU
CIEPŁA
WEJŚCIE NA FALĘ
STREFA SCHO-DZENIA Z FALI
FALALUTOWNICZA
Lutowie odrywa się od zwilżonych Lutowie odrywa się od zwilżonych powierzchni w punkcie Xpowierzchni w punkcie X22 a niezwilżonycha niezwilżonychw punkcie Xw punkcie X11
XX22 –– XX11 może wynieś nawet 25 mmmoże wynieś nawet 25 mm
Lutowanie na fali
Lutowanie na fali: POJEDYNCZEJ
Fala stacjonarna (LAMINARNA) – płytka powinna poruszać się z tą samą prędkością co wypływający lut => eliminacja „sopli”; wada: efekt cieniowania;
Fala strumieniowa (TURBULENTNA) – eliminacja efektu cieniowania; wada: niewystarczająca do usunięcia nadmiaru lutowia z łączonych powierzchni;efekt mostkowania, kuleczko-wanie.
PODŁOŻE
RUCH PCB
EFEKT „CIENIOWANIA”EFEKT „CIENIOWANIA”
Lutowanie na fali
21
Lutowanie na fali: PODWÓJNEJ
Fala laminarna + turbulentna (pierwsza fala jest falą turbulentną o wysokiej dynamice przepływu; druga fala jest falą laminarną o wysokiej skuteczności w usuwaniu nadmiaru lutowia z łączonych powierzchni)
1 2
Lutowanie na fali
Montaż powierzchniowy – operacje technologiczne poprzedzające
lutowanie rozpływowe: Nanoszenie pasty lutowniczej
Z dozownika;
Drukiem przez sito;
Drukiem przez szablon.
Układanie elementów
Lutowanie rozpływowe
Fazy procesu lutowania rozpływowego: Nagrzewanie wstępneNagrzewanie wstępne
Wygrzewanie
Rozpływ
Chłodzenie
uwolnienie substancji no śnych uwolnienie substancji no śnych z pasty, typowy gradient z pasty, typowy gradient temperatury temperatury --22 00C/s; temperatura C/s; temperatura końcowa: 120końcowa: 120 00C C –– 16016000CC
w tej fazie nie wyst ępuje proces w tej fazie nie wyst ępuje proces lutowanialutowania
Lutowanie rozpływowe
Fazy procesu lutowania rozpływowego: Nagrzewanie wstępne
WygrzewanieWygrzewanie
Rozpływ
Chłodzenie
aktywacja topnika w całej obj ętości aktywacja topnika w całej obj ętości pasty, temperatura powy żej 145pasty, temperatura powy żej 14500C, C, czas 30sczas 30s--150s150s
osiągnięcie jednolitego rozkładu osiągnięcie jednolitego rozkładu temperaturytemperatury
Lutowanie rozpływowe
Fazy procesu lutowania rozpływowego: Nagrzewanie wstępne
Wygrzewanie
RozpływRozpływ
Chłodzenie
stopienie składników metalicznych stopienie składników metalicznych (temp 215(temp 215--220220 00C, czas 30sC, czas 30s--90s)90s)
zwil żenie całego pola lutowniczegozwil żenie całego pola lutowniczego
Lutowanie rozpływowe
Fazy procesu lutowania rozpływowego: Nagrzewanie wstępne
Wygrzewanie
Rozpływ
ChłodzenieChłodzenie
wytworzenie poł ączenia wytworzenie poł ączenia elektrycznego i mechanicznegoelektrycznego i mechanicznego
jak najszybsze schłodzenie płytki jak najszybsze schłodzenie płytki bez zbytniego obci ążenia bez zbytniego obci ążenia napr ężeniami mechanicznyminapr ężeniami mechanicznymi
Lutowanie rozpływowe
22
Metody lutowania rozpływowego: W parach nasyconych
W podczerwieni
W warunkach konwekcji naturalnej
W warunkach konwekcji wymuszonej
Lutowanie rozpływowe
λ(m)λ(m)
1010--1616 1010551010--331010--66
Promieniowanie podczerwonePromieniowanie podczerwone
bliskiebliskie
0,720,72µmµm 1,51,5µmµm
średnieśrednie
5,65,6µmµm
dalekiedalekie
1mm1mmStrumStrum. ciepła. ciepła:: 50 50 –– 300W/cm300W/cm22
Temp:Temp: 2100210000CCduży gradient; degradacja duży gradient; degradacja cieplna; wrażliwość na kolor;cieplna; wrażliwość na kolor;
Strum ciepłaStrum ciepła:: 15 15 –– 50W/cm50W/cm22
Temp:Temp: 750750--1400140000CCduża gęstość upakowania; duża gęstość upakowania; mała wrażliwość na kolor;mała wrażliwość na kolor;
Strum. ciepłaStrum. ciepła:: 4W/cm4W/cm22
Temp:Temp: 400400--90090000CCbrak wrażliwości na kolor; brak wrażliwości na kolor; duża równomierność;duża równomierność;
Lutowanie rozpływowe w podczerwieni:
Lutowanie rozpływowe
Lutowanie rozpływowe w warunkach wymuszonej konwekcji: Bardziej równomierne nagrzewanie;
Minimalizacja gradientów na płytce drukowanej (w przypadku bliskiej podczerwieni - 150C; przy źle rozmieszczonych podzespołach nawet 300C; w przypadku procesu lutowania bezołowiowego wymagany jest gradient nie przekraczający kilku 0C);
Większa skuteczność przekazywania ciepła;
Większa wydajność.
Lutowanie rozpływowe
NA FALI ROZPŁYWOWE
Lutowanie rozpływowe
Połączenia na bazie naprężeń stykowych
Połączenia wykorzystujące naprężenia stykowe: Owijane;
Zaciskane;
Zakleszczane;
Rozłączne.
Połączenia owijane: Połączenie owijane powstaje
w wyniku owinięcia 6 -9 zwojów odizolowanego końca przewodu (miedzianego) na końcówce montażowej.
Końcówka montażowa musi mieć kilka ostrych krawędzi i charaktery-zować się dużą sprężystością.
Siła naciągu drutu powoduje powstanie naprężeń na styku przewodu i końcówki oraz jej sprężyste skręcenie.
Stosowane tylko w przypadku przewodów drutowych o przekroju okrągłym!!!
Owijany Owijany przewód przewód
Końcówka Końcówka montażowamontażowa
Kąt Kąt skręceniaskręcenia
Połączenia na bazie naprężeń stykowych
23
Połączenia owijane: Ze względów wymiarowych: połączenia normalnowymiarowe (przewód o
średnicy 0,5 mm; przekątna końcówki montażowej powyżej 1,2 mm) oraz miniaturowe.
Druty o średnicach powyżej 1,0 mm są zbyt sztywne; o średnicach poniżej 0,15 mm zrywają się.
Dwie odmiany połączeń: połączenia zwykłe oraz połączenia zmodyfikowane
POŁĄCZENIE ZWYKŁEPOŁĄCZENIE ZWYKŁE POŁĄCZENIE ZMODYFIKOWANEPOŁĄCZENIE ZMODYFIKOWANE
Połączenia na bazie naprężeń stykowych
Połączenia owijane - cechy:+ połączenie gazoszczelne;
+ duża trwałość (naprężenia zmniejszają się o połowę po 40 latach);
+ zapewnia bezawaryjną pracę w szerokim zakresie napięć i prądów (ograniczenia wynikające ze średnicy stosowanych drutów);
+ duża niezawodność w każdym środowisku;
+ brak podgrzewania elementów przy tworzeniu połączenia;
+ mała rezystancja połączenia;
+ duża wytrzymałość mechaniczna i odporność na wibracje (tylko połączenie modyfikowane);
+ połączenia naprawialne
Połączenia na bazie naprężeń stykowych
Połączenia owijane - cechy:- połączenie wykonywane maszynowo (nawijarka);
- pokojowa temperatura pracy (max. 70ºC)
- ograniczenie stosowanych drutów (ø 0,15 – 1,0 mm)
Połączenia na bazie naprężeń stykowych
Połączenia zaciskane: Naprężenia stykowe potrzebne do wytworzenia połączenia uzyskuje się
poprzez zaciśnięcie twardej końcówki montażowej na miękkim przewodzie miedzianym.
Wywierany nacisk odkształca powierzchnie metalowe i linka wypełnia całą objętość połączenia.
linka
obejma
Połączenia na bazie naprężeń stykowych
Połączenia zaciskane - cechy:+ połączenie trwałe;
+ proste do wykonania;
+ zapewnia bezawaryjną pracę w szerokim zakresie napięć (mV – kV) i prądów (mA – kA);
+ duża szczelność i odporność na korozję;
+ duża niezawodność w każdym środowisku;
+ duża wytrzymałość mechaniczna;
+ odporność na wibracje;
+ mała rezystancja połączenia;
+ brak podgrzewania elementów przy tworzeniu połączenia;
Połączenia na bazie naprężeń stykowych
Połączenia zaciskane - cechy:- połączenie nienaprawialne;
- stosowane tylko w przypadku linek.
Połączenia na bazie naprężeń stykowych
24
Połączenia zakleszczane: Naprężenia stykowe potrzebne do wytworzenia połączenia uzyskuje się
poprzez wciśnięcie miedzianego przewodu w szczelinę płaskiej sprężystej końcówki.
Nie ma potrzeby usuwania izolacji z końcówki przewodu.
kontakt sprężystykontakt sprężysty
przewódprzewód
kabel taśmowykabel taśmowy
złącze z kontaktami sprężystymizłącze z kontaktami sprężystymi
NACISKNACISK
Połączenia na bazie naprężeń stykowych
Delaminacja
Efekty geometryczne
Cieniowanie,
Mostkowanie,
Efekt nagrobkowy,
Wysysanie spoiwa,
Efekt kuleczkowania,
Zimne połączenia,
Biały osad.
Błędy lutownicze
Objawy: Spalenie, lub zwęglenie płytki
Separacja warstw laminatu
Zmiana koloru płytki Czarne punkty
Przyczyny:
Niewłaściwy profil lutowniczy Niewłaściwy typ zastosowanego laminatu dla wybranej
technologii montażu i lutowania
DELAMINACJA:
DELAMINACJA (przegrzanie płytki)
WŁAŚCIWY PROFIL LUTOWNICZY
Błędy lutownicze
Różna pozycja na płytce, różne właściwości w czasie lutowania
EFEKTY GEOMETRYCZNE:
Błędy lutownicze
Objawy: lutowie nie dociera do wypro-
wadzenia ani do pola lutowni-czego, w efekcie nie powstajepołączenia lutownicze.
Rozwiązania:
specjalne kształty wyprowadzeń, turbulentny przepływ fali lutowniczej
odpowiednie rozmieszczenie geometryczne elementów w stosunku do kierunku fali lutowniczej
CIENIOWANIE:
PODŁOŻE
RUCH PCB
EFEKT „CIENIOWANIA”EFEKT „CIENIOWANIA”
Błędy lutownicze
CIENIOWANIE:
Optymalne rozmieszczenie podzespołów podczas lutowania na fali
Błędy lutownicze
25
Objawy: Tworzenie się mostków (zwarć)
pomiędzy wyprowadzeniami.
Rozwiązania:
Zabiegi projektowe oraz technologiczne zależne od metody lutowania.
MOSTKOWANIE
Błędy lutownicze
Lutowanie na fali - rozwiązania: Wprowadzanie pułapek lutowia, czyli pól zbierających nadmiar
lutowia;
Odpowiednie rozmieszczenie elementów; (np.: układy SOIC rów-nolegle do kierunku fali, układy w obudowach QFP pod kątem 450C);
MOSTKOWANIE
Błędy lutownicze
Lutowanie na fali - rozwiązania: Pochylenie transportera płytek,
Kształtowanie fali (płytki odchylające; fala podwójna).
MOSTKOWANIE
GRAWITACJA
FALALUTOWNICZA
SIŁY WIĄZANIA
SIŁY ŚCINAJĄCE
NAJLEPIEJ GDY PŁYTKINAJLEPIEJ GDY PŁYTKIWCHODZĄ NA FALEWCHODZĄ NA FALE
POD KĄTEM 4 POD KĄTEM 4 –– 9900 (6 (6 --8800))
Błędy lutownicze
Lutowanie rozpływowe - przyczyny: Zbyt duża ilość pasty na polu lutowniczym;
Niedokładne ułożenie pasty na polu lutowniczym (rozsmarowanie, niedopasowanie wzoru);
Pasta o niewłaściwych parametrach (np: pasta zbyt stara, utleniona, niedopasowanie materiałów itp.)
MOSTKOWANIE
Błędy lutownicze
Lutowanie rozpływowe - rozwiązania: polepszenie precyzji i rozdzielczości druku,
właściwe dobranie objętości pasty lutowniczej,
spowolnienie nagrzewania wstępnego, użycie topników o krótszym czasie zwilżania.
Objawy: Mały podzespół w wyniku lutowania „staje” na jednym ze swoich
wyprowadzeń.
EFEKT NAGROBKOWY
Błędy lutownicze
Przyczyny: Niewłaściwy projekt pół lutowniczych,
Mała dokładność układania elementów,
Nieodpowiednia ilość pasty na polu lutowniczym,
Nieodpowiedni docisk elementu w procesieukładania,
Nierównomierna szybkość zwilżania w obrębie PCB.
Rozwiązanie: Należy sprawdzić reguły projektowania ścieżek, jakość druku
i lutowność podzespołów;
Spowolnienie szybkości nagrzewania oraz wydłużenie czasu nagrzewania;
Zastosowanie topnika o dłuższym czasie zwilżania (istnieje niebezpieczeństwo mostkowania).
EFEKT NAGROBKOWY
Błędy lutownicze
26
Objawy: Pocynowane wyprowadzenie podzespołu pochłania lutowie nie
pozostawiając go na punkcie lutowniczym.
WYSYSANIE SPOIWA
Przyczyny: Gradient temperatur pomiędzy
płytka a wyprowadzeniem. Wyprowadzenie o wyższej temperaturze topi lut i pocynowana warstwa absorbuje lutowie.
Błędy lutownicze
Rozwiązania: Poprawny profil lutowania,
Podzespoły o gwarantowanej planarności wyprowadzeń,
Topniki o temperaturze aktywacji w pobliżu temperatury rozpływu, Końcówki elementów metalizowane stopem o temperaturze topnienia
wyższej niż temperatura topnienia stopu lutowniczego.
WYSYSANIE SPOIWA
Błędy lutownicze
Przyczyny: nadmiernie duża frakcja drobnego ziarna,
utlenione spoiwo,
nadmierne osiadanie pasty, rozprysk spoiwa,
zły profil lutowania, źle dobrana aktywność topnika,
nadmierny docisk podzespołu w procesie układania na płytce,
źle zaprojektowane pola lutownicze,
niewłaściwa maska przeciwlutowa.
EFEKT KULECZKOWANIA
Błędy lutownicze
Rozwiązania materiałowe: świeża pasta lutownicza o dopraco-
wanym składzie pod kątem aktyw-ności topnika i osiadania, nie zawierająca i nie chłonąca wilgoci,
unikanie past o dużej frakcji ziaren, poniżej 25 µm,
dobra lutowność wyprowadzeń podzespołów,
właściwe zaprojektowanie pól lutowniczychwzględem metalizacji podzespołów,
odpowiednia maska przeciwlutowa
EFEKT KULECZKOWANIA
Błędy lutownicze
Rozwiązania technologiczne: pole nadruku pasty mniejsze od pola lutowniczego na płytce
drukowanej,
prawidłowy druk pasty, bez przesunięć i rozsmarowań, prawidłowe mycie szablonów,
unikanie przedłużonej czasowo ekspozycji pasty w atmosferze powietrza,
weryfikacja profilu lutowania.
EFEKT KULECZKOWANIA
Błędy lutownicze
Przyczyny: niedostateczna ilość lub brak pasty na polu lutowniczym
brak koplanarności końcówek elementów,
nadmierne zanieczyszczenie pól lutowniczych lub końcówek elementów,
niewłaściwa aktywność lub przedwczesna utrata aktywności przez topnik,
zły profil lutowania.
ZIMNE POŁĄCZENIA
Błędy lutownicze
27
Najczęściej błędy pojawiają się na etapie:Lutowanie rozpływowe
DRUKOWANIE DRUKOWANIE PASTYPASTY
UKŁADANIEUKŁADANIEELEMENTÓWELEMENTÓW
LUTOWANIELUTOWANIE
BŁĘ
DY
[%]
BŁĘ
DY
[%]
60%
20%
10%
Błędy lutownicze
Mostkowanie
Delaminacja
Zimne luty
Niepełny rozpływ lutu
Kuleczkowanie
Efekt nagrobkowyPodniesione elem.
Zan
iecz
yszc
zeni
e po
wie
rzch
ni
Zby
t nis
ka t
emp.
luto
wia
Zby
t wys
oka
tem
p.lu
tow
ia
Nie
rów
nom
iern
y ro
zkła
d te
mp
Nie
dobó
r to
pnik
a
Zby
t nis
ka p
rędk
ość
prze
suw
u pr
zenoś.
Zby
t duż
a pręd
kość
prze
suw
u pr
zenoś.
Nar
ażen
ie n
a w
ibra
cje
w t
rakc
ie k
rzep
.
Nie
jedn
orod
na
fala
luto
wni
cza
Błędy profilu lutowania rozpływowego
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA I
KONSTRUKCJA SPRZĘTU
Operacje kontrolno-pomiarowe
Operacje kontrolno-pomiarowe
Operacje kontrolno-pomiarowe mogą być zorientowane na:
Zapobieganie defektom
Odpowiednie sterowanie parametrami procesów technologicznych oraz ich ewentualna korekcja;
Kontrola materiałów wejściowych (ewentualna modyfikacja);
Kontrola jakości podzespołów przed montażem;
Wykrywanie defektów
Wykrywanie defektów tuż po montażu
„Im wcześniej znajdziesz i naprawisz defekt „Im wcześniej znajdziesz i naprawisz defekt
tym mniej będzie Cię to kosztowało”tym mniej będzie Cię to kosztowało”
Klasyfikacja testów kontrolno-pomiarowych:
ININ--LINELINE
Sprawdzenie poprawności poszczególnych operacji w linii produkcyjnej;
Systemy automatyczne lub półautomatyczne (większy obiektywizm) pracujące w pętli sprzężenia zwrotnego;
Dedykowane do konkretnej linii produkcyjnej (wysoki koszt);
OFFOFF--LINELINE
Umieszczane w pobliżu więcej niż jednej linii produkcyjnej;
Bardziej elastyczne rozwiązania umożliwiające testowanie na różnych etapach wytwarzania obwodów drukowanych (wolniejsze, niższy koszt);
Wdrażanie nowych wyrobów, przezbrajanie linii produkcyjnej.
Operacje kontrolno-pomiarowe
Rodzaje testów:
MVI MVI (Manual Visual Inspection) – test wizualny
AOIAOI (Automatic Otical Inspection) – automatyczny test optyczny
ICTICT (In-circuit Test) – test wewnątrzobwodowy
IRIR (Infrared Thermal Imaging System) – automatyczny test promieniami podczerwonymi
AXIAXI (Automatic X-ray Inspection) – automatyczny inspekcja rentgenowska
FTFT (Functional Test) – test funkcjonalny
Operacje kontrolno-pomiarowe
28
Test wizualny MVI:
Przeprowadzany jest okiem nieuzbrojonym lub z wykorzystaniem Przeprowadzany jest okiem nieuzbrojonym lub z wykorzystaniem mikroskopu (standardowe powiększenie 2 do 10 razy; wymagania mikroskopu (standardowe powiększenie 2 do 10 razy; wymagania mogą być wyższe np.: inspekcja otworów metalizowanych nawet mogą być wyższe np.: inspekcja otworów metalizowanych nawet 100 razy);100 razy);
Człowiek:Człowiek:
1/500 s aby zidentyfikować obiekt; 1/500 s aby zidentyfikować obiekt;
Oko ludzkie potrafi się adaptowaćOko ludzkie potrafi się adaptowaćdo różnych warunków;do różnych warunków;
Ocena subiektywna.Ocena subiektywna.
Test obszarów wymaga wzrokowego dostępu.Test obszarów wymaga wzrokowego dostępu.
Operacje kontrolno-pomiarowe
Automatyczna inspekcja optyczna AOI:
Może być integrowana w różnych miejscachMoże być integrowana w różnych miejscachlinii produkcyjnej;linii produkcyjnej;
Obrazy w odcieniach szarości oraz kolorowe;Obrazy w odcieniach szarości oraz kolorowe;
Elementy zakwestionowane w teście AOIElementy zakwestionowane w teście AOIzostają poddane testowi MVI;zostają poddane testowi MVI;
Wykrywane defekty:Wykrywane defekty:
Brakujące lub odwrócone elementy, Brakujące lub odwrócone elementy, odwrócoodwróco--na polaryzacja oraz efekt nagrobkowy;na polaryzacja oraz efekt nagrobkowy;
Mostki, przesunięcia i rotację elementów;Mostki, przesunięcia i rotację elementów;
Defekty geometryczne ;Defekty geometryczne ;
CCDCCDSKANERSKANER
PRZETWARZANIEPRZETWARZANIESYGNAŁÓWSYGNAŁÓW
KOMPUTEROWY KOMPUTEROWY SYSTEMSYSTEM
STEROWANIASTEROWANIA
Operacje kontrolno-pomiarowe
Kontrola wizualna na etapie nadruku pasty lutowniczej:
Ilość pasty na indywidualnym polu lutowniczym 0,8 mg/mmIlość pasty na indywidualnym polu lutowniczym 0,8 mg/mm22
(w przypadku podzespołów typu (w przypadku podzespołów typu finefine--pitchpitch –– 0,5 mg/mm0,5 mg/mm22););
Dopuszczalne odchylenie masy pasty Dopuszczalne odchylenie masy pasty ±±20%;20%;
Dla podzespołów typu 0805, 1206 lub SOT23 przesunięcie Dla podzespołów typu 0805, 1206 lub SOT23 przesunięcie nadruku nie powinno przekraczać 0,2 mm, a dla QFP o rastrze nadruku nie powinno przekraczać 0,2 mm, a dla QFP o rastrze mniejszym niż 0,8mm nie powinno przekraczać 0,1 mm;mniejszym niż 0,8mm nie powinno przekraczać 0,1 mm;
Nadruk o większych przesunięciach kwalifikuje się Nadruk o większych przesunięciach kwalifikuje się
do zmycia i ponownego nałożeniado zmycia i ponownego nałożenia
Kontrola wizualna
Inspekcja rentgenowska AXI:
Prześwietlenie promieniami X umożliwia wykrycie wad w obszarach Prześwietlenie promieniami X umożliwia wykrycie wad w obszarach niedostępnych dla systemów AOI;niedostępnych dla systemów AOI;
Systemy AXI dają obrazy w odcieniach szarości; obszary o większej Systemy AXI dają obrazy w odcieniach szarości; obszary o większej gęstości/grubości gęstości/grubości –– obszary ciemniejsze;obszary ciemniejsze;
Operacje kontrolno-pomiarowe
Inspekcja rentgenowska AXI:
Wysoka rozdzielczość, duże powiększenie;Wysoka rozdzielczość, duże powiększenie;
Inspekcja bezinwazyjna z możliwością zmiany kąta nachylenia;Inspekcja bezinwazyjna z możliwością zmiany kąta nachylenia;
Możliwość testowania gęsto upakowanych płytek;Możliwość testowania gęsto upakowanych płytek;
Wykrywane defektyWykrywane defekty
Mostki, rozwarcia;Mostki, rozwarcia;
Podniesione wyprowadzenia;Podniesione wyprowadzenia;
Przemieszczenie podzespołów, efekt nagrobkowy;Przemieszczenie podzespołów, efekt nagrobkowy;
Pustki lub niedopuszczalne zmiany kształtu;Pustki lub niedopuszczalne zmiany kształtu;
Defekty w BGA (mostki, pustki, brakujące kuleczki, brak scentrowania).Defekty w BGA (mostki, pustki, brakujące kuleczki, brak scentrowania).
Operacje kontrolno-pomiarowe
Porównanie AOI oraz AXI:
AOI AXI
Operacje kontrolno-pomiarowe
29
Zastosowanie różnych systemów w zależności od rodzaju PCB:
ZŁOŻONOŚĆ OBWODUZŁOŻONOŚĆ OBWODU
OB
JĘ
TOŚĆ
OB
JĘ
TOŚĆ
MVIMVI
AOIAOI
AXIAXI
AOI & AXIAOI & AXI
Operacje kontrolno-pomiarowe
Test wewnątrzobwodowy ICT:
Przeprowadzany jest z wykorzystaniem zespołu głowic szpilkowych Przeprowadzany jest z wykorzystaniem zespołu głowic szpilkowych w postaci macierzy sond (Bed of w postaci macierzy sond (Bed of NailsNails MethodMethod) bądź też kilka sond ) bądź też kilka sond przemieszczających się nad testowanym obiektem (przemieszczających się nad testowanym obiektem (TwoTwo ProbeProbe, , Flying Flying ProbeProbe MethodMethod););
Wykrywane defekty: zwarcia, rozwarcia (w wyłączeniem złej jakości Wykrywane defekty: zwarcia, rozwarcia (w wyłączeniem złej jakości połączeń lutowanych tymczasowo eliminowanych pod wpływem połączeń lutowanych tymczasowo eliminowanych pod wpływem nacisku), zdefektowane lub złe podzespoły; nacisku), zdefektowane lub złe podzespoły;
W przypadku utrudnionego dostępu do W przypadku utrudnionego dostępu do podzespołu konieczność wprowadzenia podzespołu konieczność wprowadzenia na etapie projektowania punktów na etapie projektowania punktów testowych.testowych.
Doskonałe rozwiązanie przy długich Doskonałe rozwiązanie przy długich seriach i szybkiej produkcji.seriach i szybkiej produkcji.
Operacje kontrolno-pomiarowe
Test funkcjonalny FT:
Przeprowadzany jest z wykorzystaniem testera pozwalającego na Przeprowadzany jest z wykorzystaniem testera pozwalającego na wprowadzenie sygnałów w różne punkty układu, symulacje pracy wprowadzenie sygnałów w różne punkty układu, symulacje pracy poszczególnych elementów układu i zbieranie odpowiedzi przez poszczególnych elementów układu i zbieranie odpowiedzi przez złącza;złącza;
Wykonywany jest w ostatniej fazie produkcji;Wykonywany jest w ostatniej fazie produkcji;
Podstawowe zadanie: weryfikacja funkcjonalności poszczególnych Podstawowe zadanie: weryfikacja funkcjonalności poszczególnych elementów i całego układu;elementów i całego układu;
Operacje kontrolno-pomiarowe
Wykrywalność błędów z wykorzystaniem różnych testów
PRZER
WA
ZWAR
CIE
BRAK ELEM
ENTU
BŁĄD U
ŁOŻEN
IA
POLAR
YZACJA
WARTO
ŚĆ
FUN
KCJON
AL-N
OŚĆ
ZWAR
CIE ZASILAN
IA
MVI
AOI
AXI
IR
ICT
FT
WYKRYWALNOŚĆ: pełna - częściowa - brak
Operacje kontrolno-pomiarowe
Strategie testowania
Wybór strategii testowania zależy od:
Złożoności projektu płytki (rodzaje obudów i wyprowadzeń; rozstaw Złożoności projektu płytki (rodzaje obudów i wyprowadzeń; rozstaw wyprowadzeń);wyprowadzeń);
Różnorodność i wielkość serii (koszt testów zmienia się wraz ze Różnorodność i wielkość serii (koszt testów zmienia się wraz ze skalą produkcji);skalą produkcji);
Precyzja i szybkość techniki testowania (czyli ile czasu potrzeba na Precyzja i szybkość techniki testowania (czyli ile czasu potrzeba na znalezienie defektu);znalezienie defektu);
Koszt testowania (koszt testera, obsługi serwisu, oprogramowania, Koszt testowania (koszt testera, obsługi serwisu, oprogramowania, zamocowania itp.).zamocowania itp.).
Co to jest uzysk?
UZYSK UZYSK –– ilość produktów wyjściowych w stosunku do potencjalnej ilość produktów wyjściowych w stosunku do potencjalnej ilości wytworzonych produktów;ilości wytworzonych produktów;
gdzie: DPMO (gdzie: DPMO (DefectsDefects per Milion per Milion OpportunitiesOpportunities) ) -- liczba defektów liczba defektów na milion operacji tego samego typu; N na milion operacji tego samego typu; N –– ilość sposobności do ilość sposobności do popełnienia błędupopełnienia błędu
N6 )
10DPMO
1(U −−−−====
„Nie ma „Nie ma bezdefektowychbezdefektowych procesów wytwarzania procesów wytwarzania
ani testowania”ani testowania”
Strategie testowania
30
Przykład:
Płytka o małej złożoności Płytka o małej złożoności –– MAŁA (elektronika konsumencka);MAŁA (elektronika konsumencka);
Płytka o średniej złożoności Płytka o średniej złożoności –– ŚREDNIA (komputer osobisty);ŚREDNIA (komputer osobisty);
Płytka o bardzo dużej złożoności Płytka o bardzo dużej złożoności –– DUŻA (serwer obliczeniowy);DUŻA (serwer obliczeniowy);
ZŁOŻONOŚĆ LICZBAPODZESPOŁÓW
LICZBAPOŁACZEŃ
KOSZT 1szt
WIELKOŚĆPRODUKCJI
MAŁA 50 350 20$ 2 000 000
ŚREDNIA 500 3500 400$ 200 000
DUŻA 2 500 17 500 4 000$ 40 000
Strategie testowania
Przykład:
Płytka o małej złożoności Płytka o małej złożoności –– MAŁA (elektronika konsumencka);MAŁA (elektronika konsumencka);
Płytka o średniej złożoności Płytka o średniej złożoności –– ŚREDNIA (komputer osobisty);ŚREDNIA (komputer osobisty);
Płytka o bardzo dużej złożoności Płytka o bardzo dużej złożoności –– DUŻA (serwer obliczeniowy);DUŻA (serwer obliczeniowy);
ZŁOŻONOŚĆ LICZBAPODZESPOŁÓW
LICZBAPOŁACZEŃ
SPOSOBNOŚĆ DO BŁĘDU UZYSK
MAŁA 50 350
ŚREDNIA 500 3 500
DUŻA 2 500 17 500
400
20 000 2%
92%
4 000 45%
PRZY ZAŁOŻENIU: DPMO = 200
Strategie testowania
Operacje naprawcze
Naprawa to proces wieloetapowy składający się z:
Identyfikacja wadliwego podzespołu;Identyfikacja wadliwego podzespołu;
Usunięcie wadliwego podzespołu (odlutowanie);Usunięcie wadliwego podzespołu (odlutowanie);
Przygotowanie powierzchni, czyli usunięcie starego lutu;Przygotowanie powierzchni, czyli usunięcie starego lutu;
Ułożenie nowego podzespołu, (nałożenie pasty lutowniczej), Ułożenie nowego podzespołu, (nałożenie pasty lutowniczej), lutowanie;lutowanie;
Umycie i sprawdzenie jakości naprawy;Umycie i sprawdzenie jakości naprawy;
Zabezpieczenie miejsca naprawy.Zabezpieczenie miejsca naprawy.
Na co należy zwrócić szczególną uwagę w trakcie wymiany podzespołu:
Jako źródła ciepła do napraw można stosować: gorące powietrze, Jako źródła ciepła do napraw można stosować: gorące powietrze, podczerwień, odpowiednie końcówki(podczerwień, odpowiednie końcówki(termodytermody, laser);, laser);
Należy uważać aby nie uszkodzić przyległych podzespołów;Należy uważać aby nie uszkodzić przyległych podzespołów;
Należy minimalizować nacisk na płytkę (stosowanie końcówek);Należy minimalizować nacisk na płytkę (stosowanie końcówek);
Liczba Liczba lutowańlutowań/odlutowań ograniczyć do dwóch;/odlutowań ograniczyć do dwóch;
Kształt menisku po lutowaniu musi spełniać kryteria jakościowe Kształt menisku po lutowaniu musi spełniać kryteria jakościowe połączeń;połączeń;
Zalecane jest podgrzewanie podłoża w trakcie naprawy;Zalecane jest podgrzewanie podłoża w trakcie naprawy;
Temperatura końcówek odlutowujących nie powinna przekraczać Temperatura końcówek odlutowujących nie powinna przekraczać 37037000C, a czas odlutowywania nie powinien przekroczyć 3 s.C, a czas odlutowywania nie powinien przekroczyć 3 s.
Operacje naprawcze
Na co należy zwrócić szczególną uwagę w trakcie wymiany podzespołu:
Zaleca się stosowanie topników Zaleca się stosowanie topników niskoaktywnychniskoaktywnych;;
Przedłużające się grzanie w temperaturze 230Przedłużające się grzanie w temperaturze 23000C uszkadza obudowy C uszkadza obudowy podzespołów.podzespołów.
Operacje naprawcze