EN
A Uređaj za površinsko ugradnju je jedan od najvažnijih gradivnih blokova u modernom štampanom dizajn ploče kola - Šta? Za razliku od starijih komponenta sa prolaznim rupama koji zahtevaju da se vodiči ubace u bušene rupe, uređaj za površinsko montiranje montiran je direktno na površinu PCB-a, što dramatično smanjuje veličinu ploče, poboljšava performanse signala i omogućava brzu automatiziranu montažu. Razumevanje kako uređaj za površinsko montiranje funkcioniše u rasporedu PCB-a je od suštinskog značaja za svakog inženjera, stručnjaka za nabavku ili programera proizvoda koji danas rade u elektronici.
Svaki uređaj za površinsko ugradnju komunicira sa PCB-om kroz preciznu kombinaciju mehaničkih, električnih i toplotnih mehanizama. Način na koji se uređaj za površinsko montiranje veže za bakrene podloge, provodi električne signale i integrira se u krug određuje pouzdanost i performanse konačnog proizvoda. Ovaj članak detaljno objašnjava kako uređaj za površinsko montiranje radi tokom cijelog životnog ciklusa dizajna PCB-a, od stvaranja otiska i primjene paste preko povratnog lemljenja i funkcionalnog rada.
Fizička struktura uređaja za postavljanje na površinu
Komponente anatomije i pad geometrije
Svaki uređaj za površinsko montiranje sastoji se od kompaktnog tela u kojem se nalazi aktivni ili pasivni element, zajedno sa metalnim završetcima ili vodičima koji stupaju u kontakt sa površinom PCB-a. Uređaj za površinsko montiranje je dizajniran tako da se precizno poravnava sa odgovarajućim bakrenim podlogama za kopiranje na ploči. Ove podloge se definiraju tokom rasporeda PCB-a koristeći otiske komponenti, koji preciziraju tačnu veličinu, razmak i orijentaciju potrebne za svaki tip uređaja za površinsko montiranje. Točan dizajn otiska je ključan jer svaka nesukladnost između terminacije uređaja za površinsko montiranje i njegove kopnene ploče može rezultirati lošim spojevima za lemljenje, kamenjenjem ili otvorenim kola.
Uređaj za površinsko montiranje dolazi u mnogim formata paketa, uključujući otpornike, kondenzatore, induktory, integrisana kola u QFP ili BGA formatu i diskretne poluprovodnike. Svaki tip paketa za uređaj za površinsko montiranje ima specifične zahteve za uzorke zemljišta koji utiču na način primjene paste za lemljenje i na način na koji se komponenta samokorištava tokom ponovnog protoka. Manji paketi uređaja za površinsko ugradnju kao što su 0402 ili 0201 zahtevaju strože tolerancije od većih paketa, zahtijevajući visoko precizne štampane štampane i sisteme za postavljanje.
Sastav materijala i uloga električne energije
"Specifična oprema" za proizvodnju električnih uređaja za snimanje električne energije ili električne energije Rezistivni uređaj za površinsko montiranje koristi rezistivan film postavljen na keramičku podlogu, dok kapacitativni uređaj za površinsko montiranje koristi slojevite dielektrične materijale između provodnih ploča. Induktivni uređaj za postavljanje na površinu omotaju zavojicu oko magnetnog jezgra. U svakom slučaju, uređaj za površinsko montiranje oslanja se na svoja unutrašnja materijalna svojstva za regulaciju napona, signala filtera, skladištenja naboja ili prekidača struje unutar kola. Električno ponašanje uređaja za površinsko montiranje usko je povezano sa veličinom paketa, tolerancijom i opsegom radne frekvencije.
Proces montaže koji aktivira uređaj za postavljanje na površinu
Slijeda:
Sastav uređaja za površinsko montiranje na PCB počinje štampanjem s lemom. Šablon koji je uskladjen preko golih PCB-a, postavlja kontrolisane količine ljepljive mase na svaku podloge. Prava količina mase je kritična jer premalo mase stvara slab spoj za uređaj za površinsko montiranje, dok previše može uzrokovati povezivanje između susednih podloga. Nakon štampanja, automatizirana mašina za odabir i postavljanje pozicionira svaki uređaj za površinsko montiranje na određenu lokaciju sa preciznošću na nivou mikrona. Uređaj za površinsko ugradnju privremeno se drži na mjestu zbog lepkosti paste za lemljenje pre lemljenja.
U slučaju da je uređaj za postavljanje na površinu napravljen za upotrebu u proizvodnji, on se može koristiti za postavljanje na površinu. Svaka nepravilna poravnava u uređaju za površinsko ugradnju u ovoj fazi može se ispraviti silom samopravljanja generisanom tokom povratka, ali samo unutar ograničenog tolerantnog prozora. Ne može se samo-korigovati ako se na površini ugrađen uređaj ozbiljno pogrešno smesti i mora se otkriti pomoću sistema inspekcije prije povratka, kao što je automatizirana optička inspekcija ili merenje visine lasera.
Refluo lemljenje i zajedničko formiranje
Kada su sve komponente uređaja postavljene na površinu, PCB prolazi kroz pećnicu za povratni protok, prateći pažljivo kontrolisan profil temperature. Profil pomera ploču kroz zone zagrevanja, upijanja, ponovnog protoka i hlađenja. Kako temperatura raste, tok u ljepljivoj pastu aktivira i uklanja oksidaciju i iz terminacija uređaja za površinsko montiranje i bakarnih podloga. Na vrhunskoj temperaturi povratnog toka, lem se topi i formira metaluršku vezu između uređaja za površinsko montiranje i PCB ploče. Nakon hlađenja, lem se učvrsti u pouzdan mehanički i električni spoj.
Kvalitet spoja za lemljenje za uređaj za površinsko montiranje direktno utiče na dugoročnu pouzdanost kola. Faktori kao što su završetak podloge, sastav legure za lemljenje, optimizacija profila povratnog toka i toplotna masa uređaja za površinsko montiranje svi utiču na kvalitet zgloba. Pravilno lemljen spoj za površinski montiranje uređaja treba da pokazuje konkavan fileet, potpunu vlažnost podloge i nema vidljivih praznina ili pukotina. Za svaki uređaj za površinsko montiranje se koristi kontrolna kontrola nakon povratka, koja se vrši automatizovanom optičkom inspekcijom ili rendgenskim snimanjem, kako bi se potvrdilo da je uređaj za površinsko montiranje pravilno sastavljen.
Kako uređaj za površinsko ugradnju funkcioniše u PCB krugu
Kontrola širenja signala i impedancije
Jednom kada se zalije, uređaj za površinsko montiranje postaje aktivan čvor unutar električne mreže PCB-a. "Sistem za upravljanje" je sistem za upravljanje sistemima za upravljanje električnom energijom koji se koristi za upravljanje električnim energijama. U skladu sa člankom 6. stavkom 1. ovog Pravilnika, "sistem za upravljanje frekvencijama" znači sistem za upravljanje frekvencijama koji je osmišljen za upravljanje frekvencijama. Uređaj za površinsko montiranje postavljen predaleko od povezanog IC-a ili snage može uvesti parazitsku induktivnost ili kapacitetu koja degradira kvalitet signala. Inženjeri koriste simulacijske alate tokom rasporeda kako bi osigurali da je svaki uređaj na površini postavljen tako da se smanje ovi parazitski efekti.
Termičko upravljanje i dugoročna pouzdanost
Komponente uređaja za površinsko montiranje koje raspršuju energiju stvaraju toplotu tokom rada, a upravljanje tom toplotom je ključni izazov u dizajnu. Termalne podloge ispod paketa za napajanje površinske instalacije prenose toplotu u bakrene avione ili vanjske radijatore. "Postojanstvenost" je "odnosno" ili "odnosno" za uređaje za postavljanje na površinu. Proizvođači moraju provjeriti da toplotno okruženje oko svakog uređaja za površinsko montiranje ostane unutar određenih granica u najgorim radnim uslovima. Neuspešno upravljanje toplotom može ubrzati umor spoja lemova u uređaju za površinsko montiranje i dovesti do preuranjenih kvarova polja.
Često postavljana pitanja
Koja je razlika između uređaja za površinsko montiranje i komponente za prolaz?
Uređaj za površinsko montiranje se direktno veže za površinu PCB-a pomoću paste za lemljenje i ponovnog lemljenja, dok komponenta kroz rupu zahtijeva vodove koji se ubacuju u bušene rupe i valno lemljenje. Uređaj za površinsko montiranje omogućava manje veličine ploča, bolje performanse visoke frekvencije i bržu automatiziranu montažu u poređenju sa tehnologijom kroz rupu.
Može li se uređaj za površinsko ugradnju nakon lemljenja preobraditi?
Da, uređaj za površinsko ugradnju može se preobraditi pomoću stanica za preobradnju toplog vazduha, infracrvenog grijanja ili lemljenja u zavisnosti od vrste paketa. Preobrada uređaja za površinsko montiranje zahtijeva pažljivu kontrolu temperature kako bi se izbjeglo oštećenje susednih komponenti ili podizanje PCB podloga. Uređaji za površinsko montiranje tipa BGA zahtevaju specijalizovanu opremu za preobrada zbog skrivenih spojeva za lemljenje kugla.
Kako veličina paketa uređaja za površinsko montiranje utiče na pravila projektovanja PCB-a?
Manji paketi uređaja za površinsko montiranje zahtevaju uske dimenzije podloge za kopninu, finije otvorove za šablone i strože tolerancije za postavljanje. Kako se uređaj za površinsko montiranje smanjuje u veličini, pravila za dizajn širine tragova, razmak i postavljanje putem moraju se također steći kako bi se održao integritet signala i prinos montaže. Dizajneri moraju precizno da odgovaraju specifikacijama paketa uređaja za površinsko montiranje kako bi se izbegli defekti montaže i osigurao pouzdan rad ploče.