EN
A Уређај за површинско монтажење је један од најосновнијих грађевинских блокова у модерном штампању дизајн плоча - Да ли је то истина? За разлику од старих компоненти кроз рупу које захтевају проводе устављене у бушане рупе, уређај за површинско монтирање монтиран је директно на површину ПЦБ-а, што драматично смањује величину плоче, побољшава перформансе сигнала и омогућава брзину аутоматске монта Разумевање како уређај за површинско монтирање функционише у распореду ПЦБ-а је од суштинског значаја за било ког инжењера, професионалца у области набавке или програмера производа који данас ради у електроници.
Сваки уређај који се монтира на површини комуницира са ПЦБ-ом кроз прецизну комбинацију механичких, електричних и топлотних механизама. Начин на који се уређај за површинско монтирање причвршћује за бакарне подложке, проводи електричне сигнале и интегрише у кола одређује поузданост и перформансе коначног производа. Овај чланак детаљно објашњава како уређај за површинско монтирање ради током читавог животног циклуса дизајна ПЦБ-а, од стварања отпечатка и примење пасте кроз рефлоу лемљење и функционално функционисање.
Физичка структура уређаја који се поставља на површину
Анатомија компонента и геометрија плоча
Сваки уређај за површинско монтирање састоји се од компактног тела које смешта активни или пасивни елемент, заједно са металним завршецима или проводницима који контактују са површином ПЦБ-а. Уређаји уређаја за површинско монтажење су дизајнирани да се прецизно ускладе са одговарајућим бакарним плочама за копље на плочи. Ове плоче се дефинишу током распореда ПЦБ-а користећи одпечатак компоненте, који одређују тачну величину, размачење и оријентацију потребну за сваки тип уређаја за површину. Прецизан дизајн отпечатка је критичан јер свака неисправност између завршног уређаја за површину и његове копнене плоче може резултирати лошим спојама за лемљење, гробним каменама или отвореним колама.
Површински уређај се налази у многим форматима пакета, укључујући отпорнике, кондензаторе, индукторе, интегрисана кола у QFP или BGA форматима и дискретне полупроводнике. Сваки тип пакета уређаја за површинско монтирање има специфичне захтеве за образу земље који утичу на начин на који се наноси пасте за лемљење и како се компонента самоизређује током повратног пролаза. Мање пакети уређаја за површинско монтирање као што су 0402 или 0201 захтевају строже толеранције од већих пакета, захтевајући прецизне штампе и системе постављања.
Композиција материјала и улога електричне енергије
Унутрашња структура уређаја за површинско монтажење варира у зависности од његове функције. Резистиван уређај за површинско монтажење користи резистиван филм који се одлага на керамичку субстрату, док капацитивни уређај за површинско монтажење користи слојене диелектричне материјале између проводних плоча. Индуктивни уређај за површинско монтирање опкружује катулу око магнетног језгра. У сваком случају, уређај за површинско монтирање ослања се на своја унутрашња материјална својства за регулисање напона, филтрира сигнале, складиштење наплате или прекидање струје унутар кола. Електричко понашање уређаја за површинско монтирање је чврсто повезано са величином пакета, толеранцијом и опсегом оперативне фреквенције.
Процес монтаже који активира уређај који се монтира на површини
Напис лепилове пасте и постављање компоненти
Сглобање уређаја за површинско монтирање на ПЦБ почиње штампањем лепилове пасте. Штенцил који је израмњен преко голог ПЦБ-а контролише количину пасте за лемљење на сваку плочу. Правилни обим пасте је критичан јер превише мало пасте ствара слаб зглоб за уређај за површинско монтажу, док превише може изазвати прелаз између суседних подлога. Након штампања, аутоматска машина за пицк-ан-плоце позиционише сваки уређај за површинско монтирање на одређено место са прецизношћу на микроном нивоу. Уређај за површинско монтаже привремено се држи на месту на липилу пасту за лемљење пре лемљења.
Током постављања, системи за визуелну визуелну визуелну визуелну визуелну визуелну визуелну визуелну визуелну визуелну визуелну визуелну визуелну визуелну визуелну визуелну визуелну визуелну визуелну визуелну визуелну визуелну визуелну визуелну Свака погрешна уравњавање у уређају за површинско монтаже у овој фази може бити исправљено самоизравњавање снаге генерише током рефлоа, али само у оквиру ограничену толеранцију. Тежак погрешан положај уређаја за површинско монтажење неће се самокоригирати и мора се открити путем система инспекције пре повратка, као што су аутоматизована оптичка инспекција или мерење височине ласера.
Рефлоу Содеринг и заједничка формација
Када су све компоненте уређаја за површинско монтирање постављене, ПЦБ пролази кроз пећ за повраћање по пажљиво контролисаном профилу температуре. Профил креће плочу кроз зоне за претгревање, упирање, повраћање и хлађење. Како температура расте, флукс у пасти за лемљење активира и уклања оксидацију и из завршника уређаја за површину и бакарних перница. На врхунској температури повратног пролаза, лем се топи и формира металургијску везу између уређаја за површинско монтирање и ПЦБ плоче. Када се охлади, лем се учврсти и створи поуздан механички и електрични зглоб.
Квалитет споја за површинско монтажно уређај директно утиче на дугорочну поузданост кола. Фактори као што су завршна плоча, композиција лемича, оптимизација профила рефлоа и топлотна маса уређаја за површинско монтажу сви утичу на квалитет зглоба. Правилно лемљен површинско-монтажни уређај зглоб треба да покаже конкаван филе, потпуну мокрилу падину, и нема видљивих празнина или пукотина. Инспекција након повратка коришћењем аутоматизоване оптичке инспекције или рентгенске снимање се користи да би се потврдило да је сваки уређај за површинско монтаже правилно монтиран.
Како уређај који се поставља на површину ради у ПЦБ кола
Контрола ширења сигнала и импеданце
Када се заплете, уређај за површинско монтирање постаје активан чвор у електричној мрежи ПЦБ-а. Пут струје и сигнала тече кроз бакарне траге које повезују сваки уређај за површинско монтажење са другим компонентама и спојницима. Позиција постављања уређаја за површинско монтирање има директен утицај на интегритет сигнала, посебно у конструкцијама високе фреквенције. Површински уређај постављен превише далеко од свог повезаног ИЦ-а или стручне плочине може увести паразитарну индуктанцу или капацитанцу која смањује квалитет сигнала. Инжењери користе симулационе алате током распореда како би се осигурало да је сваки уређај за површину постављен тако да се минимизирају ови паразитски ефекти.
Тхермални менаџмент и дугорочна поузданост
Компоненте уређаја који распоређују енергију генеришу топлоту током рада, а управљање те топлотом је главни изазов дизајна. Термопади испод пакета уређаја за напонање површине преносе топлоту у бакарне плоче или спољне грејаче. Поузданост уређаја за површинско монтирање се оцењује на основу опсега оперативне температуре, топлотног отпора и очекиваних услова циклуса снаге за примену. Проектанти морају да провере да топлотна средина око сваког уређаја за површинско монтажевање остане у пределу одређених граница у најгорим условима рада. Недостатак правилно управљања топлотом може убрзати умору споја за лемљење у уређају за површину и довести до прераног неуспјеха поља.
Često postavljana pitanja
Која је разлика између уређаја за површинско монтажење и компоненте за пролаз?
Уређај за површинско монтирање директно се причвршћује на површину ПЦБ-а помоћу пасте за лемљење и лемљења рефлоком, док компонента за пролазну рупу захтева проводе устављене у буране рупе и таласно лемљење. Површински уређај за монтажу омогућава мање величине плоча, бољу високу фреквенцију и бржу аутоматску монтажу у поређењу са технологијом кроз рупу.
Да ли се уређај за површинско монтаже може поново обрадити након лемљења?
Да, уређај за површинско монтирање може се прерађивати помоћу станица за прерађивање топлог ваздуха, инфрацрвеног грејања или лемљивих гвожђа у зависности од врсте пакета. Преработка уређаја за површинско монтирање захтева пажљиву контролу температуре како би се избегло оштећење суседних компоненти или подизање ПЦБ плоча. Пакети уређаја за површинско монтирање типа БГА захтевају специјализовану опрему за прераду због њихових скривених спојних топља.
Како величина пакета уређаја за површинско монтирање утиче на правила пројектовања ПЦБ-а?
Мање пакети уређаја за површинско монтажу захтевају чвршће димензије копња, финије отвори за штенциле и строже толеранције поставке. Како се уређај за површину смањује у величини, правила пројектовања за ширину трага, пролаз и путем постављања такође морају бити затегнута како би се одржао интегритет сигнала и износ монтаже. Проектанти морају прецизно одговарати спецификацијама пакета уређаја за површинско монтирање како би се избегли дефекти монтаже и осигурале поуздане перформансе плоче.