Componenti profondi. Installazione DIP automatica degli elementi sospesi

Trascrizione

1 Componenti SMD Abbiamo già conosciuto i principali componenti radio: resistori, condensatori, diodi, transistor, microcircuiti, ecc., e abbiamo anche studiato come sono montati su scheda a circuito stampato. Ricordiamo ancora una volta le fasi principali di questo processo: i cavi di tutti i componenti vengono fatti passare nei fori del circuito stampato. Dopo di che i cavi vengono tagliati e quindi la saldatura viene eseguita sul lato posteriore della scheda (vedere Fig. 1). Questo processo, a noi già noto, si chiama editing DIP. Questa installazione è molto comoda per i radioamatori principianti: i componenti sono grandi, possono essere saldati anche con un grande saldatore “sovietico” senza l'ausilio di una lente d'ingrandimento o di un microscopio. Ecco perché tutti i kit Master Kit per la saldatura fai da te prevedono il montaggio DIP. Riso. 1. Installazione DIP Ma l'installazione DIP presenta svantaggi molto significativi: - i componenti radio di grandi dimensioni non sono adatti per creare moderni dispositivi elettronici in miniatura; - i componenti radio in uscita sono più costosi da produrre; - un circuito stampato per montaggio DIP è anche più costoso a causa della necessità di praticare molti fori; - L'installazione DIP è difficile da automatizzare: nella maggior parte dei casi, anche nelle grandi fabbriche di elettronica, l'installazione e la saldatura delle parti DIP devono essere eseguite manualmente. È molto costoso e richiede tempo.

2 Pertanto, il montaggio DIP non viene praticamente utilizzato nella produzione dell'elettronica moderna ed è stato sostituito dal cosiddetto processo SMD, che oggi è lo standard. Pertanto, ogni radioamatore dovrebbe avere almeno informazioni su di lui idea generale. Montaggio SMD SMD (Surface Mounted Device) è tradotto dall'inglese come “componente montato su superficie”. I componenti SMD sono talvolta chiamati anche componenti chip. Il processo di montaggio e saldatura dei componenti del chip è correttamente chiamato processo SMT (dall'inglese “tecnologia di montaggio superficiale”). Dire "installazione SMD" non è del tutto corretto, ma in Russia questa versione del nome del processo tecnico ha messo radici, quindi diremo la stessa cosa. Nella fig. 2. mostra una sezione della scheda di montaggio SMD. La stessa tavola, realizzata su elementi DIP, avrà dimensioni parecchie volte maggiori. Fig.2. Montaggio SMD Il montaggio SMD presenta innegabili vantaggi: - i componenti radio sono economici da produrre e possono essere miniaturizzati a piacere; - i circuiti stampati sono anche più economici per l'assenza di forature multiple;

3 - l'installazione è facile da automatizzare: l'installazione e la saldatura dei componenti vengono eseguite da robot speciali. Inoltre, non esiste un'operazione tecnologica come il taglio dei cavi. Resistori SMD Il punto più logico per iniziare a familiarizzare con i componenti dei chip è con i resistori, in quanto i componenti radio più semplici e più utilizzati. Resistore SMD a modo suo Proprietà fisicheè simile alla “solita” versione inferenziale che abbiamo già studiato. Tutti i suoi parametri fisici (resistenza, precisione, potenza) sono esattamente gli stessi, solo il corpo è diverso. La stessa regola vale per tutti gli altri componenti SMD. Riso. 3. Resistori CHIP Dimensioni standard dei resistori SMD Sappiamo già che i resistori di uscita hanno una determinata griglia di dimensioni standard, a seconda della loro potenza: 0,125 W, 0,25 W, 0,5 W, 1 W, ecc. Per i resistori a chip è disponibile anche una griglia standard di dimensioni standard, solo in questo caso la dimensione standard è indicata da un codice a quattro cifre: 0402, 0603, 0805, 1206, ecc. Dimensioni base dei resistori e loro specifiche sono mostrati in Fig. 4.

4fig. 4 Dimensioni e parametri di base dei resistori su chip Marcatura dei resistori SMD I resistori sono contrassegnati con un codice sulla custodia. Se il codice ha tre o quattro cifre, l'ultima cifra indica il numero di zeri. 5. il resistore con codice “223” ha la seguente resistenza: 22 (e tre zeri a destra) Ohm = Ohm = 22 kohm. Il codice resistore "8202" ha una resistenza di: 820 (e due zeri a destra) Ohm = Ohm = 82 kohm. In alcuni casi la marcatura è alfanumerica. Ad esempio, un resistore con il codice 4R7 ha una resistenza di 4,7 Ohm e un resistore con il codice 0R Ohm (qui la lettera R è il carattere separatore). Esistono anche resistori a resistenza zero o resistori a ponticello. Sono spesso usati come fusibili. Naturalmente non è necessario ricordare il sistema di codifica, ma semplicemente misurare la resistenza del resistore con un multimetro.

5fig. 5 Contrassegno dei resistori su chip Condensatori ceramici SMD Esternamente, i condensatori SMD sono molto simili ai resistori (vedere Fig. 6.). C'è solo un problema: su di essi non è riportato il codice di capacità, quindi l'unico modo La sua definizione viene misurata utilizzando un multimetro dotato di modalità di misurazione della capacità. I condensatori SMD sono disponibili anche in dimensioni standard, solitamente simili alle dimensioni dei resistori (vedi sopra). Riso. 6. Condensatori ceramici SMD

6 Condensatori elettrolitici SMS Fig.7. Condensatori elettrolitici SMS Questi condensatori sono simili ai loro omologhi con piombo e i contrassegni su di essi sono generalmente chiari: capacità e tensione operativa. Una striscia sul cappuccio del condensatore ne contrassegna il terminale negativo. Transistor SMD Fig. 8. Transistor SMD I transistor sono piccoli, quindi è impossibile scrivere sopra il loro nome completo. Sono limitati ai contrassegni di codice e non esiste uno standard internazionale per le designazioni. Ad esempio, il codice 1E può indicare il tipo di transistor BC847A, o forse qualche altro. Ma questa circostanza non disturba affatto né i produttori né i normali consumatori di elettronica. Le difficoltà possono sorgere solo durante le riparazioni. Determinare il tipo di transistor installato su una scheda a circuito stampato senza la documentazione del produttore della scheda a volte può essere molto difficile.

7 Diodi SMD e LED SMD Le fotografie di alcuni diodi sono mostrate nella figura seguente: Fig.9. Diodi SMD e LED SMD La polarità deve essere indicata sul corpo del diodo sotto forma di una striscia più vicina ad uno dei bordi. Di solito il terminale del catodo è contrassegnato da una striscia. Un LED SMD ha anche una polarità, che viene indicata da un punto vicino a uno dei pin o in qualche altro modo (puoi trovare ulteriori informazioni al riguardo nella documentazione del produttore del componente). Determinare il tipo di diodo SMD o LED, come nel caso di un transistor, è difficile: sul corpo del diodo è stampato un codice non informativo e molto spesso non ci sono segni sul corpo del LED, ad eccezione del segno di polarità. Gli sviluppatori e i produttori di elettronica moderna si preoccupano poco della loro manutenibilità. Si presuppone che la scheda a circuiti stampati verrà riparata da un tecnico dell'assistenza dotato della documentazione completa per un prodotto specifico. Tale documentazione descrive chiaramente dove è installato un particolare componente sul circuito stampato. Installazione e saldatura di componenti SMD L'assemblaggio SMD è ottimizzato principalmente per l'assemblaggio automatico mediante speciali robot industriali. Ma i progetti di radioamatori possono essere realizzati anche utilizzando componenti di chip: con sufficiente cura e attenzione, puoi saldare parti delle dimensioni di un chicco di riso con il saldatore più comune, devi solo conoscere alcune sottigliezze. Ma questo è un argomento per un'ampia lezione separata, quindi maggiori dettagli sull'installazione SMD automatica e manuale verranno discussi separatamente.

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Lavoro del corso

sull'argomento: “Installazione DIP”

Rjazan', 2008

Tipi di assiemi SMT

Nell'industria elettronica esistono sei tipi comuni di assemblaggi SMT, ciascuno con il proprio ordine di produzione. Esiste una norma apposita che presenta le principali tipologie di assemblaggi, suddivisi in classi.

La documentazione SMC e IPC per i circuiti stampati a montaggio superficiale, IPC-7070, J-STD-013 e la National Technology Roadmap for Electronic Interconnections includono classificazioni dei seguenti circuiti a montaggio superficiale:

Tipo 1: componenti montati installati solo sul lato superiore o sulla struttura di interconnessione

Tipo 2: componenti montati installati su entrambi i lati della scheda o della struttura di interconnessione

Classe A: solo componenti a foro passante

Classe B: solo componenti a montaggio superficiale (SMD).

Classe C - mista: componenti a foro passante e a montaggio superficiale

Classe X - assemblaggio misto complesso: foro passante, SMD, passo fine, BGA

Classe Y - assemblaggio misto complesso: foro passante, montaggio superficiale, passo ultra fine, CSP

Classe Z - assemblaggio misto complesso: foro passante, passo ultra fine, COB, Flip Chip, TCP

Di seguito discuteremo le principali opzioni per posizionare i componenti sulla scheda utilizzata dagli sviluppatori.

Riso. 1- Tipo 1B: SMT solo lato superiore

Questo tipo non è comune poiché la maggior parte dei progetti richiede alcuni componenti DIP. Si chiama IPC tipo 1B.

L'ordine del processo: applicazione della pasta saldante, installazione dei componenti, saldatura, lavaggio.

Riso. 2 - Tipo 2B: SMT Lati superiore e inferiore

Sul lato inferiore della scheda ci sono resistori su chip e altri piccoli componenti. Quando si utilizza la saldatura ad onda, verranno rifusi dal flusso sopraelevato (laterale) dell'onda di saldatura. Il posizionamento di componenti di grandi dimensioni su entrambi i lati, come il PLCC, aumenta i costi di produzione poiché i componenti sul lato inferiore devono essere montati con uno speciale adesivo conduttivo. Questo tipo è chiamato IPC Tipo 2B.

Procedura per lo svolgimento del processo:

applicare pasta saldante, installare componenti, saldare, lavare la parte inferiore;

Applicazione di pasta saldante sul lato superiore del PCB, installazione di componenti, risaldatura, lavaggio del lato superiore.

Tipo speciale: lato superiore SMT nel primo caso e lato superiore e inferiore nel secondo, ma PTH solo lato superiore.

Questo metodo di installazione viene utilizzato quando sono presenti componenti DIP nell'assieme SMT. Il processo prevede il posizionamento dei componenti DIP nei fori prima della saldatura SMT. Utilizzando questo metodo, viene eliminata l'operazione non necessaria di saldatura ad onda o saldatura manuale dei componenti PTH, riducendo significativamente il costo del prodotto. Il primo requisito è la capacità dei componenti di resistere alla saldatura secondaria. Inoltre, le dimensioni dei fori, i pad e la geometria dello stencil della scheda devono essere allineati con precisione per ottenere una buona saldatura. La scheda deve avere fori passanti e può essere monofacciale o bifacciale, ovvero i componenti possono essere posizionati sia sul lato superiore che su quello inferiore.

Un requisito obbligatorio quando si utilizza questo metodo è la presenza di fori metallizzati passanti.

Procedura di elaborazione per circuito stampato a singola faccia:

applicazione di pasta saldante, installazione di componenti SMT, installazione di componenti PTH, saldatura, lavaggio del lato superiore.

Procedura di elaborazione per circuito stampato fronte-retro:

applicazione della pasta saldante, installazione dei componenti SMT, rifusione, lavaggio della parte inferiore;

installazione componenti PTH, saldature, lavaggio parte superiore.

Riso. 4 - Tipo 1C: solo lato superiore SMT e solo lato superiore PTH

Questo metodo è una tecnologia di assemblaggio misto. Tutti i moduli SMT e PTH sono installati sul lato superiore della scheda. È possibile installare alcuni componenti a foro passante (PTH) sul lato superiore della scheda dove sono posizionati i componenti SMT per aumentare la densità. Questo tipo di assemblaggio è chiamato IPC Type 1C.

Procedura per lo svolgimento del processo:

applicare pasta saldante, installare, rifondere, lavare la parte superiore dell'SMT;

impostazione automatica dei DIP e quindi dei componenti assiali (come i LED);

saldatura ad onda di componenti PTH, lavaggio.

Riso. 5 - Tipo 2C: SMT lato superiore e inferiore o PTH lato superiore e inferiore

Si sconsiglia l'installazione di componenti a montaggio superficiale e a foro passante (DIP) su entrambi i lati della scheda a causa degli elevati costi di assemblaggio. Questo design potrebbe richiedere molta saldatura manuale. Inoltre, l'installazione automatica dei componenti PTH non viene utilizzata a causa di possibili conflitti con i componenti SMT sul lato inferiore della scheda. Questo tipo di assemblaggio è chiamato IPC Type 2C.

Procedura per lo svolgimento del processo:

applicazione della pasta saldante, installazione, saldatura, lavaggio del lato superiore di SMT;

applicazione di colla conduttiva speciale tramite stencil, installazione, fissaggio di SMT;

installazione automatica di DIP e componenti assiali;

mascherare l'intera parte inferiore dei componenti PTH;

installazione manuale di altri componenti;

saldatura manuale della parte inferiore dei componenti PTH.

Riso. 6 - Tipo 2C: solo lato inferiore SMT o solo lato superiore PTH

Questo tipo posiziona il supporto superficiale sul lato inferiore della scheda e il PTH sul lato superiore. È anche una delle tipologie di alloggio molto apprezzate perché... consente di aumentare significativamente la densità dei componenti. Il tipo si chiama IPC Type 2C.

Ordine di elaborazione (non ci sono conflitti PTH sul lato inferiore):

applicazione della colla tramite uno stencil, installazione, asciugatura della colla sul lato inferiore dell'SMT;

installazione manuale di altri componenti;

Ordine di elaborazione alternativo (conflitti PTH sul lato inferiore):

installazione automatica del DIP, quindi dei componenti assiali;

applicazione spot della colla (metodo dispenser), installazione, asciugatura della colla sul lato inferiore dell'SMT;

installazione manuale dei componenti;

saldatura ad onda di componenti PTH e SMT, lavaggio.

Riso. 7 - Tipo 2Y: SMT lati superiore e inferiore o PTH solo lato superiore

Questo tipo consente di posizionare i componenti a montaggio superficiale su entrambi i lati della scheda e i componenti DIP solo sulla parte superiore. Questo è un tipo di assemblaggio molto popolare tra gli sviluppatori, poiché consente il posizionamento di componenti ad alta densità. La parte inferiore dei componenti SMT rimane libera dagli elementi assiali e dalle gambe dei componenti DIP. Ad esempio, non è possibile posizionare chip tra i pin DIP di un componente.

Il flusso del processo (senza posizionare i componenti a montaggio superficiale (SMT) tra i pin dei componenti a foro passante (PTH) sul lato inferiore della scheda):

applicazione della pasta saldante, installazione, saldatura, lavaggio del lato superiore della parte SMT;

applicare la colla attraverso uno stencil, posizionare e asciugare la colla SMT sul lato inferiore;

installazione automatica dei componenti DIP e poi assiali;

installazione manuale di altri componenti;

saldatura ad onda di componenti PTH e SMT, lavaggio;

Un flusso di processo alternativo (sulla parte inferiore della scheda a montaggio superficiale (SMT), i componenti sono posizionati tra le gambe a foro passante (PTH):

applicare pasta saldante, posizionare, saldare, lavare il lato superiore della parte SMT;

installazione automatica del DIP, quindi dei componenti assiali;

applicazione spot della colla (metodo dispenser), installazione, asciugatura della colla sul lato inferiore del pannello;

installazione manuale di altri componenti;

saldatura ad onda di componenti PTH e SMT, lavaggio.

Riso. 8 - Percorso tecnologico per l'assemblaggio dei circuiti stampati

Tecnologia di montaggio a foro

La tecnologia Through Hole (THT), talvolta chiamata anche montaggio a perno, è l'antenata della stragrande maggioranza dei moderni processi tecnologici assemblaggio di moduli elettronici. Esistono anche una serie di nomi comuni, ma non del tutto corretti per questa tecnologia, ad esempio montaggio DIP (il nome deriva dal tipo di pacchetto - Dual In-Line Package - un pacchetto con una disposizione a doppia fila di pin, ampiamente utilizzato, ma non l'unico in questa tecnologia) e il montaggio passante (il nome non è del tutto corretto, poiché l'installazione di componenti con conduttori viene utilizzata anche in molte altre tecnologie, compreso il montaggio superficiale).

In effetti, questa tecnologia è apparsa con l'inizio dell'uso dei circuiti stampati come metodo per realizzare collegamenti elettrici. Precedentemente l'installazione dei componenti veniva effettuata nello spazio fissando i conduttori dei componenti a contatti metallici sugli elementi strutturali del dispositivo oppure collegando i conduttori dei componenti tra loro. L'uso dei circuiti stampati ha spostato la progettazione dei componenti dallo spazio al piano, semplificando notevolmente sia il processo di sviluppo del progetto che la produzione dei dispositivi. L'avvento del cablaggio a circuito stampato portò successivamente a una rivoluzione nella producibilità e nell'automazione della progettazione dei dispositivi elettronici.

La tecnologia di montaggio a foro passante, come suggerisce il nome, è un metodo di montaggio dei componenti su un circuito stampato in cui i pin dei componenti sono montati in fori passanti schede e saldati alle piazzole e/o alla superficie interna metallizzata del foro.

La tecnologia di montaggio a foro si è diffusa negli anni '50 e '60 del XX secolo. Da allora, le dimensioni dei componenti sono notevolmente diminuite, la densità di montaggio e instradamento delle schede è aumentata, è stata sviluppata più di una generazione di apparecchiature per automatizzare l'assemblaggio dei componenti, ma le basi della progettazione e produzione di componenti che utilizzano questa tecnologia sono cambiate rimasto invariato.

Attualmente, la tecnologia a foro passante sta perdendo la sua posizione a favore della più avanzata tecnologia a montaggio superficiale, soprattutto nella produzione di massa e su larga scala, nell'elettronica di consumo, nell'informatica, nelle telecomunicazioni, nei dispositivi portatili e in altri settori in cui è elevata producibilità, miniaturizzazione dei prodotti e buone prestazioni a basso costo. sono richieste le caratteristiche del segnale.

Tuttavia, ci sono settori dell’elettronica in cui la tecnologia through-hole è ancora oggi dominante. Si tratta, prima di tutto, di dispositivi di potenza, alimentatori, circuiti ad alta tensione di monitor e altri dispositivi, nonché di aree in cui, a causa dei maggiori requisiti di affidabilità, le tradizioni e la fiducia nel comprovato giocano un ruolo importante, ad esempio, avionica, automazione delle centrali nucleari, ecc.

Questa tecnologia viene utilizzata attivamente anche nella produzione multiarticolo di unità singole e su piccola scala, dove l'automazione dei processi è irrilevante a causa dei frequenti cambiamenti nei modelli fabbricati. Questi prodotti sono realizzati principalmente da piccole imprese nazionali sia per applicazioni domestiche che speciali.

Qualche tempo fa si verificava una situazione in cui la scelta della tecnologia di montaggio a foro passante poteva essere dettata dai componenti utilizzati. Alcuni componenti semplicemente non erano disponibili nei pacchetti a montaggio superficiale. Ciò era particolarmente vero per il nostro Paese, poiché i nuovi prodotti ci arrivavano tardi. Ora questa situazione è cambiata in modo significativo e la maggior parte dei componenti uso generale può essere trovato sia in entrambe le versioni che in quella a montaggio superficiale, in quanto considerata più progressiva. Le eccezioni sono i componenti di potenza, i relè elettromeccanici, i connettori, i resistori variabili di grandi dimensioni, i pannelli IC e alcuni altri componenti, ma molti di questi hanno già equivalenti a montaggio superficiale. Esiste un atteggiamento ambivalente nei confronti dell'affidabilità dei condensatori elettrolitici a montaggio superficiale e le loro controparti al tantalio sono piuttosto costose, quindi spesso è possibile trovare condensatori elettrolitici in alluminio di tipo pin su schede a montaggio superficiale. Tutto ciò richiede l'utilizzo di una tecnologia di installazione mista (presenza contemporanea di componenti SMT e THT sul PCB).

La tecnologia per l'installazione dei componenti THT è relativamente semplice, ben consolidata, consente metodi di assemblaggio manuali e automatizzati ed è ben fornita di attrezzature di assemblaggio e attrezzature tecnologiche. Questo articolo discute brevemente le principali operazioni della tecnologia THT.

Componenti

Gli EC utilizzati nella tecnologia di montaggio a foro passante possono essere suddivisi nei seguenti gruppi principali a seconda del tipo di custodia (esempi di custodie sono mostrati in Fig. 9):

a) EC con conduttori assiali (spesso viene utilizzata la designazione assiale);

b) EC con reofori radiali (radiale);

c) SIL, SIP (Single In-Line Package) - pacchetto multipin con disposizione dei pin a fila singola;

d) DIP (Dual In-Line Package) - una custodia con disposizione a doppia fila di pin;

e) connettori, slot;&

e) pannelli per circuiti integrati, compresi DIP; ZIF (Zero Insertion Force, schede con forza di inserimento nulla per circuiti integrati a pin); PGA (Pin Grid Array, pannelli per circuiti integrati a pin con matrice di pin);

g) vari componenti di forma complessa.

Riso. 9 - Esempi di componenti THT: a) con conduttori assiali; b) con derivazioni radiali; c) in custodie SIL; d) nei pacchetti DIP; e) connettori; e) pannelli per circuiti integrati; g) EC di forma complessa

Questa separazione dei componenti è dovuta principalmente alle peculiarità della loro tecnologia di installazione. Ad esempio, i conduttori dei componenti assiali e radiali richiedono sagomatura e rifinitura, mentre la maggior parte degli altri componenti no. Quando si formano i conduttori, e di conseguenza, la successiva installazione di componenti con conduttori assiali, questi hanno un ulteriore grado di libertà (rotazione attorno ad un asse), quindi sono contrassegnati con anelli colorati (vedi Fig. 9a), il che esclude l'installazione “contrassegnata giù."

Esistono anche differenze nei meccanismi di presa, appoggio e fissaggio di diversi gruppi di componenti, per cui spesso su ciascuna apparecchiatura vengono installati componenti in alloggiamenti diversi.

Sequenza tipica di operazioni

Il processo tecnologico di assemblaggio dei PCB basato sulla tecnologia THT si compone dei seguenti passaggi tipici:

preparazione dei cavi EC (formatura, rifilatura), spesso combinati con l'installazione automatizzata;

installazione di componenti (manuale, automatica);

saldatura (saldatura ad onda, manuale, selettiva);

lavaggio (ultrasuoni, getto).

Alcune imprese hanno mantenuto una tecnologia in cui, a causa di problemi con i rivestimenti dei terminali e lo stoccaggio dei componenti, la preparazione dei terminali includeva comunque la stagnatura preliminare tecnologia moderna questo non viene fornito a causa dell'imballaggio e del rivestimento di alta qualità dei terminali dei componenti moderni. Queste operazioni sono discusse di seguito in ordine di esecuzione.

Preparazione delle conclusioni della CE

I terminali EC devono essere appositamente preparati prima dell'installazione. Scopo della preparazione:

allineamento (raddrizzamento) dei cavi (se richiesto);

garantire la distanza di montaggio richiesta tra i terminali;

spazio tra il PCB e il componente (se richiesto);

fissare l'EC sul PCB durante l'installazione manuale o prima che la scheda entri nell'installazione di saldatura.

La fessura viene solitamente assicurata dando ai terminali EC una curvatura adeguata, la cosiddetta. “inverno di riferimento” (Fig. 2a); autofissazione dell'EC sul PP prima della saldatura di gruppo - mediante piegatura speciale della parte del conduttore che entra nel foro del PP - si blocca (Fig. 2b). L'esecuzione simultanea di uno zig e di un blocco è chiamata zig-lock.

È possibile allegare la CE anche utilizzando le seguenti modalità:

garantire il molleggio dei cavi;

mediante adesione all'adesivo (l'adesivo polimerizza a temperatura ambiente, e per le teche in vetro può essere necessario posizionare un tubo sulla parte della teca a contatto con l'adesivo; è inoltre necessario prevedere un numero sufficiente di punti di adesivo per allegare EC pesanti);

saldatura di pin (utilizzata per l'installazione manuale - ad esempio, saldatura di due pin di un connettore posizionati diagonalmente);

flessione (totale o parziale - con un angolo da 0 a 45° rispetto al piano del PP e solo per conduttori con diametro inferiore a 0,7 mm (di più in casi tecnicamente giustificati); è necessario garantire la distanza minima consentita da il conduttore piegato verso CP/pin/conduttori adiacenti; la piegatura deve essere eseguita lungo il conduttore stampato, se non diversamente indicato nella documentazione di progettazione);

utilizzando vari supporti (morsetti, staffe metalliche, clip, morsetti).

Elementi pesanti (ad esempio trasformatori) o elementi soggetti a stress meccanico (interruttori a levetta, potenziometri, condensatori di sintonizzazione) vengono installati utilizzando supporti speciali. Tali supporti forniscono un fissaggio meccanico affidabile degli elementi corrispondenti al PCB e prevengono la rottura e la rottura dei conduttori sotto l'influenza di carichi meccanici.

Riso. 10 - Prevedere, formando i conduttori EC: a) uno spazio tra il PCB e il componente (zig di supporto); (b) autofissazione della CE sul PP (blocco)

La formazione dei terminali rotondi o a nastro degli elementi viene eseguita utilizzando uno strumento di installazione manuale o speciali dispositivi semiautomatici in modo tale da escludere carichi meccanici sui punti in cui i terminali sono fissati all'alloggiamento. Quando si formano i conduttori, non sono ammessi danni meccanici, rottura del rivestimento protettivo, piegatura alla giunzione del conduttore e dell'alloggiamento, torsione rispetto all'asse dell'alloggiamento, rottura degli isolanti in vetro e degli alloggiamenti in plastica.

Le principali restrizioni (Fig. 11) sono imposte dalla dimensione dal corpo EC all'asse del cavo curvo (L) e dal raggio di curvatura interno dei cavi (R). La dimensione minima L, a seconda del tipo di EC, è compresa tra 0,75 e 4 mm (ma non inferiore ai cavi 2D); la dimensione R dipende dal diametro della mina ed è almeno 0,5 - 1,5 mm (ma non inferiore a (1-2) mina D). Inoltre, non dovrebbero esserci deformazioni o assottigliamenti sui terminali che superino il 10% del diametro, della larghezza o dello spessore del terminale.

Riso. 11 - Parametri fondamentali di stampaggio

Il mancato rispetto di queste raccomandazioni può portare alla formazione di sollecitazioni eccessive nel punto in cui il cavo è fissato al corpo CE e nella zona in cui il cavo viene piegato e, di conseguenza, la comparsa di crepe ed eventualmente rotture in questi luoghi, soprattutto sotto stress meccanico sull'unità assemblata. Non è consentito piegare i conduttori rigidi (petali) dei transistor e dei diodi di media e alta potenza, poiché ciò potrebbe causare la rottura dei loro isolanti di vetro e la rottura del sigillo degli alloggiamenti.

La distanza tra l'involucro e il punto di saldatura deve essere di almeno 2,5 mm, a meno che non vengano adottate misure per un'ulteriore rimozione del calore durante il processo di saldatura.

Non eseguire alcuna formatura, piegatura o rifinitura durante l'installazione di circuiti integrati multipin (circuiti integrati in un pacchetto DIP, ecc.). Per loro, se necessario, è possibile eseguire solo il raddrizzamento (allineamento) dei cavi.

I dispositivi di formatura sono disponibili con meccanica e azionamento elettrico Fornitura CE, nonché meccanica o pneumatica: il dispositivo di formatura stesso. Il caricamento dei componenti viene effettuato da nastri, cassette tubolari e dispersione. I parametri di stampaggio geometrico sono regolabili; Gli impianti sono dotati di matrici di stampaggio sostituibili. Lo speciale disegno delle matrici del dispositivo di stampaggio garantisce l'assenza di eccessive sollecitazioni e intaccature sul materiale nel punto di piegatura della mina. Esempi di conduttori preformati di vari componenti THT sono mostrati in Fig. 12.

Riso. 12 - Esempi di realizzazione di derivazioni EC con derivazioni assiali (a) e radiali (b).

La produttività delle attrezzature di formatura in modalità automatica durante il caricamento dai nastri, di norma, arriva fino a 40.000 EK/ora per EK con conduttori assiali e 20.000 EK/ora con quelli radiali; durante il caricamento di EC dal placer - 7000 e 3000 EC/ora, rispettivamente. Quando si alimenta manualmente l'EC, la produttività tipica è di circa 1500-3000 EC/ora.

Sono disponibili contatori automatici per i componenti di output incollati sul nastro (fino a 100 EC/s).

Installazione dei componenti

perno di saldatura del circuito stampato

L'installazione dei componenti TNT viene effettuata mediante apposite macchine installatrici, postazioni automatizzate (AWS) o completamente manualmente.

Installazione automatizzata

Attrezzature di assemblaggio

Esistono due tipologie principali di apparecchiature automatizzate in base alle funzioni svolte:

vere e proprie macchine di assemblaggio (inseritore, da insert - insert), che inseriscono i pin EC nei fori del PCB, li rifilano e li piegano (opzionale) dal lato posteriore del PCB utilizzando rispettivamente teste di montaggio, piegatura e taglio; sono divisi in gruppi in base al tipo di componenti (inseritore assiale (radiale) - una macchina automatica per il montaggio di EC con cavi assiali (radiali), inseritore DIP - una macchina automatica per l'installazione di EC in alloggiamenti DIP, inseritore Odd-Form - un inseritore automatico macchina per l'installazione di EC in alloggiamenti di forma complessa);

sequenziatori - macchine automatiche per formare una sequenza di EC installati (ovvero preparare un nastro di programma contenente EC incollati in sequenza di diverse dimensioni standard nell'ordine della loro successiva installazione; effettuato incollando ERE da nastri primari secondo il programma).

Molte macchine per il montaggio hanno anche la funzione di sequenziatori, cioè può funzionare direttamente dai nastri primari senza la necessità di preparare un nastro software.

Va notato che nel mercato moderno, insieme a quelli prodotti negli anni '90. e attualmente vendute attrezzature usate (anche ricondizionate) per il montaggio in uscita (vari modelli di macchine Dynapert, Panasert, Amistar, Universal Instruments, ecc.), sono presenti modelli moderni vari produttori prestano particolare attenzione allo sviluppo della tecnologia di montaggio automatizzato dei fori. Molte opzioni macchina, precedentemente disponibili solo per l'assemblaggio SMT, sono diventate parte integrante delle moderne attrezzature di assemblaggio per la tecnologia THT. Servoazionamenti per movimenti lungo assi coordinati, controllo tramite PC, caricamento di alimentatori senza interrompere il lavoro, monitoraggio della corretta alimentazione di EC, assemblaggio simultaneo di più di un PCB, carico/scarico automatico di PCB, correzione errori del modello conduttivo di PCB, cambio automatico dei dispositivi di presa: tutto questo è attualmente disponibile anche per il montaggio a perno. I sistemi tecnici di visione vengono utilizzati per la correzione ottica della posizione EC e la lettura dei segni fiduciali. Le teste di assemblaggio delle macchine sono dotate principalmente di impugnature meccaniche con servoazionamento. Gli angoli di rotazione standard EC sono multipli di 90°, tuttavia di norma è possibile dotare la macchina di una testa di assemblaggio con angolo di rotazione libero.

Numerose macchine hanno la capacità di installare ponticelli a filo sui PCB, tagliandoli immediatamente prima dell'installazione da un'asta continua.

La produttività certificata delle moderne apparecchiature di installazione raggiunge i 20.000-40.000 EC/ora con un livello di errore di installazione di 100-200 ppm (per EC semplice). La produttività durante l'installazione di EC di forma complessa può essere inferiore di un ordine di grandezza. I parametri principali dell'apparecchiatura, oltre a quelli sopra elencati, sono le caratteristiche geometriche degli EC e PP che si intendono installare:

intervallo o insieme discreto di distanze tra i perni (file di perni);

diametro e altezza massimi dell'EC (a seconda del tipo - con conduttori assiali o radiali);

gamma di diametri di piombo;

allineare dimensioni complessive PP.

Dispositivi di avvio

Per equipaggiare le macchine di installazione automatica dei componenti THT, vengono utilizzati dispositivi di caricamento (alimentatori) dei seguenti tipi principali (Fig. 13):

nastro per EC con conduttori radiali e assiali - progettato per la fornitura passo-passo di ERE incollati nel nastro; il nastro può essere avvolto su una bobina (Tape and Reel) o imballato in un “magazzino” - una scatola (Ammo Pack);

da cartucce tubolari per circuiti integrati in un pacchetto DIP, componenti di forma complessa - con vassoio di trasporto inclinato e orizzontali (per circuiti integrati che non scorrono liberamente lungo il vassoio inclinato a causa della loro caratteristiche del progetto- massa, forma del corpo o piombi taglienti sporgenti);

tramogge vibranti per l'alimentazione di vari EC da placer con possibilità di orientamento simultaneo prima della cattura;

matrice (cellulare) per EC di forma complessa - da pallet a matrice, riviste.

Riso. 13 - Esempi di alimentatori per componenti THT: a) con conduttori assiali; b) con derivazioni radiali; c) da cassette tubolari; d) tramoggia vibrante; e) da pallet a matrice

Numerosi modelli di apparecchiature sono dotati di alimentatori controllati da microprocessore e di scambiatori automatici.

Installazione manuale e semiautomatica dei componenti

Questa operazione viene eseguita su postazioni di lavoro o tavoli di montaggio. In questi dispositivi, l'invio delle informazioni di assemblaggio è automatizzato: è inoltre possibile garantire la posizione di installazione dell'EC sul PCB e il suo orientamento richiesto, nonché l'invio automatico vassoio desiderato con i componenti dello standard installato, il processo di fissaggio del PCB sul tavolo di montaggio è meccanizzato. La stazione di lavoro può essere inoltre dotata di dispositivi per la formazione di cavi EC. Tali apparecchiature sono economiche, ma poco produttive (1.000-2.000 EK/h).

Esistono le seguenti opzioni per l'installazione di EC:

Con uno spazio vuoto (opzione II secondo OST4 010.030-81). Con questo metodo di installazione, è più semplice pulire i componenti assemblati dai residui di flusso e si verifica meno surriscaldamento del circuito integrato durante la saldatura. In questo caso i conduttori stampati possono essere posizionati sotto l'elemento di sospensione. In determinate condizioni (sotto determinati spettri d'impatto), la resistenza alle vibrazioni e agli urti trasmessi lungo la tavola migliora, poiché l'impatto viene smorzato dai reofori. Tuttavia, l'altezza dell'unità aumenta e la sua resistenza alle influenze meccaniche dirette diminuisce. È possibile che il riduttore si separi dal PP unilaterale quando viene applicata una pressione significativa all'EC dall'alto.

Senza spazio (opzione I secondo OST4 010.030-81). Gli elementi resistono meglio ai carichi meccanici (soprattutto con fissaggio aggiuntivo al corpo mediante staffa, ecc.), l'altezza dell'unità è inferiore. Migliora il trasferimento di calore dal componente al circuito stampato, che viene spesso utilizzato quando l'utilizzo di un dissipatore di calore non è pratico. Si consiglia di installare i componenti con conduttori radiali disposti lateralmente esclusivamente senza spazi vuoti (in alcuni casi con guarnizioni tecnologiche sotto l'alloggiamento). La lunghezza dei cavi EC è ridotta, il che migliora le caratteristiche elettriche del dispositivo. Tuttavia, la pulizia dell'assieme assemblato potrebbe risultare difficoltosa, ed è anche necessario garantire l'isolamento reciproco tra EC e conduttori stampati, fori metallizzati passanti sotto l'alloggiamento (ad esempio, utilizzando guarnizioni isolanti e incollandole al corpo dell'EC e/o PP).

L'installazione verticale di EC (opzione III secondo OST4 010.030-81) con conduttori assiali aumenta la densità del layout, ma riduce la producibilità, aumenta la probabilità di chiusura reciproca dei conduttori, aumenta l'altezza dell'assieme e rende aspetto trasandato. In questo caso è necessario che l'angolo di inclinazione dell'EC rispetto all'asse verticale non superi i 15°.

I tipi di installazione dei componenti sono regolati da standard di settore, ad esempio OST4 010.030-81, e standard aziendali. Sebbene i requisiti degli standard di settore non siano attualmente obbligatori, vengono spesso utilizzati come linee guida e documenti di riferimento.

Gli EC dovrebbero essere installati in modo tale che i loro elementi di marcatura, soprattutto quelli relativi alla polarità, siano visibili per garantire il successivo controllo della corretta installazione.

Riso. 14 - Esempi di titolari di PP

L'installazione dei componenti può essere effettuata installando un EC alla volta e poi saldando ruotando il PCB, ma un metodo tecnologicamente più avanzato prevede che il PCB venga fissato rigidamente durante l'installazione. Dispositivi speciali vengono utilizzati per fissare i circuiti stampati e ruotarli durante il processo di installazione. Sono disponibili supporti per PCB (Fig. 6) dotati di un fermo a molla per la scheda, che offre la possibilità di fissarla in orizzontale, verticale o su un piano ruotato attorno a uno o due assi e fornisce protezione antistatica durante l'installazione e la saldatura. Il processo di saldatura manuale dell'EC è discusso di seguito.

Saldatura

All'interno della tecnologia THT vengono utilizzati principalmente tre metodi di saldatura: saldatura ad onda, selettiva e manuale.

Saldatura ad onda

La saldatura ad onda è il metodo di saldatura più comune, apparso per la prima volta negli anni '50 del XX secolo. Viene utilizzato sia per prodotti basati esclusivamente su componenti pin, sia nel caso di installazione mista, quando sul PCB sono presenti contemporaneamente componenti THT e SMD.

Durante il processo di saldatura, i PP vengono installati su un trasportatore e successivamente attraversano diverse zone di lavoro dell'impianto di saldatura: zona di flussaggio, zona di preriscaldamento, zona di saldatura.

I seguenti parametri hanno un'influenza particolare sul processo di saldatura:

angolo di inclinazione del trasportatore;

velocità del trasportatore;

il tipo di flusso utilizzato e la sua densità;

spessore dello strato di fondente e uniformità della sua applicazione;

temperatura e velocità di preriscaldamento;

il tipo di saldatura utilizzata e il suo grado di purezza (assenza di impurità);

temperatura di saldatura;

forma, altezza e stabilità dell'onda di saldatura;

atmosfera durante la saldatura e il grado della sua purezza.

Il fondente rimuove le pellicole di ossido dalle superfici saldate, migliora la capacità di bagnatura della saldatura e previene l'ossidazione prima dell'inizio della saldatura. Vengono utilizzati flussi a base di acqua e colofonia, compresi quelli che non richiedono pulizia, nonché flussi lavabili con acqua. Il flusso viene effettuato in due modi principali: spruzzatura e utilizzo di un agente schiumogeno. Molte saldatrici ad onda possono essere equipaggiate con entrambi i tipi di flussanti.

La spruzzatura del flusso viene effettuata, ad esempio, utilizzando un tamburo a rete rotante, dove un flusso di aria compressa fatto passare attraverso la sua rete crea un flusso sottile di flusso liquido. Esistono modelli di agenti fondenti in cui il flusso si trasforma prima in uno stato finemente disperso sulla superficie di lavoro di un ugello ad ultrasuoni e viene quindi spruzzato da un flusso di aria compressa. Lo strato di flusso applicato deve essere uniforme e avere uno spessore di 1-10 micron allo stato secco. Viene selezionata la pressione ottimale durante la spruzzatura e viene monitorata la densità del flusso. Il metodo di spruzzatura presenta numerosi vantaggi rispetto alla schiuma, in particolare è più economico e consente anche un controllo più preciso dello spessore del flusso.

Il flusso della schiuma viene effettuato utilizzando elementi filtranti (filtri tubolari o pietre porose (ad esempio pomice) con una dimensione dei pori compresa tra 3 e 35 micron), che formano una schiuma omogenea costituita da bolle di piccolo diametro. La schiuma viene diretta sulla tavola tramite un ugello. Le bolle scoppiano e spruzzano il flusso sulla superficie inferiore del PP. Minore è la dimensione delle bolle di schiuma, migliore è la bagnatura del fondente, per cui l'uso di filtri tubolari è preferibile alle pietre porose. L'altezza del rialzo in schiuma è regolabile (solitamente non più di 2 cm).

La zona di flussaggio termina con un dispositivo “a lama d'aria”, che serve a rimuovere il flussante in eccesso dalla superficie del PP.

Il preriscaldamento serve a prevenire lo shock termico di PP ed EC a seguito del contatto con un'onda di saldatura calda, dell'essiccazione (rimozione del solvente) e dell'attivazione del flusso. Il riscaldamento viene effettuato da moduli IR con diverse lunghezze d'onda, riscaldatori al quarzo e sistemi di convezione (questi ultimi sono particolarmente efficaci se il PCB dispone di EC con elevata capacità termica).

Successivamente il trasportatore con il PP passa direttamente alla zona di saldatura, dove mediante una pompa si forma un'onda di lega fusa nel bagno. Le tavole vengono installate sulle dita (petali) del trasportatore, solitamente in titanio, oppure montate su pallet. Il trasportatore ha la possibilità di regolare la velocità (0-2 m/min) e l'angolo di inclinazione del PP rispetto all'onda (5-9°), importante per garantire il drenaggio della lega di saldatura in eccesso. La forma d'onda di saldatura può variare a seconda del modello di apparecchiatura utilizzata. Inizialmente è stata utilizzata un'onda simmetrica, ma successivamente si è passati a quelle asimmetriche (a forma di T, a Z, a W, ecc.), Fornendo risultati migliori in termini di qualità dei giunti di saldatura (Fig. 15a) . I produttori di EC nelle loro raccomandazioni indicano i parametri del profilo di saldatura ad onda, che includono la temperatura e la velocità di preriscaldamento, la velocità di aumento della temperatura quando esposto a un'onda, la temperatura massima a cui è esposto l'EC durante la saldatura e il tempo di tenuta durante la saldatura, nonché la velocità di raffreddamento massima consentita del PP.

Riso. 15 - Onda di saldatura: a) forma simmetrica e asimmetrica; b) la prima (turbolenta) e la seconda (laminare) per la saldatura a doppia onda

Per i prodotti basati su installazione mista, il cosiddetto. “doppia” onda di saldatura (Fig. 16b). La prima onda è stretta, fornita dall'ugello ad alta pressione e ha un carattere turbolento. Il suo compito è quello di garantire la bagnatura dei conduttori EC e di impedire la formazione di cavità con inclusioni gassose rimaste dalla decomposizione del flusso. La seconda onda è laminare, la sua velocità di deflusso è inferiore; distrugge i ponti formati dalla prima onda e completa la formazione dei giunti di saldatura. Un esempio del profilo di temperatura della saldatura a doppia onda del PP è mostrato in Fig. 16.

Riso. 16 - Esempio di profilo di temperatura per la saldatura senza piombo di PCB a doppia onda

Similmente alla zona di preriscaldamento, anche la zona di saldatura termina con una "lama d'aria" che rimuove la saldatura in eccesso e distrugge i ponti.

Numerosi modelli di apparecchiature offrono la possibilità di saldatura ad onda in un ambiente di gas inerte (azoto). Viene utilizzata una fornitura di azoto direttamente al sito di saldatura o la creazione di un "tunnel" di azoto su tutte le zone. Lo scopo dell'utilizzo dell'azoto è ridurre l'ossidazione della lega di saldatura e del flusso, produrre giunti di saldatura più lucidi e luminosi, ridurre il livello di formazione di morchie e, di conseguenza, eliminare l'intasamento degli ugelli.

Saldatura manuale

La saldatura manuale dei componenti THT preinstallati viene effettuata utilizzando stazioni di saldatura analogiche e digitali.

Le superfici preparate vengono rivestite con flusso immediatamente prima della saldatura. Il meccanismo d'azione del flusso è che le pellicole di ossido di metallo e saldatura sotto l'azione del flusso si dissolvono, si allentano e galleggiano sulla sua superficie. Uno strato protettivo di disossidante si forma attorno al metallo pulito, impedendo la formazione di pellicole di ossido. La saldatura liquida sostituisce il flusso e interagisce con il metallo di base. Lo strato di saldatura aumenta gradualmente e si indurisce quando il riscaldamento si interrompe.

Quando si esegue il processo di saldatura, è estremamente importante mantenere la temperatura richiesta. Le basse temperature portano ad una fluidità insufficiente della saldatura e ad una scarsa bagnatura delle superfici da unire. Un aumento significativo della temperatura provoca la carbonizzazione del flusso prima che questo attivi le superfici di giunzione. È opportuno notare che la temperatura della punta del saldatore impostata sulla stazione di saldatura è sempre superiore alla temperatura effettiva di saldatura, ciò è dovuto alla capacità termica degli elementi coinvolti nella formazione del giunto di saldatura (il componente stesso e i suoi conduttori, PCB ed elementi della trama conduttiva). La temperatura viene selezionata in base alla saldatura utilizzata, al tipo e alle dimensioni del corpo del componente, al materiale e alla topologia del PCB.

Caratteristiche importanti della stazione di saldatura sono:

riscaldamento rapido della punta alla temperatura operativa;

controllo preciso della temperatura della punta con la massima frequenza (a causa delle caratteristiche di progettazione del giunto tra il riscaldatore e la punta, della posizione delle termocoppie e di altri motivi, la temperatura della punta specificata potrebbe differire da quella effettiva);

calibrazione automatica della stazione quando si cambia la punta o il saldatore;

cambio rapido delle punte.

Per lo più le stazioni di saldatura digitali hanno tali capacità, che forniscono un'impostazione, una manutenzione e un controllo della temperatura del saldatore più precisi rispetto a quelli analogici e consentono anche di collegare diversi strumenti alla stazione.

Per la saldatura vengono solitamente utilizzati il ​​flusso liquido e la saldatura a filo. Il flusso viene applicato con un pennello sulle aree di saldatura. Da saldare luoghi difficili da raggiungere, così come per le riparazioni, vengono utilizzate saldature tubolari con diversi canali di flusso all'interno. Vengono utilizzate prevalentemente saldature con flussi di colofonia a bassa attivazione debolmente attivati ​​(NC, No-clean - che non richiedono pulizia) o flussi di colofonia mediamente attivati, per i quali la pulizia è possibile, ma non necessaria nelle normali condizioni operative del prodotto. Per la saldatura di superfici altamente ossidate, nonché di superfici con scarsa saldabilità, vengono utilizzati flussi di colofonia attivati, che richiedono un successivo lavaggio in acqua deionizzata o solventi organici a base alcolica. Vengono utilizzate saldature sia eutettiche (Sn-Pb, Sn-Pb-Ag) che lead-free (Sn-Cu, Sn-Ag-Cu); La consegna viene effettuata in bobine.

La tipica sequenza di saldatura per i componenti installati nei fori è la seguente:

pulizia della punta del saldatore (se necessario), manutenzione;

impostazione della temperatura della punta del saldatore sulla stazione;

esposizione, durante la quale la punta del saldatore viene riscaldata alla temperatura richiesta;

portando la punta in contatto (contemporaneamente) con il riduttore e l'uscita EC per garantirne il riscaldamento, un tempo di otturazione breve (0,5 - 1 sec);

alimentare una bacchetta di saldatura sul giunto saldato per formare una connessione tra il terminale e il CP (non applicare la saldatura direttamente sulla punta del saldatore per evitare la combustione prematura del flusso);

Copertura della saldatura del conduttore in un cerchio a 360°;

rimozione simultanea dell'asta saldante e della punta del saldatore (verso l'alto lungo l'uscita EC per formare un raccordo della forma corretta).

Il processo di saldatura di una connessione dovrebbe essere il più breve possibile per evitare il surriscaldamento dell'EC e il distacco del cambio; la sua durata totale va da 0,5 a 2 secondi. Durante la saldatura è necessario assicurarsi che il saldatore non venga a contatto, anche per un breve periodo, con il corpo EC e che gocce di saldatura e flusso non cadano su di esso. Dopo l'uso, la punta del saldatore deve essere stagnata per aumentarne la durata.

Esistono saldatori con alimentazione simultanea di una barra saldante (saldare con una mano, l'altra può essere utilizzata per trattenere EC e/o PP), nonché stazioni per l'alimentazione automatica continua o discreta della lega saldante al punto di saldatura.

Il giunto saldato finito deve soddisfare i seguenti requisiti:

l'angolo minimo di copertura del conduttore con lega saldante bagnandolo dal lato di saldatura (270-330°);

percentuale minima di riempimento dell'area CP con lega fusa sul lato di saldatura (75%);

riempimento minimo del foro con saldatura in altezza (50-100% a seconda della classe del prodotto).

L'estremità del cavo dovrebbe essere visibile nel giunto di saldatura formato (non dovrebbe essere presente saldatura in eccesso). La superficie dei filetti di saldatura è concava, continua, liscia, lucida, senza macchie scure o inclusioni estranee. La saldatura non deve toccare il corpo EC. Deve esserci uno spazio (minimo 1,2 mm) tra il menisco formato dal rivestimento dell'alloggiamento sui conduttori radiali del componente e il giunto di saldatura. La saldatura non deve estendersi oltre il CP lungo il conduttore.

Saldatura selettiva

La saldatura selettiva è un processo di saldatura selettiva dei singoli EC su un PCB senza influenzare i restanti componenti installati e viene solitamente eseguito con una saldatura a mini-onda. Sono inoltre in fase di sviluppo sistemi di saldatura selettiva a laser e gas caldo.

Il processo di saldatura a mini-onda è per molti versi simile alla saldatura a onda convenzionale, con la differenza significativa che non viene saldato l'intero PCB, ma solo i singoli EC su di esso. Il sistema di trasporto e il modulo di preriscaldamento sono simili nel design a quelli utilizzati nella saldatura ad onda. I flussanti vengono utilizzati sia a spruzzo che a punti con uno o più ugelli. Il flusso viene applicato selettivamente e con precisione al punto di saldatura da una testa di flusso mossa da un servoazionamento. I moduli di flussaggio ad immersione con adattatori speciali vengono utilizzati anche quando è necessario flussare singole aree del PP. L'onda nel bagno di saldatura, dotato anche di servoazionamento (in alcuni modelli di apparecchiature si muove il PP), viene creata da ugelli formatori d'onda sostituibili. Esistono anche sistemi di saldatura selettiva con più generatori di onde, realizzati sotto forma di apparecchiature sostituibili per un prodotto specifico. Tali sistemi hanno una maggiore produttività, ma molta meno flessibilità. La saldatura può essere eseguita in un ambiente inerte (azoto), che garantisce l'assenza di ossidazione della minionda di saldatura. Il livello delle minionde viene misurato utilizzando metodi senza contatto.

La saldatura selettiva presenta numerosi vantaggi significativi rispetto alla saldatura manuale e ad onda:

ridurre il consumo di materiali tecnologici (fondente, saldatura, gas inerte) e di energia elettrica;

riduzione dei tempi del ciclo produttivo e del numero di addetti nell'area saldatura manuale;

eliminando la necessità di lavaggio;

la capacità di saldare diversi EC su PCB con saldature diverse su un'installazione in un ciclo;

eliminazione del fattore umano, ripetibilità dei parametri di processo durante l'intero lotto.

Questi vantaggi stanno spingendo i produttori ad abbandonare sempre più la saldatura ad onda e manuale e a utilizzare la saldatura a riflusso per i componenti SMD e la saldatura selettiva per i pin EC.

Processo tecnologico

Il processo tecnologico è un insieme complesso di azioni compiute da esecutori e attrezzature in cui trasformare materie prime e componenti prodotto pronto. Consiste in un complesso di processi tecnologici privati ​​per la fabbricazione dei loro componenti, parti e processi tecnologici per l'assemblaggio, l'installazione, la regolazione e il collaudo. I processi tecnologici per la produzione di apparecchiature specifiche si basano su processi tecnologici standard.

I processi tecnologici tipici includono:

1) ispezione in entrata dei componenti;

2) formazione tecnologica di componenti e assiemi;

3) assemblaggio;

4) installazione elettrica;

5) controllo tecnico di installazione e montaggio;

6) protezione del prodotto dall'influenza dell'ambiente esterno;

7) formazione tecnologica del prodotto;

8) regolazione (tuning) del prodotto;

9) test del prodotto;

10) controllo dell'uscita.

Pertanto, il processo tecnologico di produzione di un blocco, sottoblocco o unità funzionale è, di regola, un processo complesso, la cui corretta costruzione è possibile solo sulla base della sua progettazione preliminare, spesso utilizzando la modellazione matematica.

I documenti principali durante lo sviluppo dei processi tecnologici sono mappe tecnologiche. Le mappe indicano la struttura del processo tecnologico e il suo contenuto, la sequenza delle operazioni, le modalità, le attrezzature utilizzate, la dotazione tecnologica, le procedure di installazione, le modalità di regolazione, controllo, ecc.

I processi tecnologici consistono in singole operazioni.

Un'operazione è una parte di un processo tecnologico eseguito su una parte specifica (o su un insieme di più parti o unità di assemblaggio) da un lavoratore (o da un gruppo separato di lavoratori) in modo continuo e in un posto di lavoro. Un'operazione di processo è l'unità base della pianificazione della produzione.

Di norma, un processo tecnologico è suddiviso in operazioni e le operazioni in transizioni.

Conclusione

In questo lavoro del corso sono stati considerati tecnologie esistenti montaggio superficiale. Particolare attenzione è stata prestata alla tecnologia di montaggio a foro. Descritto vari modi installazione di componenti e loro saldatura. La tecnologia per l'installazione dei componenti THT è relativamente semplice, ben consolidata, consente metodi di assemblaggio manuali e automatizzati ed è ben fornita di attrezzature di assemblaggio e attrezzature tecnologiche.

Letteratura

1. Montaggio superficiale: tecnologia. Controllo qualità / V.N. Grigoriev, A.A. Kazakov, A.K. Dzhincharadze et al.; Sotto la direzione generale di I.O. Shurchkova - M.: Casa editrice Standards, 1991 - p. 184.

2. Tecnologia di produzione dei circuiti stampati / http://en.radioland.net

3. Fondamenti della tecnologia di montaggio superficiale / Suskin V.V. - Ryazan: Uzoroche, 2001.

4. Tecnologie nell'industria elettronica / caporedattore Pavel Pravosudov - Fine Street Publishing LLC, N. 1.2006 - pagina 92.

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Nel processo delle nostre attività, utilizziamo tecnologie avanzate e materiali moderni consentendo di ottenere lavori di alta qualità nel più breve tempo possibile. Abbiamo ricevuto elogi dai nostri partner per la qualità degli ordini che eseguiamo. Caratteristica principale l'impresa è approccio individuale ad ogni tipo di lavoro svolto, nonché la ricca esperienza e l'alto livello tecnico dei nostri specialisti. In questo modo viene selezionata una tecnologia che riduce al minimo tempi e costi Assemblaggio PCB pur mantenendo la qualità richiesta.

La sezione per il montaggio degli elementi in uscita è focalizzata sulla produzione di media e grande scala produzione di circuiti stampati. Tuttavia, è possibile produrre batch sperimentali (debug). Per aumentare la produttività, l'azienda ha installato un'installazione automatica dei componenti DIP (installazione DIP). I principali vantaggi dell'applicazione installazione automaticaÈ:

• Elevata velocità di installazione, produttività fino a 4000 componenti all'ora;
• Buona ripetibilità della qualità;
• Durante il processo di installazione, i conduttori degli elementi incernierati vengono tagliati a misura e piegati, il che consente prima l'assemblaggio finale tavole di saldatura senza timore che gli elementi installati cadano;
• Non c'è quasi alcuna possibilità di confondere la polarità e il valore degli elementi installati.
• Avvio rapido quando si riordina.

Per organizzare l'installazione su una macchina DIP, è necessario familiarizzare con requisiti tecnici del consiglio, E requisiti dei componenti fornito per l'assemblaggio del prodotto.

Installazione DIP manuale

L'installazione manuale dei componenti di uscita viene effettuata in un'area di installazione di uscita attrezzata stazioni di saldatura con riscaldamento a induzione QUICK. Questo tipo di riscaldamento consente di saldare componenti piccoli e grandi ad alta intensità di calore con la stessa qualità. Le loro capacità consentono di eseguire: sostituzione rapida dei componenti elettronici su un circuito stampato senza compromettere la qualità dei prodotti, smontaggio senza danneggiare i componenti schede a montaggio superficiale, saldatura di alta qualità dei chip a montaggio superficiale, lavoro efficace con pannelli multistrato. Sono dotati di: protezione antistatica completa, un'ampia selezione di punte a cambio rapido, un sistema automatico per ridurre la temperatura degli strumenti durante i tempi di inattività e controllo a microprocessore.

Basette per componenti DIP a 8, 14 e 16 pin

IMMERSIONE(Anche il pacchetto doppio in linea DIL) - tipo di alloggiamento per microcircuiti, microassiemi e alcuni altri componenti elettronici. Esso ha forma rettangolare con due file di piombi sui lati lunghi. Può essere realizzato in plastica (PDIP) o ceramica (CDIP). Il corpo ceramico viene utilizzato per il suo coefficiente di dilatazione termica, simile a quello di un cristallo. Con sbalzi di temperatura significativi e numerosi nella custodia in ceramica, si verificano sollecitazioni meccaniche del cristallo notevolmente inferiori, il che riduce il rischio di distruzione meccanica o distacco dei conduttori di contatto. Inoltre, molti elementi in un cristallo sono in grado di modificare le loro caratteristiche elettriche sotto l'influenza di stress e deformazioni, che influiscono sulle caratteristiche del microcircuito nel suo insieme. Gli alloggiamenti per chip in ceramica vengono utilizzati in apparecchiature che operano in condizioni climatiche difficili.

Di solito la designazione indica anche il numero di pin. Ad esempio, un chip package di una comune serie logica TTL, che ha 14 pin, può essere designato come DIP14.

In un pacchetto DIP possono essere prodotti vari componenti semiconduttori o passivi: microcircuiti, gruppi di diodi, transistor, resistori, interruttori di piccole dimensioni. I componenti possono essere saldati direttamente sul PCB e possono essere utilizzati connettori a basso costo per ridurre il rischio di danni ai componenti durante la saldatura. Nel gergo radioamatoriale tali connettori sono chiamati “presa” o “letto”. Esistono tipi di bloccaggio e di pinze. Questi ultimi hanno una risorsa maggiore (per ricollegare il microcircuito), ma risolvono il caso in modo peggiore.

Il pacchetto DIP è stato sviluppato da Fairchild Semiconductor nel 1965. Il suo aspetto ha permesso di aumentare la densità di installazione rispetto agli alloggiamenti rotondi utilizzati in precedenza. La custodia è particolarmente adatta per l'assemblaggio automatizzato. Tuttavia, le dimensioni del package sono rimaste relativamente grandi rispetto alle dimensioni del cristallo semiconduttore. I pacchetti DIP furono ampiamente utilizzati negli anni '70 e '80. Successivamente si sono diffusi i package a montaggio superficiale, in particolare PLCC e SOIC, che avevano dimensioni più piccole. Alcuni componenti nei pacchetti DIP continuano a essere prodotti oggi, ma la maggior parte dei componenti sviluppati negli anni 2000 non sono disponibili nei pacchetti DIP. È più conveniente utilizzare i componenti nei pacchetti DIP durante la prototipazione di dispositivi senza saldatura su schede speciali.

I pacchetti DIP sono rimasti a lungo popolari per dispositivi programmabili come ROM e semplici FPGA (GAL): il pacchetto socket consente una facile programmazione del componente all'esterno del dispositivo. Attualmente, questo vantaggio ha perso la sua rilevanza a causa dello sviluppo della tecnologia di programmazione in-circuit.

conclusioni

I componenti nei pacchetti DIP hanno tipicamente da 8 a 40 pin e ci sono anche componenti con un numero di pin inferiore o pari. La maggior parte dei componenti ha un passo di 0,1 pollici (2,54 millimetri) e una spaziatura tra le file di 0,3 o 0,6 pollici (7,62 o 15,24 millimetri). Definiscono anche gli standard JEDEC possibili distanze tra le file 0,4 e 0,9 pollici (10,16 e 22,86 millimetri) con un massimo di 64 pin, ma tali pacchetti vengono utilizzati raramente. Nei paesi dell'ex Unione Sovietica e del blocco orientale, i pacchetti DIP utilizzavano il sistema metrico e un passo del perno di 2,5 millimetri. Per questo motivo, gli analoghi sovietici dei microcircuiti occidentali non si adattano bene ai connettori e alle schede realizzati per i microcircuiti occidentali (e viceversa). Ciò è particolarmente acuto nei casi con un numero elevato di pin.

I pin sono numerati in senso antiorario a partire dall'alto a sinistra. Il primo perno viene determinato utilizzando una "chiave" - ​​una tacca sul bordo dell'alloggiamento. Quando il chip è posizionato con il segno rivolto verso l'osservatore e la chiave rivolta verso l'alto, il primo perno sarà in alto a sinistra. Il conteggio scende lungo il lato sinistro del corpo e continua lungo il lato destro.

Dimensioni geometriche

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