DIP-монтаж

Основные типы SMT-сборок. Технологический процесс сборки ПП на основе THT-технологии. Формовка круглых выводов элементов. Ручная и полуавтоматическая установка компонентов. Пайка волной припоя, селективная и ручная пайка. Технология монтажа в отверстия.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Федеральное агентство по образованию РФ

РГРТУ

Курсовая работа

на тему: «DIP - монтаж»

Рязань, 2008

Типы SMT сборок

В электронной промышленности существует шесть общих типов SMT сборки, каждому из которых соответствует свой порядок производства. Существует специальный стандарт, в котором представлены основные виды сборок, разбитые по классам.

SMC и IPC документация по поверхностному монтажу на платы, IPC-7070, J-STD-013 и National Technology Roadmap for Electronic Interconnections включают классификацию следующих схем поверхностного монтажа:

Тип 1 - монтируемые компоненты установлены только на верхнюю сторону или interconnecting structure

Тип 2 - монтируемые компоненты установлены на обе стороны платы или interconnecting structure

Класс А - только through-hole (монтируемые в отверстия) компоненты

Класс В - только поверхностно монтируемые компоненты (SMD)

Класс С - смешанная: монтируемые в отверстия и поверхностно монтируемы компоненты

Класс Х - комплексно-смешанная сборка: through-hole, SMD, fine pitch, BGA

Класс Y - комплексно-смешанная сборка: through-hole, surface mount, Ultra fine pitch, CSP

Класс Z - комплексно-смешанная сборка: through-hole, Ultra fine pitch, COB, Flip Chip, TCP

Ниже будут рассмотрены основные варианты размещения компонентов на плате, применяемые разработчиками.

Рис. 1- Тип 1В: SMT Только верхняя сторона

Этот тип не является общим так как большинство разработок требует некоторых DIP компонентов. Его называют IPC Type 1B.

Порядок проведения процесса: нанесение припойной пасты, установка компонентов, пайка, промывка.

Рис. 2 - Тип 2B: SMT Верхние и нижние стороны

На нижней стороне платы размещаются чип-резисторы и другие компоненты небольших размеров. При использовании пайки волной, они будут повторно оплавляться за счет верхнего (побочного) потока волны припоя. При размещение больших компонентов с обеих сторон, типа PLCC, увеличивают издержки производства, потому что компоненты нижней стороны должны устанавливаться на специальный токопроводящий клей. Данный тип называется IPC Type 2B.

Порядок проведения процесса:

нанесение припойной пасты, установка компонентов, пайка, промывка нижней стороны;

нанесение припойной пасты на верхнюю сторону печатной платы, установка компонентов, повторная пайка, промывка верхней стороны.

Специальный тип: SMT верхняя сторона в первом случае и верхняя и нижняя во втором, но PTH только верхняя сторона.

Рис. 3

Этот метод установки используется, когда имеются DIP компоненты, в SMT сборке. Процесс включает размещение DIP компонентов, вставляемых в отверстия перед SMT пайкой. При использовании данного метода убирается лишняя операция пайки волной или ручной пайки PTH компонентов, что значительно уменьшает стоимость изделия. Первое требование - способность компонентов противостоять вторичной пайки. Кроме того, размеры отверстия платы, контактные площадки и геометрия трафарета должны быть точно совмещены, чтобы достичь качественной спайки. Плата должна иметь сквозные металлизированные отверстия и может быть односторонней или двухсторонний, то есть компоненты могут размещаться как с верхней так и с нижней стороны.

Обязательным требованием при использовании данного метода является наличие сквозных металлизированных отверстий.

Порядок обработки односторонней печатной платы:

нанесение припойной пасты, установка SMT компонентов, установка PTH компонентов, пайка, промывка верхней стороны.

Порядок обработки двухсторонней печатной платы:

нанесение припойной пасты, установка SMT компонентов, повторное оплавление, промывка нижней стороны;

установка PTH компонентов, пайка, промывка верхней стороны.

Рис. 4 - Тип 1С: SMT только верхняя сторона и PTH только верхняя сторона

Данный метод является смешанной технологией сборки. Все модули SMT и PTH установлены на верхней стороне платы. Допускается установка некоторых компонентов монтируемых в отверстия (PTH) на верхней стороне платы, где размещены SMT компоненты для увеличения плотности. Данный тип сборки называется IPC Type 1C.

Порядок проведения процесса:

нанесение припойной пасты, установка, оплавление, промывка верхней части SMT;

автоматическая установка DIP, затем осевых компонентов (такие как светодиоды);

ручная установка других компонентов;

пайка волной PTH компонентов, промывка.

Рис. 5 - Тип 2С: SMT верхняя и нижняя стороны или PTH на верхней и нижней стороне

Установка поверхностно монтируемых и монтируемых в отверстия (DIP) компонентов с обеих сторон платы не рекомендуется из-за высокой стоимости сборки. Эта разработка может требовать большого объема ручной пайки. Также не применяется автоматическая установка PTH компонентов из-за возможных конфликтов с SMT компонентами на нижней стороне платы. Данный тип сборки называется IPC Type 2C.

Порядок проведения процесса:

нанесение припойной пасты, установка, пайка, промывка верхней стороны SMT;

нанесение специального токопроводящего клея через трафарет, установка, фиксация SMT;

автоматическая установка DIP и осевых компоненты;

маскирование всей нижней стороны PTH компонентов;

ручная установка других компонентов;

пайка волной PTH и SMT компонентов, промывка;

ручная пайка нижней стороны PTH компонентов.



Рис. 6 - Тип 2C: SMT только нижняя сторона или PTH только верхняя

Данный тип предполагает размещение поверхностного крепления с нижней стороны платы и PTH на верхней стороне. Он также является одним из очень популярных видов размещения, т.к. позволяет значительно увеличить плотность размещения компонентов. Тип имеет название IPC Type 2C.

Порядок обработки (PTH конфликтов на нижней стороне нет):

нанесения клея через трафарет, установка, высыхания клея на нижней стороны SMT;

автоматическая установка DIP, затем осевых компонентов;

ручная установка других компонентов;

пайка волной PTH и SMT компонентов, промывка.

Альтернативный порядок обработки (PTH конфликтов на нижней стороне):

автоматическая установка DIP, затем осевых компонентов;

точечное нанесение клея (диспенсорный метод), установка, высыхания клея на нижней стороны SMT;

ручная установка компонентов;

пайка волной PTH и SMT компонентов, промывка.

Рис. 7 - Тип 2Y: SMT верхняя и нижняя стороны или PTH только на верхней стороне

Данный тип позволяет располагать поверхностно монтируемые компоненты с обеих сторон платы, а DIP компоненты только на верхней. Это очень популярный вид сборки у разработчиков, позволяющий разместить компоненты с высокой плотность. Нижняя сторона SMT компонентов остается свободной от осевых элементов и ножек DIP компонентов. Например, нельзя размещать микросхемы между ножками DIP компонента.

Порядок проведения процесса (без размещения поверхностно монтируемых (SMT) между ножками монтируемых в отверстия (PTH) компонентов на нижней стороне платы):

нанесение припойной пасты, установка, пайка, промывка верхней стороны части SMT;

нанесение клея через трафарет, размещение, высыхание клея SMT на нижней стороне;

автоматическая установка DIP, а затем осевых компонентов;

ручная установка других компонентов;

пайка волной PTH и SMT компонентов, промывка;

Альтернативный порядок проведения процесса (на нижней стороне платы поверхностно монтируемых (SMT) компоненты размещены между ножек монтируемых в отверстия (PTH)):

нанесение припойной пасты, размещение, пайка, промывка верхней стороны части SMT;

автоматическая установка DIP, затем осевых компонентов;

точечное нанесение клея (диспенсорным методом), установка, высыхание клея на нижней стороны платы;

ручная установка других компонентов;

пайка волной PTH и SMT компонентов, промывка.



Рис. 8 - Технологический маршрут сборки печатных плат

Технология монтажа в отверстия

Технология монтажа в отверстия (Through Hole Technology, THT), также называемая иногда штырьковым монтажом, является родоначальником подавляющего большинства современных технологических процессов сборки электронных модулей. Также существует ряд распространенных, но не совсем корректных названий данной технологии, например, DIP-монтаж (название происходит от типа корпуса - Dual In-Line Package - корпус с двухрядным расположением выводов, широко применяемого, но не единственного в данной технологии) и выводной монтаж (название не совсем корректно, поскольку...