Основы технологии поверхностного монтажа: от топологии до контроля печатного узла

Профессиональная компетенция, полученная слушателями при освоении настоящей программы, необходима для выполнения следующих видов профессиональной деятельности:

• проведение межоперационного и выходного контролей печатных узлов;
• составление и корректировка технологического процесса монтажа поверхностных и выводных компонентов на печатные платы;
• конструирование трафаретов для поверхностного монтажа;
• подготовка термопрофилей печей оплавления поверхностных компонентов и пайки волной выводных компонентов;
• отмывка печатных узлов после монтажа;
• нанесение влагозащитных покрытий на печатные узлы.

В результате освоения программы слушатель должен:

Знать:

• терминологию технологий поверхностного и выводного монтажа;
• наименование корпусов поверхностного монтажа и особенности их применения;
• общие принципы конструирования трафаретов поверхностного монтажа;
• основные параметры настройки техпроцессов печати паяльной пасты, нанесения клея, установки компонентов, оплавления.
• устройство линий поверхностного и выводного монтажа;
• дополнительное оборудование участка поверхностного монтажа.

Уметь:

• выбирать материалы и конструировать оснастки для поверхностного монтажа;
• выбирать оборудование для поверхностного и выводного монтажа;
• рассчитывать производственные коэффициенты Cp, Cpk;
• настраивать термопрофиль печи оплавления и установки пайки волной;
• производить визуальный контроль печатных узлов в соответствии с IPC-A-610.

Учебно-тематический план

Тема 1. Введение. Особенности технологии поверхностного монтажа

Вводятся необходимые термины и определения. Дается представление о достоинствах и недостатках поверхностного монтажа. Дается обзор технологий поверхностного монтажа, сопоставляются технологические процессы монтажа в отверстия и поверхностного монтажа. Рассматривается роль применяемых диэлектриков для высокочастотных приложений. Дается обзор случаев, когда поверхностный монтаж имеет ограниченное применение.

Тема 2. Элементная база для поверхностного монтажа

Рассматриваются типы выводов компонентов поверхностного монтажа, их типоразмеры. Проводится сопоставление корпусов микросхема поверхностного монтажа. Рассматриваются виды упаковки компонентов поверхностного монтажа, паяемость компонентов и способы её контроля.

Тема 3. Паяльные пасты для поверхностного монтажа

Рассматриваются назначение и состав паяльных паст для разных методов пайки. Дается представление об использовании и преимуществах бессвинцовых припоев. Рассматривается технология получения порошков припоев высокой степени чистоты.

Тема 4. Ракели и трафареты для нанесения паяльных паст и способы их изготовления.

Дается представление о способах нанесения паяльных паст, применяемых для этого ракелях и трафаретах. Представлена классификация способов изготовления трафаретов. Дается представление о причинах дефектов трафаретной печати и способах борьбы с ними. Рассматриваются способы нанесения паяльных паст методом дозирования.

Тема 5. Технология нанесения клея при поверхностном монтаже

Рассматриваются случаи применения клея, технология и критерии качества его нанесения применительно к вопросам поверхностного монтажа.

Тема 6. Установка компонентов поверхностного монтажа

Рассматриваются ручные, автоматические, полуавтоматические способы установки компонентов. Представлен типовой рабочий цикл автомата установки поверхностно монтируемых компонентов. Дана информация о специальной технологической оснастке, применяемой для захвата и удержания поверхностно монтируемых компонентов, о способах позиционирования компонентов и печатных плат.

Тема 7. Технология пайки

Подробно рассматриваются технологии пайки и методы нагрева (теплопроводностью, конденсацией, излучением. В качестве базовой технологии рассматривается пайка оплавлением, для неё приводится информация по особенностям, применимости, измерениям температурных профилей, причинам возможных дефектов. Рассмотрены особенности реализации бессвинцовой пайки и её типичные дефекты.

Рассмотрена технология пайки волной припоя, её достоинства и недостатки. Выполнен обзор технологий производства печатных узлов для случая смешанного монтажа.

Тема 8. Особенности конструирования печатных узлов для пайки волной

Рассматривается вопрос применимости технологии поверхностного монтажа для разных типов корпусов компонентов поверхностного монтажа. Дается представление о правильной ориентации компонентов при пайке волной, а также рекомендации по типовой конфигурации посадочных мест для компонентов поверхностного монтажа. Рассматриваются технические средства для выполнения некоторых технологических операций, свойственных пайке волной. Рассмотрены конструктивные особенности плат, которые могут приводить к дефектам при пайке волной.

Тема 9. Средства контроля печатных узлов поверхностного монтажа

Рассматривается системы оптических инспекций контроля нанесения паяльной пасты и монтажа компонентов. Рассматривается оборудование рабочих мест, средства рентгеновского контроля и достигаемых с их помощью результатов.

Тема 10. Отмывка плат. Влагозащитные покрытия и их нанесение

Обосновывается необходимость отмывки печатных узлов от остатков флюса, рассматриваются типовые способы её осуществления. Рассмотрены типы и способы нанесения влагозащитных покрытий на печатные узлы.

Итоговая аттестация