Český výrobce zařízení, přístrojů a materiálů pro elektrotechnickou výrobu                                          www.maab.cz

Plošné spoje se SMD, návrh a konstrukce

Bezolovnaté pájení v legislativě i praxi

Ing.Martin Abel

Publikace je určena pro konstruktéry desek plošných spojů s povrchově montovanými součástkami a technology SMT.




V prvné části publikace jsou uvedeny základy technologie povrchové montáže (SMT). Druhá část obsahuje běžné typy pouzder SMD, jejich provedení a rozměry pájecích plošek. Konstruktér získá přehled, které základní druhy SMD existují a jak je může umístit na desku plošných spojů. Třetí část představuje základní materiály, které se používají pro výrobu desek s plošnými spoji. Čtvrtá část popisuje doporučení pro návrh obrazce plošných spojů se SMD a v páté je popsáno použití CAD systémů pro návrh motivů plošných spojů. Publikaci uzavírá tabulka značení SMD pouzder - diod a tranzistorů.

Označení pro objednávku:

Název výrobku
Obj. číslo (nomenklatura)
Plošné spoje se SMD, návrh a konstrukce
 105000446

223 stran, 171 obrázků a technických nákresů, 238,- Kč

Obsah:

část 1.

    Úvod do SMT
    Úvod do SMT
    Aplikace COB a TAB
    Využití plochy desky plošných spojů se SMD
    Elektrické vlastnosti SMD
    Tepelné nepřizpůsobení SMD a desky plošných spojů
    Výhody a nevýhody povrchově montovaných pouzder
    Postup při zpracování desek plošných spojů v SMT
    Jednotlivé operace v SMT
    Příprava desek plošných spojů - nanášení lepidla nebo pájecí pasty
    Osazování součástek
    Pájení v SMT
    Pájení vlnou
    Pájení v parách
    IČ přetavení
    Přetavení laserem
    Testování osazené desky plošných spojů
    Přístup k testování z hlediska konstrukce desky plošných spojů
    Plný uzlový přístup
    Omezený uzlový přístup
    Nulový uzlový přístup
    Čištění
    Opravy a předělávky
    Výrobní linka
    Termíny a definice

část 2.

    Pouzdra SMD
    Pouzdra SMD
    Základní požadavky na pouzdra SMD
    Odolnost vůči čisticím postupům
    Odolnost vůči pájení
    Odolnost vývodů proti rozpouštění
    Formy balení součástek
    Balení v pásech
    Balení v tyčích
    Balení v paletách
    Balení v kazetách
    Pasivní SMD
    Pravoúhlé čipy
    SMD - rezistory
    Základní konstrukce
    Materiály koncových kontaktů
    Značení
    Způsob balení
    Odolnost k pájení
    Rozměry pájecích plošek pro rezistory pájené vlnou a přetavením
    SMD - keramické a plastové kondenzátory
    Základní konstrukce
    Materiály koncových kontaktů
    Značení
    Způsob balení
    Odolnost k pájení
    Rozměry pájecích plošek pro kondenzátory pájené vlnou a přetavením
    Elektrolytické tantalové a hliníkové kondenzátory
    Základní konstrukce
    Materiály koncových kontaktů
    Značení
    Způsob balení
    Odolnost k pájení
    Rozměry pájecích plošek pro tantalový a Al kondenzátor pájené vlnou a přetavením
    Indukčnosti
    Základní konstrukce
    Materiály koncových kontaktů
    Značení
    Způsob balení
    Odolnost k pájení
    Rozměry pájecích plošek pro indukčnosti
    MELF - válcové tvary
    Základní konstrukce
    Materiály koncových kontaktů
    Značení
    Způsob balení
    Odolnost k pájení
    Rozměry pájecích plošek pájené vlnou a přetavením
    Vývodová SMD pouzdra pro diskrétní součástky
    Pouzdra SOT
    SOT-23
    Základní konstrukce
    Značení
    Způsob balení
    Materiály vývodů
    Odolnost k pájení
    Pájecí plošky pro pouzdro SOT-23 pájené vlnou a přetavením
    SOT-89
    Základní konstrukce
    Značení
    Způsob balení
    Materiály vývodů
    Odolnost k pájení
    Pájecí plošky pro pouzdro SOT-89 pájené vlnou a přetavením
    SOT-143
    Základní konstrukce
    Značení
    Způsob balení
    Rozměry pájecích plošek pro pouzdro SOT-143 pájené vlnou a přetavením
    SOT-223
    Základní konstrukce
    Značení
    Způsob balení
    Rozměry pájecích plošek pro pouzdro SOT-223 pájené vlnou a přetavením
    SMD - pouzdra integrovaných obvodů
    Konfigurace kontaktů
    Konstrukce bez vývodů nebo s vývody
    Tvar vývodu
    Tvar „L“
    Vývod „J“
    Přehled pouzder s vývody mimo vlastní tělo pouzdra
    SOIC - osazovací integrované obvody
    SOIC s vývody „L“
    Základní konstrukce
    Materiály vývodů
    Značení
    Způsob balení
    Odolnost k pájení
    Rozměry pájecích plošek pro SO 8 - SO 32 pájené vlnou a přetavením
    SOIC s vývody „J“
    Základní konstrukce
    Materiály vývodů
    Značení
    Způsob balení
    Rozměry pájecích plošek pro SOJ pro pájení přetavením
    VSOP - osazovací pouzdra velmi malého obrysu
    Základní konstrukce
    Pájecí plošky pro pájení přetavením a vlnou
    Flat Pack - dvouřadá plochá pouzdra
    Základní konstrukce
    QFP - čtyřřadá plochá pouzdra
    Názvosloví čtverhranných plochých pouzder
    Základní konstrukce
    Materiály vývodů
    Značení
    Způsob balení
    Odolnost k pájení
    Materiály vývodů
    Značení
    Způsob balení
    Odolnost k pájení
    Rozměry pájecích plošek pro pouzdro QFP-48 pájené vlnou a přetavením
    BQFP - čtverhranné ploché pouzdro s nálitky
    Keramická pouzdra
    LCCC - bezvývodové nosiče čipů
    Pouzdro JEDEC Standard typ A
    Pouzdro JEDEC Standard typ B
    Pouzdro JEDEC Standard typ C
    Pouzdro JEDEC Standard typ D
    Keramické nosiče čipů předem opatřené vývody
    Keramická pouzdra následně opatřená vývody
    BGA
    Popis BGA
    Základní konstrukce
    Materiály koncových kontaktů
    Značení
    Způsob balení
    Odolnost k pájení
    Pájecí plošky pro BGA
    Technologické zpracování BGA
    Tisk pájecí pasty pro BGA
    Osazování BGA
    Přetavení
    Propojovací SMD prvky
    Konektory
    Namáhání konektoru a pájeného spoje
    Konstrukční faktory konektoru
    Konfigurace vývodu
    Materiál těla konektoru
    Mechanická podpora
    Povrchová úprava vývodů
    Typy konektorů
    Patice
    Konstrukce kontaktů
    Materiály kontaktů
    Balení
    Odolnost k pájení
    Rozměry pájecích plošek
    Další prvky SMD
    Potenciometry
    Odporové potenciometry
    Konstrukce utěsněného prvku
    Konstrukce otevřeného prvku
    Kapacitní potenciometry
    Keramické filtry
část 4.
    Návrh motivu plošných spojů
    Požadavky na konstrukci desek plošných spojů a návrh jejich motivu
    Rozměry pájecích plošek pro SMD
    Doporučení ke stanovení rozměrů přípojných pájecích plošek pro kvádrové čipy
    Doporučení ke stanovení rozměrů přípojných pájecích plošek pro vícevývodové SMD
    Doporučení pro návrh přímých konektorů
    Konstrukční pravidla návrhu desek plošných spojů
    Jakost desek a předlohy
    Rozměry desky plošných spojů a konstrukce přířezu
    Formát přířezu
    Rozložení mědi
    Požadavky na obrazec spojů z hlediska testování
    Slepé plošky
    Montážní odstupy
    Orientace součástek
    Plošné spoje a mezery
    Plošný spoj
    Mezery mezi plošnými spoji
    Plošné spoje a průchozí otvory
    Pokovené průchozí otvory
    Pokovené otvory uvnitř pájecích plošek
    Otvory pod součástkami
    Otvory jako zkušební body
    Vůle nepájivé masky
    Aplikace pájecí pasty
    Mechanické montážní odstupy
    Návrh desek SMT z hlediska vyrobitelnosti (DFM)
    Definice požadavků na návrh desky plošných spojů
    Vypracování zásad DFM
    Pravidla výběru součástek
    Pravidla pro výrobu desky plošných spojů
    Pravidla uspořádání desky plošných spojů pro její montáž
    Použití DFM v praxi
část 5.
    Návrh plošných spojů pomocí CAD / CAM systémů
    Úvod - čtverečkovaný papír a obrazovka - společ-né rysy a rozdíly
    Konstruktér před patnácti lety a dnes
    Historie - od čtverečkovaného papíru k obrazovce
    Současné CAD systémy
    Společné rysy a rozdíly u „ruční“ a „počítačové“ cesty
    Třetí cesta: využití služeb konstrukční kanceláře
    Obecné zásady práce konstruktéra
    Výhody a nevýhody počítačové podpory práce konstruktéra
    Úloha konstruktéra při návrhu pomocí CAD sys-tému
    Standardní postup práce konstruktéra - od sché-matu k prototypu
    Kreslení elektrického schématu
    Netlist - seznam symbolů a spojů
    Kontrola elektrické správnosti schématu
    Přiřazení pouzder ke schématickým symbolům
    Rozmístění součástek
    Zpětná anotace
    Tahání spojů
    Úplná grafika pinů
    Kontrola elektrické a technologické správnosti
    Tvorba prototypové dokumentace
    Úpravy schématu a plošných spojů
    Tvorba výrobních podkladů pro sériovou výrobu
    Tvorba knihovních prvků
    Schématické symboly
    Konstrukční prvky a pouzdra součástek
    Pájecí plošky
    Úplná grafika pájecích plošek
    Vztah konstrukčního pouzdra a pájecích plošek
    Variabilita padstacků a proč?
    Výrobní podklady
    Panelizace
    Technologické okolí
    Archivace
    Data pro výrobu desek s plošnými spoji
    Data pro osvit filmových předloh
    Data pro souřadnicové vrtačky
    Frézovací data, dělení desek v přířezu
    Kdy použít panelizaci?
    Výrobní dokumentace
    Tvorba výrobní dokumentace
    Archivace
část 6.
    Plošné spoje se SMD bez slitin s olovem
    Plošné spoje se SMD bez slitin s olovem
    Přehled legislativy související se zákazem olova
    Důsledky odstranění olova z elektroniky
    Povrchová úprava elektronických součástek
    Teplota při procesu pájení
    Povrchové úpravy desek plošných spojů
    Přechod elektrotechnického průmyslu na bezolovnaté pájky

příloha

    Značení SMD diod a tranzistorů
    SMD diody
    SMD tranzistory
část 3.
Desky plošných spojů
Materiály pro desky plošných spojů
Měděná fólie desky plošných spojů
Mechanické vlastnosti
Pevnost v loupání měděné fólie
Tloušťka měděné fólie
Elektrické vlastnosti měděné fólie
Proudová zatížitelnost
Elektroizolační vlastnosti (šířka vodiče a izolační mezery)
Parazitní kapacita a indukčnosti
Základní vlastnosti materiálů desek plošných spojů
Elektrické vlastnosti
Vnitřní a povrchová rezistivita
Relativní permitivita
Ztrátový činitel
Průrazné napětí
Odpor kovových vrstev
Povrchový izolační odpor
Teplota skelného přechodu Tg (Glass Transition Temperature)
Tepelná odolnost při pájení
Trvalá tepelná odolnost
Tepelná vodivost
Hořlavost
Mechanické vlastnosti
Mez pevnosti v ohybu
Rovinnost, prohnutí, zkroucení
Rozměrová stabilita
Nasákavost vodou
Základní materiály desek plošných spojů
Materiály na organické bázi
Neohebné základní materiály
Materiály na bázi fenolických pryskyřic
Epoxid - skleněné vlákno
Polyimid - skleněné vlákno
Epoxid - aramidové vlákno
Polyimid - aramidové vlákno
Polyimid - křemenné vlákno
Skelná tkanina - aramidové vlákno (kompozit)
Skelné vlákno - teflon
Struktury s pružným dielektrikem
Čip na desce plošných spojů
Základní materiály pro flexibilní (ohebné) plošné spoje
Ohebné plošné spoje
Tvarované desky plošných spojů z termoplastické pryskyřice
Materiály na neorganické bázi
Korundový substrát
Beryliový substrát
Použití keramických materiálů
Typy neohebných desek plošných spojů
Neohebné desky plošných spojů z hlediska jejich konstrukce
Desky plošných spojů jednovrstvé, dvouvrstvé a vícevrstvé
Desky plošných spojů s nosnou deskou
Deska plošných spojů spojená s nosnou deskou (kovovou nebo nekovovou)
Postupně zpracovávané struktury s kovovou nosnou rovinou
Struktury s diskrétním drátem a kovovou nosnou plochou
Desky plošných spojů s omezujícím jádrem
Desky plošných spojů s omezujícím jádrem bez elektrické funkce
Desky plošných spojů s elektricky funkčním omezujícím jádrem
Desky plošných spojů připojené k omezujícímu laminátu
Struktury s pružnou vrstvou
Výroba desek plošných spojů
Příprava výrobní dokumentace
Výroba plošných spojů subtraktivní metodou
Jednotlivé kroky výroby desky plošných spojů
Dělení základního materiálu
Paketování přířezů
Vyvrtání otvorů
Čištění a broušení
Pokovení otvorů a zesílení mědi
Vytvoření obrazce
Nanášení fotocitlivé vstvy
Expozice fotocitlivé vrstvy (přenesení tvaru spojového obrazce)
Vyvolání
Retuš a mezioperační kontrola
Odstranění organického rezistu
Leptání
Stripování vrstvy kovového rezistu
Nanášení nepájivé masky
Závěrečná povrchová úprava
Konečné mechanické operace
Elektrické testování
Výroba vícevrstvých desek plošných spojů
Výroba plošných spojů semiaditivní metodou
Výroba plošných spojů aditivní metodou
Vícevrstvé desky plošných spojů s vysokou hustotou propojení
Nepájivá maska
Nepajivá maska při výrobě plošných spojů
Typy nepájivých masek
Tekutá nepájivá maska nanášená sítotiskem
Suchá fotocitlivá nepájivá maska
Tekutá fotocitlivá nepájivá maska nanášená clonovým polevem
Doplňkové operace
Servisní potisk
Vodivý inkoust
Stínicí a odporové materiály
Ochranné povlaky
Přehled vhodných materiálů pro ochranné povlaky
Aplikace povlaků
Charakteristiky materiálu povlaku
Opravy desek s ochranným povlakem
SMD krystaly

 

tel.: 00 420 466 670 035
email: abetec@abetec.cz