Wyniki 1-10 spośród 23 dla zapytania: authorDesc:"Tomasz SERZYSKO"

Zastosowanie past lutowniczych o zróżnicowanej temperaturze topnienia w wieloetapowym procesie montażu elektronicznego


  Dalece zaawansowany stopień miniaturyzacji i integracji podzespołów elektronicznych sprawia, że nowoprojektowane urządzenia elektroniczne zawierają elementy o bardzo zróżnicowanej budowie i wielkości. Coraz częściej zdarza się tak, że projektanci, wbrew ogólnie znanym zasadom rozmieszczania podzespołów na poszczególnych stronach płytki obwodu drukowanego (pierwsza strona montażu - lżejsze podzespoły; druga strona montażu - cięższe podzespoły), umieszczają dość ciężkie podzespoły na obydwu stronach montażowych płytki obwodu drukowanego. W efekcie dochodzi do sytuacji, kiedy siły napięcia powierzchniowego przetapianego lutowia, podczas wykonywania montażu drugiej strony pakietu elektronicznego, nie są wystarczające, aby utrzymać na powierzchni płytki podzespoły, które zostały zamontowane na pierwszej stronie pakietu. Istnieje wtedy bardzo duże ryzyko odpadania zbyt ciężkich podzespołów lub zniekształcenia ich połączeń lutowanych. Należy w tym miejscu wspomnieć, że formowane w procesie montażu elektronicznego połączenia lutowane mają do spełnienia dwa bardzo ważne zadania, jakimi są: przyłączenie podzespołów elektronicznych do sieci połączeń obwodu elektrycznego montowanego pakietu oraz mechaniczne zamocowanie podzespołów na powierzchni płytki obwodu drukowanego. Każde zniekształcenie połączenia lutowanego może mieć negatywny wpływ na jego wytrzymałość i tym samym obniżyć nieuszkadzalność całego zespołu elektronicznego. Zagadnienie wieloetapowego montażu pakietów elektronicznych dotyczy zarówno technologii ołowiowej, jak i bezołowiowej, a zastosowanie past lutowniczych o zróżnicowanej temperaturze topnienia powinno pozwolić na zapobieganie sytuacji odpadania podzespołów podczas procesu montażu. Co prawda można kłopotliwe podzespoły kleić do powierzchni płytki po zmontowaniu jej pierwszej strony, jednakże wymaga to wprowadzenia do procesu montażu dodatkowej operacji. Takie rozwiązanie powoduje również pewne trudności w wypadku [...]

Analiza wieloetapowego procesu elektronicznego montażu powierzchniowego


  Nieustanny rozwój systemów i technologii elektronicznych, oraz coraz większe zapotrzebowanie na funkcjonalne i specjalizowane urządzenia elektroniczne sprawiają, że konstruktor nowego urządzenia elektronicznego zmuszony jest do umiejscowienia różnorodnych elementów elektronicznych (pod względem konstrukcji, wielkości i ciężaru) w jednym pakiecie elektronicznym. Ponadto, z góry założone wytyczne odnośnie konstrukcji samego urządzenia (np. jego obudowy, panelu sterowania, elementów wykonawczych) wymuszają i definiują podstawową konstrukcję pakietu elektronicznego. Nieuniknionym staje się między innymi umiejscowienie zarówno "lekkich" a także stosunkowo "ciężkich" elementów elektronicznych, jeśli nie po jednej, to po obydwu stronach montażowych płytki obwodu drukowanego. W wypadku montażu jednostronnego nie sprawia to większego problemu technologicznego poza koniecznością zapewnienia odpowiedniej odległości między osadzanymi elementami tak, aby umożliwić ich poprawny montaż i/lub ewentualną wymianę. Większy problem pojawia się wtedy, gdy konieczny jest montaż "ciężkich" elementów elektronicznych (np. elementy w dużych obudowach typu SO, PLCC , BGA, CSP itd., duże cewki indukcyjne, kondensatory, itp.) na obydwu stronach montażowych płytki obwodu drukowanego. Istnieje wtedy bardzo duże prawdopodobieństwo odpadania od powierzchni płytki zbyt ciężkich elementów zamontowanych na pierwszej stronie montażowej podczas montażu elementów na stronie drugiej. Można temu zapobiegać między innymi poprzez klejenie punktowe montowanych elementów do powierzchni płytki. Rozwiązanie takie niesie za sobą pewnego rodzaju utrudnienie w postaci konieczności wprowadzenia do procesu montażu dodatkowej operacji technologicznej. Ponadto, pojawia się dodatkowe utrudnienie w wypadku konieczności naprawy pakietu elektronicznego poprzez wymianę przyklejonego elementu. Innym ze sposobów utrzymania na powierzchni płytki obwodu drukowanego "ciężkich" elementów [...]

Badanie właściwości mechanicznych połączeń lutowanych pakietów elektronicznych montowanych w technologii montażu powierzchniowego DOI:10.15199/ELE-2014-053


  Dalece zaawansowany rozwój przemysłu elektronicznego sprawia, że niemalże w każdym urządzeniu technicznym (np. sprzęt gospodarstwa domowego, elektronarzędzia, urządzenia pomiarowe, urządzenia nadzoru i kontroli, itp.) znajduje się przynajmniej jeden pakiet elektroniczny wspomagający lub sterujący jego pracą. W takim wypadku istotne jest zapewnienie bezawaryjnej pracy danego urządzenia, co niejednokrotnie jest w pełni uzależnione od niezawodnego funkcjonowania pakietu elektronicznego. Zagadnienie niezawodności nabiera szczególnego znaczenia w odniesieniu do urządzeń nadzoru i kontroli, które szeroko stosowane są w sektorze medycznym, a także w przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym i kosmicznym. Prawidłowe i niezawodne funkcjonowanie tych urządzeń jest gwarancją wyeliminowania bądź ograniczenia do minimum nieprzewidzianych i niespodziewanych działań natury technicznej, których skutki mogą być niewyobrażalne. Niezawodność pakietu elektronicznego w dużej mierze zależy od jakości połączeń lutowanych, których zadaniem jest z jednej strony zapewnienie niskoomowego połączenia elektrycznego, a z drugiej zaś zamocowanie mechaniczne elementu elektronicznego na powierzchni płytki obwodu drukowanego (pd) [6]. Wbrew pozorom właśnie ta druga funkcja ma bardzo ważne znaczenie, albowiem bezwzględnie decyduje o niezawodności całego urządzenia elektronicznego. Coraz więcej urządzeń elektronicznych wytwarza się z założeniem, że są to urządzenia mobilne, które z racji eksploatacji w skrajnie różnych warunkach poddawane są zróżnicowanym narażeniom (temperatura, wilgotność, wibracje). Zbyt mała wytrzymałość mechaniczna połączenia lutowanego względem narażeń, jakim jest ono poddawane w czasie eksploatacji może być powodem obniżenia jego właściwości użytkowych lub całkowitego uszkodzenia, co w konsekwencji może powodować nieprawidłowe funkcjonowanie bądź unieruchomienie urządzenia elektronicznego. Na wytrzymałość mechaniczną połączenia lutowanego skład[...]

Ocena jakości połączeń lutowanych w elektronicznym montażu powierzchniowym DOI:10.15199/ELE-2014-056


  Proces technologiczny montażu elektronicznego jest końcowym etapem procesu produkcyjnego, w którym ostatecznie kształtuje się jakość wyrobu elektronicznego. Proces technologiczny elektronicznego montażu powierzchniowego (SMT) można podzielić na następujące etapy: - nakładanie przez szablon pasty lutowniczej (spoiwa lutowniczego) na pola lutownicze płytki obwodu drukowanego, - układanie elementów elektronicznych SMD (ang. Surface Mounted Device) na powierzchni płytki obwodu drukowanego, - przetapianie spoiwa lutowniczego. - kontrola końcowa wyrobu gotowego. Kontrola wyrobu gotowego jest czynnością wieloetapową. Wykonuje się ją bezpośrednio po procesie lutowania między innymi poprzez kontrolę wizualną pod mikroskopem optycznym oraz badanie elektryczne zmontowanego zespołu. Sprawdza się wtedy zgodność produktu z projektem i przeprowadza obserwację położenia elementów na polach lutowniczych oraz obserwację poszczególnych połączeń lutowanych. Podczas takiej kontroli można wykryć ewentualne wady połączeń takie jak przesunięcie wyprowadzeń elementu względem pól lutowniczych, efekt nagrobkowy, niezwilżenia czy odwilżenia pól lutowniczych. Dostarcza ona również informacji na temat istnienia lub braku połączenia elektrycznego. Formowane w procesie montażu elektronicznego połączenia lutowane mają do spełnienia dwa główne zadania, jakimi są: - przyłączenie elementów elektronicznych do sieci połączeń obwodu elektrycznego montowanego urządzenia, oraz - mechaniczne zamocowanie elementów na powierzchni płytki obwodu drukowanego. Jakość połączeń lutowanych zależy od wielu czynników, do których należy zaliczyć: parametry prowadzenia procesu montażu elektronicznego, rodzaj pasty lutowniczej, wielkość pól lutowniczych na płytce obwodu drukowanego oraz rodzaj lutownej powłoki ochronnej na powierzchni pól lutowniczych. Prezentowane w niniejszej pracy wyniki, przedstawiają ocenę jakości połączeń lutowanych z zastosowaniem bezołowiowych past lu[...]

Lutowność elementów elektronicznych w zależności od technologii wykonania i warunków przechowywania DOI:10.15199/13.2015.11.15


  Niejednokrotnie Zakład Innowacji Montażu Elektronicznego napotyka w swoich pracach na problem lutowności elementów elektronicznych. Dotyczy to zarówno elementów przechowywanych, jak również elementów "teoretycznie nowych". Pomimo tego, że elementy "teoretycznie nowe" są oryginalnie zapakowane przez producenta to, pomimo zastosowania właściwych warunków procesu lutowania, sprawiają one trudności podczas procesu lutowania w postaci nieprawidłowego zwilżania ich wyprowadzeń, a nawet jego braku. Problem ten w ostatnim okresie pojawia się z coraz większym nasileniem. Spowodowane to może być tym, że wielu nowopowstających producentów elementów elektronicznych nie ma w pełni dopracowanej technologii zabezpieczania lutowności swoich wyrobów, lub też elementy pochodzące z tzw. "pewnego źródła" faktycznie są elementami wyprodukowanymi przez producenta podszywającego się pod znaną firmę. Innym źródłem braku lutowności elementów mogą być nieprawidłowe warunki ich przechowywania od momentu produkcji poprzez magazynowanie do momentu dystrybucji na rynku. To samo dotyczy, a może nawet w większym stopniu odnosi się do firm pośredniczących w dystrybucji elementów. Dość często praktykowanym sposobem "odmładzania" elementów jest ich przepakowywanie przez firmy pośredniczące w dystrybucji do nowych opakowań. Innym aspektem obniżenia lutowności wyprowadzeń elementów elektronicznych jest zbyt długie ich składowanie od momentu produkcji do momentu zastosowania. Powodem tego jest najczęściej fakt polegający na tym, że wielu projektantów urządzeń elektronicznych korzysta w swoich opracowaniach ze znanych sobie od lat struktur elektronicznych, które już dawno przestały być produkowane i dostępne są na rynku jedynie w niewielkich ilościach. Bardzo często takie elementy są magazynowane od długiego czasu w bliżej nieokreślonych warunkach. Wpływ warunków przechowywania elementów elektronicznych na ich lutowność Lutowność wyprowadzeń elementów elektro[...]

Badanie sposobów montażu, zabezpieczenia i naprawy struktur 3D DOI:10.15199/13.2017.12.8


  Nieustanie rosnące wymagania w zakresie miniaturyzacji nowopowstających urządzeń i aparatury elektronicznej sprawiają, że do ich budowy konieczne jest stosowanie elementów składowych, w tym podłoży i elementów elektronicznych, o dużej skali integracji. Jednocześnie, zważywszy na fakt, że zagęszczenie liczby wyprowadzeń przypadających na jednostkę powierzchni płytki obwodu drukowanego sięga granicznych możliwości technologicznych konieczne jest poszukiwanie nowych sposobów budowy zintegrowanych systemów elektronicznych. Najbardziej efektywnym sposobem zwiększania gęstości połączeń na danej, a jednocześnie ograniczonej, powierzchni staje się budowa przestrzenna struktur. Obecnie najbardziej rozpowszechniane są dwa sposoby, z których jeden polega na umieszczaniu kolejnych poziomów struktur logicznych nad sobą i zamknięciu ich w pojedynczej obudowie dyskretnej, tzw. SCSP (ang. Stacked die Chip Scale Package), a drugi polega na nabudowywaniu sekwencyjnym pojedynczo obudowanych struktur, tzw. PoP (ang. Package-on-Package) i TMV PoP (ang. Through Mold Via Package-on-Package). W wypadku drugiego sposobu, kolejno nabudowywane struktury przyłączane są do sieci połączeń płytki obwodu drukowanego za pośrednictwem połączeń lutowanych struktur znajdujących się bezpośrednio pod tymi nabudowywanymi. Powstaje w ten sposób modułowa konstrukcja połączonych ze sobą równolegle (lub kaskadowo) struktur z wykorzystaniem jednych i tych samych połączeń wejść/wyjść, które zostały wykonane podczas montażu pierwszej struktury na powierzchni płytki obwodu drukowanego [1, 2]. Plan badań Badanie procesu montażu struktur 3D na płytce obwodu drukowanego zaplanowano tak, aby uwzględniało wiele czynników procesowych, które mogą mieć istotny wpływ na jakość i niezawodność połączeń lutowanych. Do badań wytypowano następujące cztery niezależne czynniki główne, które mogą mieć wpływ na jakość lub niezawodność systemu 3D PoP, z których każdemu przypisano po tr[...]

Badanie formowania wysokoprądowych obwodów drukowanych z zastosowaniem techniki laserowej DOI:10.15199/13.2017.12.9


  Wytwarzanie obwodów drukowanych do zastosowań wysokoprądowych wiąże się z koniecznością stosowania płytek podłożowych z warstwą przewodzącą wynoszącą kilkaset mikrometrów (200-400 μm). Zastosowanie takich materiałów wiąże się z ograniczeniem możliwości wykonania obwodu drukowanego o dużej gęstości upakowań połączeń, przy jednoczesnym zachowaniu jak największej stromości ścian bocznych elementów przewodzących (ścieżek). Założeniem niniejszej pracy badawczej było otrzymanie rozdzielczości formowanego obwodu drukowanego na poziomie 100/100 μm, przy grubości warstwy miedzi minimum 200 μm. Zastosowanie powszechnie stosowanej metody formowania obwodów drukowanych tj. techniki fotochemigrafii nie spełnia założeń niniejszej pracy. Główną wadą tej techniki jest duża skala podtrawień, co w rezultacie powoduje, że szerokość formowanej ścieżki mierzona na górnej jej powierzchni, względem szerokości u jej podstawy (w miejscu styku z podłożem) jest mniejsza o blisko 2 grubości trawionej warstwy miedzi (kształt trapezoidalny). Zjawisko podtrawienia zobrazowano na rysunku 1. Większość technologii wytwarzania płytek o dużej gęstości upakowania wykorzystuje techniki laserowe. Są to techniki laserowego formowania mikrootworów oraz laserowej strukturyzacji [1, 3]. Biorąc pod uwagę wady, jakie niesie za sobą wyżej opisana metoda formowania mozaiki obwodów drukowanych postanowiono, aby do usunięcia nadmiarowej ilości warstwy miedzi wykorzystać urządzenie laserowe. W związku z powyższym proces formowania mozaiki przeprowadzono dwuetapowo. W pierwszym etapie procesu usunięto znaczną część warstwy miedzi wykorzystując technikę ablacji laserowej. Operacja ta miała na celu pozostawienie na podłożu możliwie jak najcieńszej warstwy miedzi, a co za tym idzie zminimalizowanie zjawiska podtrawień oraz uzyskanie przekroju formowanej ścieżki o kształcie możliwie najbardziej zbliżonym do prostokątnego. Końcowym etapem było usunięcie cienkiej[...]

Analiza powstawania zimnych połączeń lutowanych podzespołów BGA w montażu bezołowiowym


  Wada zimnego połączenia lutowanego wyprowadzeń podzespołów BGA lub CSP polega na całkowitym zwilżeniu przez pastę lutowniczą pola lutowniczego przy jednoczesnym niecałkowitym zwilżeniu kulki lutu kontaktów sferycznych podzespołu oraz braku koalescencji pasty i kulki lutu w procesie rozpływu. Na zgładzie metalograficznym wadliwe połączenie wygląda jak dwie sferyczne części ułożone jedna na drugiej, z mniej lub bardziej wyraźną granicą podziału między nimi [1, 2]. Niejednokrotnie wady tej nie można stwierdzić bezpośrednio po procesie montażu, gdyż obie części są połączone na tyle, że wykazują ciągłość elektryczną. Jednakże takie połączenie ma bardzo małą odporność na narażenia mechaniczne lub temperaturowe. W tym przypadku wada uwidacznia się w czasie eksploatacji urządzenia. Istnieje wiele przyczyn występowania wady zimnego połączenia lutowanego wyprowadzeń podzespołów BGA. Może być ona spowodowana słabą zwilżalnością, nieprawidłowym procesem druku pasty lutowniczej, nieprawidłowym profilem czasowo-temperaturowym lutowania, odkształceniem nośnika kontaktów sferycznych i/lub płytki drukowanej, nieodpowiednim (mało aktywny) topnikiem w paście, nadmierną ilością wilgoci zawartej w nośniku, czy też zbyt wysoką zawartością miedzi w kulkach lutu kontaktów sferycznych podzespołu. Najczęściej, jako główne przyczyny podawane są niedostateczna zwilżalność i odkształcenia nośnika kontaktów sferycznych [1-5]. W pierwszym przypadku niedostateczna zwilżalność kulek lutu wyprowadzeń sferycznych podzespołu może być związana z obecnością na ich powierzchni grubej warstwy tlenków powstałych w czasie wytwarzania i/lub przechowywania podzespołów oraz w czasie ich wygrzewania przed montażem. Jeśli topnik zawarty w paście nie zdoła usunąć warstwy tlenkowej to w czasie fazy rozpływu lutowania nie nastąpi pełne przetopienie lutu i powstanie wada zimnego lutu. W drugim przypadku, gdy na skutek zbyt wysokiej temperatury lub zbyt długiego czasu w p[...]

Analiza charakterystyk temperaturowych rezystorów cienko- i grubowarstwowych wbudowanych do wnętrza płytki obwodu drukowanego


  Podzespoły bierne (rezystory liniowe i nieliniowe, kondensatory, cewki, bezpieczniki itp.) stanowią niezbędną część każdego zespołu elektronicznego. Ze względu na ich dużą liczbę w wyrobie zajmują one znaczną powierzchnię warstw zewnętrznych płytek obwodów drukowanych i jednocześnie, ze względu na swoje małe gabaryty (np. 0402 lub 0201) stają się kłopotliwe w automatycznym montażu elektronicznym i uciążliwe w kontroli jakości połączeń lutowanych. Technologia wbudowywania tego typu podzespołów wewnątrz wielowarstwowej płytki obwodu drukowanego pozwala na pokonanie szeregu problemów związanych z podzespołami do montażu powierzchniowego, zwłaszcza takich jak koszt, magazynowanie i manipulowanie, czas montażu, wydajność montażu, narażenia na warunki lutowania bezołowiowego i wymagana powierzchnia na warstwach zewnętrznych płytki obwodu drukowanego [1, 2]. Wbudowanie rezystora wewnątrz płytki obwodu drukowanego skutkuje jednak niemożnością jego wymiany w przypadku uszkodzenia bądź niewłaściwych parametrów pracy. Z tego też powodu konieczne jest zastosowanie optymalnej i powtarzalnej technologii ich wytwarzania oraz dokładna kontrola ich parametrów elektrycznych w trakcie produkcji i w produkcie finalnym. Poprawa niezawodności tego typu podzespołów jest podstawowym priorytetem pozwalającym na szersze i bardziej powszechne stosowanie elementów wbudowanych. Badania wpływu zmian temperatury na właściwości rezystorów oraz badania termowizyjne umożliwiają dokładniejsze poznanie właściwości cienkich oraz grubych warstw rezystywnych i dostosowanie ich parametrów pracy do konkretnych wymagań. Badane struktury rezystorów cienkoi grubowarstwowych Najczęściej spotykanym materiałem rezystywnym w procesie wytwarzania rezystorów cienkowarstwowych jest stop niklu z fosforem nakładany na folię miedzianą drogą metalizacji chemicznej [3]. Jego rezystancja powierzchniowa (rezystancja na kwadrat) uzależniona jest głównie od grubości warstwy i wynos[...]

Jakość połączeń podzespołów CSP na płytkach drukowanych z powłoką ENIG DOI:

Czytaj za darmo! »

Powłoki złota chemicznego na podwarstwie niklu immersyjnego ENIG (Electroless Nickel/Immersion Gold) są uznawane w przemyśle elektronicznym za trwałe i odporne korozyjnie. Dużą ich zaletą jest wysoka stabilność w podwyższonej temperaturze i podczas eksploatacji oraz odporność na wieloetapowe lutowanie często stosowane w montażu bezołowiowym [1]. Nowe generacje procesów osadzania powłok ENIG są rozwijane w kierunku rozwiązywania problemu występowania "czarnych pól" na powierzchni złota [2-4]. Chociaż użycie powłok ENIG wzrasta, problem występowania czarnych pól wciąż jednak jest spotykany, głównie na polach lutowniczych o małych rozmiarach pod podzespoły BGA. Często zdarza się, że wady tego typu nie są wykrywane przed procesem montażu i dopiero podczas kontroli produktu stwierdza się, że defekt jest obserwowany na przypadkowych polach lutowniczych. W takich przypadkach, usunięcie przylutowanego podzespołu powoduje odsłonięcie czarnych pól lutowniczych z widocznymi oznakami niezwilżenia. Problem opisywany w literaturze jako "Problem czarnych pól BGA" lub jako "Międzyfazowe pęknięcia w połączeniach lutowanych BGA" występuje częściej na wysokoprecyzyjnych podzespołach z małymi polami lutowniczymi niż na większych polach lutowniczych [5]. Świadomość problemu, jaki może stwarzać występowanie czarnych pól na powłoce złota, wzrosła odkąd montaż powierzchniowy SMT zaczął podążać się w kierunku tworzenia pakietów o coraz mniejszych rozmiarach, w których stosuje się wielowyprowadzeniowe podzespoły o małych rozmiarach. Literatura opisuje wiele badań, które zostały wykonane w celu zrozumienia przyczyn powstawania defektu "czarnych pól". Generalnie przyjmuje się, że wada ta jest powodowana przez nadmierne i niekontrolowane osadzanie się fosforu podczas osadzania podwarstwy niklu. W wielu pracach dowodzą, że widoczny nadmiar fosforu jest przyczyną utleniania się niklu. Nadmierna korozja warstwy Ni podczas immersyjnego osadzani[...]

 Strona 1  Następna strona »