Detail předmětu
Plošné spoje a povrchová montáž
FEKT-KPSMAk. rok: 2010/2011
Základní materiály pro výrobu desek plošných spojů (DPS), vlastnosti, aplikace, srovnání s anorganickými substráty. Technologické postupy výroby jedno-, dvou- a vícevrstvých DPS. Nové technologické směry výroby DPS s důrazem na mikropojovací struktury.
Vývodová, povrchová a kombinovaná montáž elektronických součástek. Seznámení s montážním procesem od součástek a používané "chemie" na vstupu až po opravy a požadavky na kvalitu.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Prerekvizity
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Osnovy výuky
(DPS), organické a anorganické, druhy výztuže pojiva, plátované základní materiály.
Základní materiály organické, tuhé, ohebné, tuhé/ohebné. Vlastnosti elektrické,
mechanické, tepelné i chemické. Normy ČSN EN 61249 – xx – xx.
(Starý) (2 hod.)
2. Druhy organických základních materiálů, vlastnosti. Základní materiály anorganické a
porovnání s organickými. Požadavky na ZM a nové směry v oblasti materiálů. MID.
(Starý) (2 hod.)
3. Montážní a propojovací struktury, druhy. Subtraktivní, semiaditivní a aditivní metody
výroby montážních a propojovacích struktur. Hlavní směry ve výrobě DPS. Dílčí
operace výrobního procesu DPS. Technologické postupy výroby 1V, 2V a VV DPS.
(Starý) (2 hod.)
4. Mikropropojovací struktury, SBU metoda. Montáž DPS vývodová, povrchová,
kombinovaná. Technologické postupy. Nové směry v povrchové montáži součástek.
(Starý) (2 hod.)
5. SMD součástky, vlastnosti a provedení, vývody součástek, pouzdra pro IO, pasivní
součástky, elektromechanické prvky, pouzdra BGA, konstrukce.
(Šandera) (2 hod.)
6. "Chemie v montážním procesu" a její správná volba / pájecí pasty, pájecí slitiny,
lepidla, tavidla, konformní povlaky, pouzdřící hmoty / (Starý) (2 hod.)
7. Půlsemestrální test (10 otázek/9 minut). Aplikační technologie /sítotisk a šablonový
tisk, dispenze/. Výroba šablon a sít. Zásady kvalitního tisku a faktory.
(Starý) (2 hod.)
8. Optická kontrola po tisku. Osazování SMD, osazovací automaty, principy, metody
centrování součástek.
(Starý) (2 hod.)
9. Pájení, pájený spoj, požadavky na kvalitní spoj, porovnání pájený vs. svařovaný spoj
vs. lepený spoj. Metody pájení. Požadavky na kvalitu osazení a pájení dle IPC A 610
rev. D.
(Starý) (2 hod.)
10. Spolehlivost pájeného spoje. Bezolovnaté vs. olovnaté pájení. Teplotní management
DPS. Měření teplotních profilů.
(Starý) (2 hod.)
11. Strojní pájení vlnou, vliv dusíkové ochranné atmosféry. Ruční pájení, zásady, údržba
hrotů. Pájení přetavením, metody, nucená konvekce a vliv dusíkové atmosféry.
(Starý) (2 hod.)
12. Testování neosazených a osazených DPS, kontrola kvality, kontrolní metody.
Statistické nástroje sledování kvality.
(Starý) (2 hod.)
13. Opravy DPS, kontaktní a bezkontaktní metody demontáže a montáže součástek.
Zásady a technika oprav. Požadavky na DPS dle IPC a českých norem.
(Starý) (2 hod.).
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
Norma ANSI/IPC-A-610 rev. E, The Institute for Electronic and Packaging Electronic Circuits, USA (CS)
Starý, J., Šandera, J., Kahle, P.: Plošné spoje a povrchová montáž, PC DIR - REAL Brno, 1999 (CS)
Wassing, R.J.K.:Manufacturing Techniques for Surface Mounted Assemblies, Electrochemical Publications Ltd. GB 1995 (EN)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
Základní materiály organické , vlastnosti elektrické, mechanické i tepelné. Základní materiály anorganické a porovnání s organickými
Zásady návrhu DPS, tvar a velikost pájecích plošek a vodivých cest. Zásady návrhu pro pájení vlnou a přetavením
Zásady návrhu DPS, návrh nepájivé masky, návrh pájecích plošek pro BGA a CSP, příklady "footprintů" pro SMT
Montážní a propojovací struktury, druhy. Subtraktivní, semiaditivní a aditivní metody výroby montážních a propojovacích struktur. Hlavní aplikační směry v elektrotechnice
Technologické postupy výroby 1V, 2V a VV DPS. Mikropropojovací struktury, MID. Jednotlivé operace výrobního procesu
Montáž DPS vývodová , povrchová, kombinovaná. Technologické postupy. Nové směry v povrchové montáži součástek
"Chemie v montážním procesu" a její správná volba / pájecí pasty, pájecí slitiny, lepidla, tavidla, konformní povlaky, pouzdřící hmoty /
Aplikační technologie /sítotisk a šablonový tisk, dispenze/. Proces osazování SMD, osazovací automaty, principy, metody centrování součástek
SMD součástky, vlastnosti a provedení, vývody součástek, pouzdra pro IO, pasivní součástky, elektromechanické prvky, pouzdra BGA, konstrukce.
Pájení, metody pájení, pájený spoj a spolehlivost pájeného spoje. Strojní pájení vlnou, vliv dusíkové ochranné atmosféry. Ruční pájení, zásady
Pájení přetavením, metody, nucená konvekce a vliv dusíkové atmosféry. Měření teplotních profilů. Testování neosazených a osazených DPS, kontrola kvality, kontrolní metody.
Opravy DPS, kontaktní a bezkontaktní metody demontáže a montáže součástek. Zásady a technika oprav. Požadavky na DPS dle IPC a českých norem, antistatická prevence
Cvičení na počítači
Vyučující / Lektor
Osnova
Návrhový systém a technologické výstupy
Laboratorní cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
Výroba 1V a 2V DPS na lince BUNGARD/PROTOCAD
Výroba 1V a 2V DPS na lince BUNGARD/PROTOCAD
Pájecí pasty, lepidla, tavidla. Vlastnosti a dělení. Technické a bezpečnostní listy, manipulace a skladování, zásady.
Sítotisk/šablonový tisk. Síta, šablony, vlastnosti.Tisk pájecí pasty. Faktory ovlivňující kvalitu tisku, defekty a jejich příčiny.
Poloautomatické osazování SMD, zhotovení programu. Dispenze lepidla. Osazení SMD do pájecí pasty. Montážní postupy, diskuse
Pájení přetavením pájecí pasty, měření teplotních profilů a zásady. Vady pájených spojů. Test pájecí pasty na vytváření kuliček.
Opravy montážních celků kontaktní metodou/horkým vzduchem. Montáž/demontáž čipů(0805,1206), SOIC, QFP
Požadavky na osazení a pájení SMD. Kontrola kvality montážního celku dle IPC-A-610B