Podstawy technologii montażu dla elektroników
W książce przedstawiono przegląd technologii oraz uwarunkowania materiałowe
związane z ekologicznym montażem nowoczesnych podzespołów elektronicznych, w tym z
montażem bezołowiowym.
Autor przedstawił także zagadnienia związane z projektowaniem obwodów drukowanych,
ich myciem, naprawami i testowaniem, omówił ponadto różne metody łączenia elementów
i modułów wchodzących w skład kompletnych urządzeń.
Książka jest przeznaczona dla konstruktorów, studentów wyższych uczelni
technicznych, a także elektroników-hobbystów, którym zależy na poznaniu podstawowych
zasad projektowania współczesnych urządzeń elektronicznych.
1. Wprowadzenie
2. Charakterystyka konstrukcyjna urządzeń elektronicznych
2.1. Poziomy montażu
2.2. Moduł podstawowy
2.3. Blok
2.4. Zespól bloków, system
2.5. Unifikacja i normalizacja konstrukcji nośnych
3. Połączenia elektryczne w urządzeniach elektronicznych
3.1. Przewody, właściwości i podstawowe rodzaje
3.2. Okablowanie i jego rozwiązania konstrukcyjne
3.2.1. Wiązki przewodów, listwy i belki wielowarstwowe
3.2.2. Pojedyncze przewody, kable cylindryczne i taśmowe
3.2.3. Płytki obwodów drukowanych i giętkie kable drukowane
3.2.4. Kable koncentryczne, linie paskowe i falowody
3.3. Systematyka połączeń elektrycznych w sprzęcie elektronicznym
3.3.1. Tworzenie połączeń elektrycznych
3.3.2. Połączenia lutowane
3.3.2.1. Właściwości mechaniczne
3.3.3. Połączenia klejowe
3.3.4. Połączenia owijane
3.3.5. Połączenia zaciskane
3.3.6. Połączenia zakleszczane
3.3.7. Połączenia rozłączne, złącza
3.4. Kryteria wyboru połączeń
4. Konstrukcja i sposoby montażu modułów podstawowych
4.1. Czynniki decydujące o wymiarach modułu
4.2. Konstrukcja modułu podstawowego
4.3. Zarys chłodzenia modułów podstawowych
4.4. Odporność na wibracje a wymiary płytki
4.5. Sposoby montażu modułów podstawowych (obwodów drukowanych)
4.5.1. Montaż przewlekany
4.5.2. Montaż powierzchniowy
4.5.3. Montaż mieszany
5. Elementy elektroniczne i elektryczne wchodzące w skład modułu podstawowego
5.1. Podzespoły do montażu przewlekanego
5.1.1. Podzespoły z wyprowadzeniami osiowymi
5.1.2. Podzespoły z wyprowadzeniami radialnymi
5.1.3. Podzespoły wielowyprowadzeniowe
5.2. Podzespoły do montażu powierzchniowego
5.2.1. Podzespoły typu chip
5.2.2. Podzespoły cylindryczne typu MELF
5.2.3. Sieci rezystywne w obudowach do montażu powierzchniowego
5.2.4. Obudowy podzespołów czynnych
5.2.4.1. Obudowy diod i tranzystorów do montażu powierzchniowego
5.2.4.2. Obudowy układów scalonych do montażu powierzchniowego
5.2.5. Obudowy elementów optoelektronicznych
6. Projektowanie płytek obwodów drukowanych
6.1. Rodzaje płytek obwodów drukowanych
6.1.1. Jednowarstwowe płytki obwodu drukowanego
6.1.2. Dwuwarstwowe płytki obwodu drukowanego
6.1.3. Wielowarstwowe płytki obwodu drukowanego
6.1.4. Elastyczne płytki obwodu drukowanego
6.2. Zasady projektowania płytek obwodów drukowanych
6.2.1. Raster w projektowaniu płytek obwodów drukowanych
6.2.2. Pole lutownicze
6.2.3. Ścieżka drukowana
6.2.4. Kontakty drukowane
6.3. Zasady rozmieszczania podzespołów elektronicznych
6.3.1. Rozprowadzanie ścieżek
6.3.2. Wpływ technologii lutowania na rozmieszczanie podzespołów
6.3.2.1. Rozmieszczanie podzespołów do lutowania ręcznego
6.3.2.2. Rozmieszczanie podzespołów przewlekanych do lutowania na fali
6.3.2.3. Rozmieszczanie podzespołów powierzchniowych do lutowania na fali
6.3.2.4. Rozmieszczanie podzespołów do lutowania rozpływowego
6.3.2.5. Przygotowanie do montażu podzespołów przewlekanych poprzez lutowanie rozpływowe
6.3.3. Montaż dużych elementów elektronicznych i elektromechanicznych
7. Montaż podzespołów, typy urządzeń do montażu powierzchniowego
7.1. Podajniki podzespołów
7.2. Pobieranie podzespołów
7.3. Urządzenia do ręcznego układania
7.4. Urządzenia do zautomatyzowanego układania podzespołów
7.5. Ogólne wymagania dotyczące urządzeń montażowych
7.6. Proste konfiguracje montażowe urządzeń
8. Luty
8.1.1. LutySnPb
8.1.2, Luty bezołowiowe
8.1.2.1. Uwarunkowania prawne i techniczne wdrażania materiałów bezołowiowych
8.1.2.2. Właściwości lutów bezołowiowych
8.1.3. Topniki i ich rola we współpracy z lutami
8.1.4. Pasty lutownicze
8.1.4.1. Uwagi do stosowania past lutowniczych
8.1.4.2. Przechowywanie pasty lutowniczej
8.1.4.3. Przygotowanie pasty do użycia po przechowywaniu
8.1.4.4. Nakładanie pasty na szablon
8.1.4.5. Przechowywanie rozszczelnionych pojemników z pastą
8.1.4.6. Zalecenia BHP przy kontakcie z pastą
8.2. Pokrycia płytek obwodów drukowanych
8.3. Pokrycia wyprowadzeń podzespołów
8.4. Budowa i właściwości złącza lutowanego
8.4.1. Oddziaływanie ciekłego lutu z materiałem podłoża
8.4.2. Rola faz międzymetalicznych w formowaniu połączeń lutowanych
8.4.3. Mechaniczne i elektryczne funkcje połączenia lutowanego
9. Operacje lutowania w montażu płytek obwodów drukowanych
9.1. Lutowanie lutownicą
9.1.1. Najczęstsze powody braku zwilżalnos‘ci przy lutowaniu lutownicą
9.1.2. Narzędzia do lutowania ręcznego
9.1.3. Wpływ operatora na jakość połączeń
9.2. Lutowanie na fali
9.2.1. Operacje przygotowawcze, naniesienie kleju adhezyjnego
9.2.1.1. Kryteria doboru wysokości kleju
9.2.1.2. Przechowywanie klejów
9.2.2. Metody nanoszenia topników
9.2.3. Lutowanie na fali
9.3. Lutowanie rozpływowe
9.3.1. Sposoby nanoszenia pasty lutowniczej
9.3.2. Przebieg procesu lutowania rozpływowego
9.3.2.1. Lutowanie lutami ołowiowymi
9.3.2.2. Lutowanie lutami bezołowiowymi
9.3.3. Typowe wady lutowania rozpływowego
9.4. Lutowanie rozpływowe podzespołów do montażu przewlekanego
9.4.1. Określenie średnicy otworu metalizowanego dla technologii THR
9.4.2. Obliczenie niezbędnej ilości pasty do wypełnienia otworu
10. Operacje kontrolno-pomiarowe w montażu płytek obwodów drukowanych
10.1. Strategie testowania
10.1.1. Test wewnątrz obwodowy (ICT)
10.1.2 TestX-ray
10.1.3. Testowanie funkcjonalne
10.2. Zapewnienie testowalności na etapie projektu
10.3. Wybór strategii testowania i napraw w zależności od złożoności wyrobu
11. Mycie płytek obwodów drukowanych
11.1. Podstawowe zasady mycia płytek
11.2. Techniczna realizacja mycia
11.3. Sposoby oceny czystości zmontowanych płytek drukowanych
12. Naprawy płytek obwodów drukowanych
12.1. Niedogodności związane z nanoszeniem pasty lutowniczej
12.2. Dokładność ułożenia podzespołów
12.3. Wizualna kontrola jakości połączeń lutowanych
12.4. Kilka praktycznych uwag o naprawach
Dodatek
D.l. Obudowy typu chip
D.l.l. Oznaczenia! zależności ogólne
D.1.2. Sposób zapisu wymiarów podzespołów biernych
D.2. Wymiary pół lutowniczych podzespołów typu chip
D.3. Podzespoły typu MELF
D.4. Kondensatory
D.4,1. Kondensatory tantalowe
D.4.2. Kondensatory elektrolityczne
D.4.3. Kondensator elektrolityczny aluminiowy typu kubeczkowego
D.5. Diody
D.5.1. Diody w obudowach
D.5.2. Diody w obudowach typu chip
D.6. Tranzystory
D.7. Układy scalone
D.7.1. Wymiary obudów i pola lutownicze układów scalonych, zależności ogólne
D.7.2. Obudowy i pola lutownicze układów scalonych typu SO
D.7.3. Obudowy typu SSOP i VSO
D.7.4. Obudowy typu SOJ
D.l.5. Obudowa typu PLCC
D.7.6. Obudowa typu BGA
D.7.7. Obudowy typu QFN
Literatura
224 strony, Format: 17.0x25.0cm, oprawa twarda
