Предполагаемое время чтения: 4 минуты
Чипы являются наиболее важной частью большинства электронных устройств. Они выполняют свои основные функции. Эти функции включают в себя обработку данных, управление схемами и хранение информации. Чипы должны подключаться к другим частям внутри устройства. Это подключение происходит на a печатная плата, называемый печатная плата. Печатная плата представляет собой плоскую доску. На ней нанесены металлические дорожки. Эти дорожки передают электрические сигналы. Сигналы передаются между микросхемами и другими компонентами.
Два основных способа монтажа микросхем на печатных платах
Люди используют два основных способа установки микросхем на печатные платы. Во-первых, технология сквозных отверстий: выводы микросхемы проходят через отверстия в печатной плате и припаиваются под платой. Это обеспечивает прочные соединения, но занимает больше места. Кроме того, это занимает больше времени, поскольку каждый вывод должен проходить через отверстие.
Другой способ – технология поверхностного монтажа (SMT). SMT означает размещение микросхем прямо на поверхности печатной платы. Небольшие металлические ножки или контактные площадки соприкасаются с контактными площадками печатной платы, а затем соединяются припоем. SMT позволяет разместить больше микросхем на небольшой площади и снижает стоимость производства многих устройств. Поэтому SMT является основным методом, используемым в настоящее время.
Процесс SMT и ключевые этапы
Перед монтажом на контакты печатной платы наносится паяльная паста. Эта паста действует как клей и содержит металлические частицы с липким флюсом. Флюс помогает металлу плавиться и лучше соединяться.
Затем машина для установки компонентов размещает микросхемы точно в нужных местах. После установки всех микросхем печатная плата поступает в горячую печь.
В печи паяльная паста плавится вокруг соединений. Затем плата остывает, и припой затвердевает. Это обеспечивает прочные соединения. Но тепло должно расплавить припой. без болезненные чипы.
После пайки машины проверяют, правильно ли размещены микросхемы и качественны ли паяные соединения. Если что-то не так, устройство может выйти из строя. Иногда работники могут устранить небольшие проблемы.
Что влияет на качество монтажа
Необходимо качественное нанесение паяльной пасты. Также важна точная установка микросхемы. Тепло должно быть правильным. так чипы остаются в безопасности. Очистка после пайки помогает продлить срок службы платы.
Тип микросхемы влияет на способ монтажа. Некоторые микросхемы небольшие и имеют мало выводов. Но другие, например Чипы BGA, имеют много контактов. Чипы BGA используют припойные шарики под чипом. Монтаж чипов BGA требует особой осторожности и более совершенного оборудования.
Что ждет монтаж микросхем в будущем
Новые машины работают быстрее и точнее. Бессвинцовые припои помогают природе. Рентгеновские инструменты лучше обнаруживают скрытые проблемы.
Электроника становится все меньше и мощнее. Поэтому и крепление микросхем должно совершенствоваться. Например, гибкие печатные платы в носимых устройствах требуют специального крепления, чтобы выдерживать изгиб.
Заключение
Монтаж микросхем на печатных платах требует осторожности. Для этого нужны хорошие материалы, точные станки, правильная температура и тщательные проверки. При правильном выполнении получается прочная электроника, которая работает каждый день.
Ссылки
- IPC-A-610: Приемлемость электронных сборок
IPC — это международная группа по производству электроники. IPC-A-610 — основное правило для качественной сборки электроники. В нем описано, как паять и монтировать детали.
Официальный сайт IPC: https://www.ipc.org/TOC/IPC-A-610G.pdf - Стандарт JEDEC для корпусов с шариковым массивом контактов
JEDEC устанавливает правила для полупроводников. Их стандарты охватывают такие типы корпусов микросхем, как BGA.
Сайт JEDEC: https://www.jedec.org/standards-documents/docs/jesd30 - Процессы сборки электроники
Белая книга IPC о новых методах производства электроники, SMT, способах проверки и бессвинцовом припое.
Документ IPC: https://www.ipc.org/ContentPage.aspx?pageid=Electronics-Assembly-Processes - Руководство по бессвинцовой пайке
Руководство Агентства по охране окружающей среды США по производству бессвинцовой электроники и безопасной работе.
Ссылка EPA: https://www.epa.gov/saferchoice/lead-free-soldering
ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ
Пайка переплавлением — это процесс нагрева, при котором паяльная паста плавится, образуя прочные соединения между выводами микросхемы и контактными площадками печатной платы.
Машины используют камеры или рентген, чтобы проверить, правильно ли размещены чипы и качественны ли паяные соединения. Некачественные детали могут быть исправлены работниками.
Чипы типа BGA имеют под собой небольшие припойные шарики, и для их правильной установки требуются точные машины и осторожность.
Паяльная паста удерживает чип на месте перед пайкой. Она плавится при нагревании, соединяя выводы чипа с контактными площадками печатной платы.
