Jak zapojit desku plošných spojů? (I) – Průmyslové novinky – Novinky – Zhejiang NeoDen Technology Co, Ltd.

Při návrhu desek plošných spojů je elektroinstalace důležitým krokem k dokončení návrhu výrobku, dá se říci, že k tomu jsou provedeny předchozí přípravné práce, v celém plošném spoji je proces návrhu zapojení v souladu s nejvyšší kvalifikací, nejpodrobnějšími dovednostmi, největší pracovní zátěží.

Elektroinstalace PCB má jednostranné vedení, oboustranné vedení a vícevrstvé vedení. Zapojení má také dva způsoby: automatické zapojování a interaktivní zapojování, před automatickým zapojováním můžete použít interaktivní předběžné zapojování s přísnějšími požadavky na vedení, boční vstupní a výstupní vedení je třeba se vyhnout poblíž paralelních, aby nedocházelo k odraženému rušení. V případě potřeby by měla být přidána zemní izolace a kabeláž dvou sousedních vrstev by měla být na sebe kolmá, protože paralelní kabeláž je náchylná k parazitní vazbě.

1. napájení, zpracování zemní linky

I když je kabeláž na celé desce plošných spojů provedena velmi dobře, rušení způsobené špatně navrženým napájecím a zemním vedením zhorší výkon produktu a někdy dokonce ovlivní úspěšnost produktu. Proto je třeba kabeláž elektrických a zemnících vedení brát vážně, aby se minimalizovalo rušení generované elektrickými a uzemňovacími vedeními, aby byla zajištěna kvalita produktu.

Pro každého z inženýrů podílejících se na návrhu elektronických produktů, aby porozuměli zemi a elektrické vedení mezi hlukem způsobeným důvody, nyní pouze snížit typ potlačení hluku vyjádřit.

A. To je dobře známo v napájecím zdroji, mezi zemnicím vedením a oddělovacími kondenzátory.

b. zkuste rozšířit napájení, šířku zemního vedení, nejlépe širší než vedení, jejich poměr: zemní vedení > vedení > signální vedení, obvykle šířka signálového vedení: >.2 ~ < >.3mm, největší v tloušťce až 0.05~0,07mm, vedení o 1,2~2,5mm

Digitální obvodovou desku lze použít k vytvoření široké smyčky zemnícího vodiče, tj. k vytvoření uzemňovací sítě pro použití (uzemnění analogového obvodu nelze tímto způsobem použít).

PROTI. S velkou plochou měděné zemnící vrstvy deska s plošnými spoji nepoužívá zemnící body jako zem. Nebo udělat vícevrstvou desku, napájecí zdroj, zem zabere každou vrstvu.

2. digitální obvody a analogové obvody pro obecné zpracování půdy

V dnešní době již mnoho desek s plošnými spoji není pouze jedním funkčním obvodem (digitálním nebo analogovým obvodem), ale směsí digitálních a analogových obvodů. Při elektroinstalaci tedy bude nutné počítat s problémem vzájemného rušení mezi nimi, zejména rušením hlukem na zemi.

Digitální obvody jsou vysokofrekvenční, analogové obvody jsou citlivé, pro signálové linky jsou vysokofrekvenční signálové linky co nejdále od citlivých zařízení analogového obvodu, kvůli uzemnění celá deska plošných spojů s připojením pouze k vnějšímu světu, takže deska s plošnými spoji by měla být zpracována uvnitř digitální a analogové společné země a deska je ve skutečnosti oddělena od digitální a analogové země (nejsou spojeny pouze v takovém spojení jako vnější obvod atd.). Digitální zem a analogová zem mají krátké spojení, všimněte si, že existuje pouze jeden spojovací bod. Na desce plošných spojů také nejsou žádné kontaktní body, což je dáno konstrukcí systému.

3. signální vedení jsou položena na elektrické (zemnící) vrstvě

Ve vícevrstvé desce s plošnými spoji, protože vrstva signálního vedení není dokončena, nezbývá mnoho textilních linek a přidání dalších vrstev způsobí plýtvání a také přidá určité množství práce do výroby, náklady se odpovídajícím způsobem zvýší, abyste tento rozpor vyřešili, můžete zvážit zapojení na elektrické (zemní) vrstvě. Nejprve by měla být použita úroveň výkonu, poté úroveň země. Protože je nejlepší zachovat celistvost vrstvy půdy.

4. Zpracování připojovacích větví ve velkoplošných vodičích

Při velkoplošném uzemnění (elektrickém), běžně používaných součástech odboček a jejich připojení vyžaduje zpracování připojovací větve komplexní zvážení, z hlediska elektrického výkonu je kontaktní podložka součástky a měděný povrch plně spojeny dobře, ale při svařování součástek se vyskytují některá nežádoucí úskalí, jako např.: ① svařování vyžaduje výkonná topidla. ② Je snadné způsobit falešné pájecí body. S přihlédnutím k elektrickým charakteristikám a technologickým potřebám jsou tedy vyrobeny z průřezových kontaktních podložek nazývaných tepelná izolace (tepelné štíty), běžně známé jako tepelné podložky (tepelné), takže možnost falešných pájecích bodů v důsledku nadměrného odvodu tepla v průřezu při svařování je výrazně snížena. Vícevrstvá elektrická spojovací (uzemňovací) deska stejné zpracovatelské vrstvy.

Recenze: 0 | Napsat recenzi

V předchozí lekci jsme se podívali na průchozí montáž elektronických součástek a dalších prvků na desku s plošnými spoji. Jsem si jistý, že jste uspěli a nenastaly žádné potíže, protože tento způsob montáže byl původně navržen pro ruční pájení. Je docela vhodný pro vytváření relativně jednoduchých elektronických vzorků.

Zde začala technologie výroby elektronických zařízení. Kdysi se všechno dělalo ručně. Technologie se však zlepšuje a ruční práci postupně nahrazují automatizované stroje. Objevily se speciální stroje, které jsou schopny automaticky umístit elektronické součástky na desku.

Je zřejmé, že princip průchozí montáže není z objektivních důvodů vhodný pro automatickou montáž desky. Potřeba ohýbat kontakty součástí a orientovat je do otvorů činí automatizaci velmi obtížnou, drahou a nepraktickou. Proto byla pro zjednodušení instalace komponent na desky vyvinuta metoda povrchové montáže. Při montáži touto metodou jsou na desce umístěny speciální podložky, na jejichž povrch jsou elektronické součástky připájeny. Samotná metoda má několik fází:

• Nanesení vrstvy pájecí pasty přes šablonu přímo na ty oblasti desky, ke kterým budou součástky připájeny. Pájecí pasta obsahuje pájku i tavidlo.
• Stroj automaticky umístí komponenty na tuto pastu na jejich určená místa (je dostatečně lepivá, aby držela komponenty)
• Deska se vloží do speciální pece, kde se zahřeje na teplotu tavení pájky v pastě a ve výsledku dojde ke pájení všech součástek.
• Očištění desky od zbytků tavidla obsaženého v pastě je stejné jako u montáže průchozím otvorem. Rozpouštědla, která jsou schopna rozpustit tavidlo obsažené v pastě, se používají pouze k čištění.
• Sušení desky.

Pro tento způsob instalace byly vyvinuty nové elektronické součástky ve vhodných pouzdrech. Tyto komponenty mohou mít kolíky-kontakty, které mají speciální tvar pro instalaci na kontaktní podložky desky (foto 1). Nebo mohou být bez nožiček – v tomto případě jsou kontakty boční části těla součásti (foto 2). Jsou připájeny přímo k destičkám desky. Ale všechny tyto součástky bez ohledu na typ a standard patří do třídy součástek SMD, tedy povrchově montovaných.

V katalozích s elektronickými součástkami SMD najdete mikroobvody s různými pouzdry. Mohou to být:

• SO (Small Outline) – pouzdra s malými výstupy (kontakty);
• SOIC (Small Outline Integrated Circuit) – integrovaný obvod (mikroobvod) s malými výstupy;
• TSOP (Thin Small-Outline Package) – balíček s obzvláště malými výkony;
• QFP (Quad Flat Package) je řada mikroobvodových pouzder s plochými kontakty pro povrchovou montáž, umístěných na 4 stranách mikroobvodu;
• a další typy případů, stejně jako variace těch, které jsou uvedeny výše.

Všechny se liší velikostí a tvarem a mohou mít také různý počet kontaktů, což je často uvedeno hned za označením. Z označení pouzdra SO28 tedy vyplývá, že mikroobvod má v tomto případě 28 kontaktů pro pájení.

Také pro každý typ mikroobvodu nebo pouzdra součástky byly stanoveny normy, pokud jde o rozměry. Například vzdálenost mezi kontaktními středy pouzder SO a SOIC je 1,27 mm a vzdálenost mezi čipy TSOP nebo QFP může být od 0,8 mm do 0,5 mm, v závislosti na modelu čipu. Což, musíte uznat, je mnohem menší než 2,54 mm u DIP čipů určených pro montáž skrz díru. A pokud je pájete ručně, výrazně menší velikost SMD součástek znatelně ztěžuje proces pájení. Čím menší je vzdálenost mezi kontakty, tím obtížnější je vyrovnat součástku na desce a připájet ji. A určitě se budou muset připájet.

Faktem je, že vzhledem k jejich malé velikosti jsou náklady na výrobu SMD součástek výrazně nižší než u rozměrných součástek v pouzdrech typu DIP. V důsledku toho výrobci elektronických zařízení primárně používají čipy v takových pouzdrech pro pájení na své desky s plošnými spoji. To umožňuje vyrobit finální zařízení levnější a kompaktnější. SMD součástky jsou proto velmi žádané a poptávka po nich roste, zatímco poptávka po mikroobvodech v pouzdrech DIP prudce klesla. To vedlo k tomu, že výroba mnoha oblíbených mikroobvodů v pouzdrech DIP byla zcela omezena a vyrábí se pouze jejich SMD verze pro povrchovou montáž. Jedním z příkladů takového čipu je čip FT232, který se používá ke komunikaci s počítačem u některých modelů programovatelného řadiče Arduino.

Takže někdy, abyste provedli plán a nainstalovali požadovaný mikroobvod na desku, budete muset nevyhnutelně připájet některé součásti v pouzdře SMD. Proto je nutná i dovednost ručního pájení součástek určených pro povrchovou montáž.

Jak bylo uvedeno výše, pájení takových součástí je složitější, ale nepředstavuje žádné zvláštní potíže. Stačí vzít do ruky pinzetu, v případě potřeby se vyzbrojit lupou, zvládnout novou techniku ​​pájení a můžete s jistotou pájet i takové „drobnosti“.

Při pájení součástek s pouzdry SMD se provádějí téměř stejné kroky jako při pájení součástek pomocí montáže průchozím otvorem (lekce č. 2). Jediný rozdíl je v tom, že k odříznutí nohou trčících z desky nemusíte používat kleštičky. A jinak se vše dělá úplně stejně:

• je určeno místo instalace pro každou součást (nezapomeňte na klíče a označení);
• tavidlo se aplikuje na podložku, ke které je součást připájena;
• součást nebo mikroobvod je umístěn na desce a držen pinzetou tak, aby se všechny kontakty přesně shodovaly s oblastmi, které jsou pro ně určeny;
• po předběžné fixaci jsou všechny kontakty součásti nebo mikroobvodu připájeny;
• deska se vymyje od strusky a zbytků tavidla;
• deska se po umytí vysuší.

Protože všechny tyto fáze jsou dobře popsány v předchozí lekci, v této lekci se podrobněji zastavíme pouze u přímého procesu pájení SMD součástek.

Z hlediska principů pájení součástek se tedy dělí na 2 skupiny: součástky bez kolíků (to jsou odpory, kondenzátory) a součástky s kolíky-kontakty (mikroobvody, tranzistory, stabilizátory atd.).

Pájení součástí bez nožiček.

S nimi je vše velmi jednoduché. Namažte povrch desky tavidlem. Umístěte malé množství pájky na hrot páječky a držte páječku v jedné ruce. Druhou rukou uchopte pinzetu a pomocí ní uchopte součást za střed pouzdra tak, aby byly okraje pouzdra volné. Dále pomocí pinzety umístěte součástku na desku tak, aby konce součástky byly přímo nad pájecími ploškami. Držte součást a současně se dotkněte špičky pouzdra nejblíže k vám (foto 3).

foto 3

Díky přítomnosti tavidla se pájka okamžitě rozprostře po ploše desky a části těla součástky, která je určena k pájení. Získáte malou kapku, která je současně připojena k součásti a povrchu desky Po vytvrzení pájky bude součást fixována. Nyní můžete vyjmout pinzetu a provést stejný postup s druhým koncem součásti. Vezměte trochu více pájky s hrotem a dotkněte se ho na druhém konci. Jakmile pájka ztvrdne, součástka bude připájena. Pájka se přitom nedostane na povrch desky pokrytý lakem (maska ​​pájky) ani na plochy DPS bez měděné fólie, protože s ní chemicky neinteraguje. Součástka tak bude připájena přesně tam, kde ji potřebujete (foto 4).

foto 4

Pájení součástek s kontakty ve tvaru kolíku.

Ale pájení součástek s nožičkami je složitější. Je zde několik důležitých jemností.

první. Po nanesení tavidla na podložky, ke kterým je mikroobvod připájen, je nutné jej velmi přesně nainstalovat pomocí pinzety, aby nedošlo k náhodnému připájení kolíků k jiným podložkám. Při instalaci nezapomeňte na shodu klíčů na desce a mikroobvodu. A je žádoucí, aby se kontakty mikroobvodu nejen jasně shodovaly s podložkami v podélném směru, ale byly také symetricky umístěny na podložkách desky v příčném směru (ve směru nohou). To znamená, že délka části podložek vyčnívajících zpod noh mikroobvodu na jedné a na druhé straně musí být stejná.

Druhý. Pro usnadnění nejprve připájejte jednu nohu na každé straně mikroobvodu (nebo 1 nohu, pokud je součástí), aby byla pevná (foto 5). Při pájení pinů držte čip pinzetou, aby se při pájení nepohnul. Poté je nutné znovu namazat nohy mikroobvodu tavidlem (foto 6).

foto 5

foto 6

třetina. Kolíky součástky pro povrchovou montáž jsou velmi blízko u sebe, takže se hrotem páječky nebudete moci dotknout každého pinu jednotlivě. Když přiblížíte hrot ke kontaktům, nevyhnutelně se dotknete několika kolíků najednou. Proto se používá technika pájení zvaná “drop-wave”. Zahrnuje postupný průchod velmi malé kapky pájky na špičce páječky přes řadu kolíků mikroobvodu (ve směru napříč kolíky). Ukazuje se, že kapka se převaluje z jedné nohy na druhou. Díky tavidlu se pájka šíří pouze po nožkách mikroobvodu a ploškách, na kterých jsou nožičky umístěny (pájka se nedostává do prostoru mezi ploškami na desce kvůli přítomnosti pájecí masky). Tento proces je podobný běhu vlny. Odtud název „drop-wave“. V tomto případě je nutné hrotem pohybovat pomalu, aby se každá noha zahřála, tavidlo mělo čas se aktivovat a pájka se rozprostřela po nohách (foto 7). Když se pájka rozlije po kolících, uvidíte to jasně, protože se okamžitě lesknou. Díky tomu dojde k zapájení čipu nebo součástky a také pocínování jeho nožiček (pokryté tenkou vrstvou pájky), což zlepšuje jejich odolnost proti korozi.

foto 7

Aby bylo možné tuto techniku ​​pájení provádět bez námahy a získat stabilní výsledek, je vhodné mít speciální hrot typu „drop-wave“, nebo může být také nazýván „mikrovlnná“. O tom a dalších typech žihadel si povíme v příští lekci.

Za čtvrté. Při pájení SMD mikroobvodů by neměl být velký tlak na hrot k nohám, aby nedošlo k poškození hrotu páječky.

Páté. Je velmi důležité, aby při pájení technikou drop-wave bylo na páječce velmi málo pájky. Pokud je pájky více, než je nutné, objeví se mezi některými kontakty mikroobvodu pájecí propojky, jako na fotografii 8. To znamená, Přebytečná pájka spojí sousední nohy jednou kapkou. V tomto případě bude muset být přebytečná pájka odstraněna hrotem páječky. K tomu je potřeba namazat kontakty tavidlem a přejet po nich hrotem páječky shora dolů, aby pájka zůstala na hrotu. Dále se tato pájka odstraní z hrotu pomocí houby. Postup se metodicky opakuje až do odstranění adheze nohou.

foto 8

Šesté. Při pájení mikroobvodů je třeba dbát zvýšené opatrnosti. Přípustná teplota pro ně není vyšší než 260 ºС. Není proto dovoleno jejich dlouhodobé zahřívání na vyšší teploty. Velmi vhodné je použití páječky s nastavitelným výkonem nebo teplotou (pájecí stanice), aby teplota hrotu nepřekročila přípustnou hodnotu a nedocházelo k přehřívání kontaktů mikroobvodu.

Možná jsou to všechny jemnosti, které potřebujete vědět pro úspěšné pájení součástek SMD a mikroobvodů. Zkuste si procvičit a pečlivě připájet čipy k desce při sestavování zařízení obsahujících takové součástky (součástí rozšířené pájecí sady Evolvector nebo lze zakoupit samostatně). Ujistěte se, že na tomto typu pájení není nic složitého. Se zkušenostmi v tom budete stále lepší.

Kontrolní otázky a úkoly.

1. Co je technologie povrchové montáže?
2. Jaké jsou výhody součástek a čipů v pouzdrech SMD oproti součástkám a čipům v pouzdrech DIP?
3. Proč jsou některé modely mikroobvodů dostupné pouze s pouzdrem SMD?
4. Jaké kroky jsou součástí procesu povrchové montáže?
5. Jaké minimální hodnoty může dosahovat vzdálenost mezi osami sousedních kontaktů u přisazených mikroobvodů?
6. Jaká technika se používá při pájení mikroobvodů v pouzdrech SMD?
7. Proč byste měli vnější kontakty mikroobvodu SMD před pájením připájet samostatně?
8. Jaký problém může nastat při pájení čipu v pouzdru SMD, když na páječku naberete příliš mnoho pájky?
9. Jak mohu odstranit pájecí propojky mezi sousedními kolíky mikroobvodu?
10. Proč je nutné místo před odstraněním namazat pájecím můstkem s tavidlem?
11. Jaká je bezpečná teplota pro čip, nad kterou by se neměl zahřívat páječkou, aby nedošlo k poškození?
12. Proč potřebuje páječka (pájecí stanice) regulaci výkonu nebo teploty (termostabilizaci)?

Написать отзыв

Vaše zpětná vazba: Poznámka: HTML není podporováno! Použijte prostý text.

Hodnocení: Špatný – dobrý

Zadejte kód zobrazený na obrázku: