Avanceret lodning SMT

Transkript

1 Q Avanceret lodning SMT 1

2 Kursets mål: Avanceret montage- og loddeteknik af overflademonterede komponenter (SMT) Deltageren kan anvende styklister og placeringstegninger samt genkende almene forekommende komponenter og terminaler. Deltageren opnår desuden kendskab til ESD i forbindelse med håndtering af komponenter og print. Deltageren får kendskab til almindeligt manuelt loddeudstyr og vedligeholdelse af dette. Med baggrund i ovenstående kan deltageren visuelt vurdere materialers mekaniske kvalitet og loddebarhed samt udføre avancerede montage- og loddeopgaver på ledninger og terminaler. Deltageren kan endvidere udføre avancerede montage- og loddeopgaver på SMT komponenter (Chip, SOT, SOIC og QFP) samt korrigere håndloddeprocessen ud fra fejlsymptomer. Deltageren kan anvende mikroskop til egenkontrol samt udføre egenkontrol af udførte opgaver iht. IPC-A-610 Klasse 3 (Ønskelig krav) Deltageren opnår desuden kendskab til kravsspecifikationen IPC J-STD-001 samt kontrolmetoder vha. AOI, røntgen og mikroslib. 2

3 Kvalificeringsmuligheder. Grundkursus SMD 1 Q - Lodning Q - Lodning SMD Q - Reparation IPC inspektion 3

4 Synstest Langsyn Nærsyn Farveopfattelse Over 35 år: 1 gang om året Under 35 år: Hvert andet år Briller/kontaktlinser

5 Forskellige kvalitetsniveauer/afvigelser. Acceptabelt Uacceptabelt Uacceptabelt Minimum Maksimum Ønskeligt 5

6 KONTROL Kasseret Godkendt ENIGHED 6

7 SPORBARHED. Tilbage - Fremad Praktisk/teoretisk prøve 7

8 UGENS PROGRAM. Q - LODNING. Mandag Morgen Teori Montage og lodning - Standardens krav - Generelt Middag Teori Montage og lodning på spyd og tårne. Tirsdag Morgen Teori Montage og lodning på gaffeltårne. Middag Teori Montage og lodning på loddepotte. Onsdag Morgen Teori Montage og lodning på print (2 - polede). Middag Teori Montage og lodning på print (IC kredse/transistorer). Torsdag Middag Teori Mikroslib og røntgen Evt Teori Opsamling på ugens teori IPC A-610 Fredag Prøve 1,5 time skriftlig prøve (Multichoise). 8

9 Kursusindhold - Loddeteknik - Loddetin - Flus - Håndværktøj - Loddeudstyr - Termiske udvidelseskoefficienter - Skader på komponenter - Skader på print - Fortinning - ESD - Lodning på print - Rensning af loddeområde - Kontrol af lodning og fejlanalyse 9

10 Kriterium 1 SOD / MINIMELF monteret og loddet monteret og loddet monteret og loddet monteret og loddet monteret og loddet 1 SOIC monteret og loddet 1 SOT 23 monteret og loddet 1 SOT 143 monteret og loddet 1 SOT 223 monteret og loddet 1 SOT 89 monteret og loddet 1 PLCC monteret og loddet 1 QFP monteret og loddet 1 QFP Finepitch monteret og loddet 1 A-HUS monteret og loddet 1 STIK monteret og loddet 1 ELEKTROLYT monteret og loddet 1 LEADED monteret og loddet 1 TEORETISK prøve

11 STANDARDER/WORKMANSHIPS. IPC A-610 IPC J-STD-001 IPC-A-600 IPC-A-620 ESA Mill.- std. 2000A 11

12 - Materialer OMFANG IPC A Udførelse af montering og lodning - Ledningsmontage - Leadede komponenter - SMD komponenter - Mekanisk montage - Komplette enheder 12

13 LODDEKOLBEN - Termostatstyret - Modstand mellem loddespids og stel: Maks 5 ohm (anbefaling) - Spændingsforskellen mellem loddespids og stel: Maks 2mV RMS (anbefaling) - Isoleret mod EOS og ESD Se IPC J-STD

14 Metcal spidser

15 Lodning - Loddebare komponenter - Spidsbredde / type - Spidstemperatur - Loddetin - Loddespidsens tilstand

16 16

17 Værktøj Pincet: - Hårdt stål - Kan bøjes - Kan ødelægge komponent - Kan ødelægge print

18 Skadet komponent

19 Pincetter og deres anvendelse Indhold Q-lodning SMD, pincetkasser: Antal Type Vinkel Anvendelse 2 x SM bens SOIC 2 x SM bens PLCC / QFP 2 x SM SOT og Chip-komponenter 2 x SM SOT og Chip-komponenter 2 x SM Lodrette SMD-komponenter 2 x SM Runde SMD-komp. > 1mm. 2 x OO Sa 90 Almindelig pincet - tyk 2 x AC Sa 90 Almindelig pincet - tynd 2 x 7A Sa 45 Almindelig pincet - tynd

20 INSPEKTION. Kontrol Reference > 1,0mm 1,5-3X 4X 0,5-1 mm 3,0-7,5X 10X 0,25-0,5mm 7,5-10X 20X < 0,25mm 20X 40X For print med uens bredder på loddeøer, kan større forstørrelse bruges på hele printkortet 20

21 21

22 ULTRALYDSRENSNING. - på umonterede print - terminaler/forbindelser uden indbyggede elektroniske kredsløb OBS!! - på elektroniske monteringer men vær opmærksom på at ultralyd kan beskadige visse komponenter, samt at spritten i badet skal være rent (kan indeholde store mængder af gammel flus) 22

23 23

24 LODDETIN. Loddetinsammensætning og smeltetemperaturer. Tin / Bly / Sølv / Kobber Smeltetemperatur Sn60 Pb C Sn63 Pb C Sn62 Pb36 Ag2 179 C Sn96,5 Ag3,5 221 C Sn99,3 Cu0,7 227 C 24

25 FLUS. Typer: Rosin, Resin og Organic - Beskytte det flydende loddetin mod oxidering - Overføre varme - Rensende effekt L0 og L1 M0 og M1 H0 og H1 - Blanding af forskellige typer flus kan skabe problemer i loddeprocessen. 25

26 26

27 TEMPERATUR PÅ LODDESTEDET. 180 C + 40 C = 220 C Tinnets smeltepunkt Korrekt loddetemperatur på loddestedet PS. Temperaturerne er ca. temperaturer og gælder kun for blyholdige lodninger. 27

28 28

29 Udseende Loddeafvigelser Dækningsområde LODNING. Overfladen bør være blank, ukrystalliseret, vedvarende og korrekt vædet. En vædningsvinkel/kontaktvinkel < 10 er kendetegnet på en rigtig god lodning. IPC A-610 skelner ikke mellem blyfri og blyholdig lodning. Kravene er ens for begge typer tin. - Nonwetting/dewetting (krav til terminal overholdes) - Pigge/nissehuer (overdkrider isolationsafstand) - Flusrester (Ikke No Clean) - Tinkugler/tinsprøjt - Tin broer/kortslutninger - Knæk eller brud - Forstyrret lodning - Størkningsrevner (Kun blyfri) - Løftet ø - Alle forbindelsens elementer - Leder eller ledning bør være synlig - Omridset af flerkorede ledninger skal være synlige - Lederender skal ikke være dækket 29

30 Krav til printkort - Overfladebeskyttelse - Lederbredde (< 20%) - Løftede lederbaner - Renhed - Synligt laminatvæv - Delaminering - Mæslinger - Haloing / ringdannelse - Bøj og vrid

31 Tinkugler

32 Overfladebeskyttelse

33 Løftede lederbaner / øer

34 Delaminering

35 Mæslinger

36 Haloing / ringdannelse

37 Bøj og vrid

38 MONTERING AF CHIP KOMPONENTER. 38

39 Chip - komponent typer. Benævnelse Mål i tommer Mål i mm x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x 10.0

40 40

41 41

42 Der er ingen krav til parallelitet men der må ikke være slip på den ene terminal (Tombstoning) så der ikke kan dannes en loddefyldning. 42

43 43

44 44

45 MELF - typer. Betegnelse Mål (mm) MELF 5.9 x Ø2.2 MINIMELF 3.6 x Ø1.4 MICROMELF 2.0 x Ø1.27

46 Forebyggelse af fejl - Loddebarhed (fortinning) - Renhed - Loddetin (rulletin) - Tingryde (dross)

47 Rensning. Manuel Automatisk

48 Termiske Udvidelseskoefficienter Termiske Udvidelseskoefficienter PCB, FR 4 X og Y aksen ppm / C PCB, FR 4 Z aksen ppm / C PCB, FR 2 (epoxy kvarts) X og Y aksen ppm / C PCB, FR 2 (epoxy kvarts) Z aksen ppm / C Keramik ppm / C Kobber 16 ppm / C Messing 20 ppm / C Nikkel 13 ppm / C Aluminium 24 ppm / C Loddetin ( Sn60 / Pb40 ) 25 ppm / C Loddetin ( Sn96,5 / Ag3 / Cu0,5 ) 22 ppm / C

49 MONTERING AF GULL WING TERMINALER W Knæ Hæl Fod Tå Hælen på et gull wing ben skal altid loddes Tåudhæng må ikke overskride minimum elektrisk isolationsafstand Loddeø Hæl 49

50 MONTERING AF GULL WING TERMINALER Sideudhæng Klasse 1 og 2: 50% af W eller 0,5 mm, mindste mål gælder Klasse 3: 25% af W eller 0,5 mm, mindste mål gælder Komponentben W Loddeø W Komponentben W Loddeø 50

51 LODNING AF FLADE GULL WING TERMINALER Hvis tåen er formet nedad, skal hælens loddefyldning (F) mindst gå op til midten af det udvendige buk. T G F 51

52 Lodning af Gull Wing terminal

53 SOT hustyper. SOT 23 SOT 143 SOT 89 SOT 223

54 SOT huse Ø - design

55 QFP + PLCC hustyper. QFP PLCC

56 Montering af PLCC. Max. 25% af W

57 Lodning af PLCC. Mindst 75% af W

58 Max. 2,5mm Parallellitet.

59 Fine - Pitch. PITCH Eksempler på PITCH - afstande: 0,3 mm 0,4 mm 0,5 mm 0,65 mm 0,8 mm 1 mm 1,27 mm 2,54 mm

60 VÆRKTØJ. Rundtang Fladtang Uden fas Bidetænger. Med fas Med fas

61 Sokler/stik Montage + lodning.

62 Trimmere. Montage + lodning. Trimmepotentiometre Trimmekondensatorer

63 Elektrolytkondensator. Montage + lodning.

64 Tantalkondensator. Montage og lodning V Benævnelse Mål i mm A (TAJ) 3.2 x 1.6 B (TAJ) 3.5 x 2.8 B (TAQ) 4.5 x 1.8 C (TAJ) 6.0 x 3.2 D (TAJ) 7.3 x 4.3 D (TAQ) 4.9 x 2.6 E (TAQ) 6.0 x 2.6 F (TAQ) 6.4 x 3.8 G (TAQ) 7.8 x 3.2 H (TAQ) 8.1 x 4.0 J (TAQ) 8.1 x 4.3

65 Leaded komponent monteret som SMD. Afstand mellem bukning og komponentkrop ACCEPTABEL Bukket helt inde ved komponentkroppen UACCEPTABELT

66 Leaded komponent monteret som SMD. Fod 50 +/- 10% af D Max. 0,6mm

67 Leaded komponent loddet som SMD. Diameter (D) Leder Lodning Minimum 25% af D Loddeø ACCEPTABEL Loddeøens kant Loddefyldning 1/4 af D Acceptabel bule ACCEPTABEL (Minimum) Loddeø