Uploaded by User1384

Montaż w elektronice

advertisement
Montaż w elektronice_cz.01_Wprowadzenie.ppt
Montaż
w elektronice
Prof. dr hab. inż. Kazimierz FRIEDEL
Wydział
Wydział Elektroniki Mikrosystemó
Mikrosystemów i Fotoniki
Politechnika Wrocł
Wrocławska
ul. Grabiszyń
Grabiszyńska 97, 5353-439 Wrocł
Wrocław
Plan wykładu
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
Wprowadzenie
Elementy elektroniczne w obudowach SO, CC i QFP
Elementy elektroniczne w obudowach BGA i CSP
Montaż
Montaż drutowy i flipflip-chip struktur nie obudowanych
Tworzywa sztuczne i lepkospręż
ystość
ść
lepkosprężysto
Elementy elektroniczne bierne i optoelektroniczne
Płytki obwodó
obwodów drukowanych
Podł
czeń
ń
Podłoża o duż
dużej gę
gęstoś
stości połą
połącze
Techniki lutowania
Podstawy lutowania, luty i topniki
Pasty lutownicze
Lutowanie bezoł
bezołowiowe
Mycie po lutowaniu, lutowanie „nono-clean”
clean”
Wady lutowania, ocena jakoś
jakości lutowania, zasady projektowania POD
Mechanizm klejenia, kleje
Techniki nakł
nakładania klejó
klejów
Techniki montaż
montażu powierzchniowego
Podsumowanie
Wydział
Wydział Elektroniki Mikrosystemó
Mikrosystemów i Fotoniki
Politechnika Wrocł
Wrocławska
ul. Grabiszyń
Grabiszyńska 97, 5353-439 Wrocł
Wrocław
1
Montaż w elektronice_cz.01_Wprowadzenie.ppt
Plan wykładu
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
Wprowadzenie
Elementy elektroniczne w obudowach SO, CC i QFP
Elementy elektroniczne w obudowach BGA i CSP
Montaż
Montaż drutowy i flipflip-chip struktur nie obudowanych
Tworzywa sztuczne i lepkospręż
ystość
ść
lepkosprężysto
Elementy elektroniczne bierne i optoelektroniczne
Płytki obwodó
obwodów drukowanych
Podł
czeń
ń
Podłoża o duż
dużej gę
gęstoś
stości połą
połącze
Techniki lutowania
Podstawy lutowania, luty i topniki
Pasty lutownicze
Lutowanie bezoł
bezołowiowe
Mycie po lutowaniu, lutowanie „nono-clean”
clean”
Wady lutowania, ocena jakoś
jakości lutowania, zasady projektowania POD
Mechanizm klejenia, kleje
Techniki nakł
nakładania klejó
klejów
Techniki montaż
montażu powierzchniowego
Podsumowanie
Wydział
Wydział Elektroniki Mikrosystemó
Mikrosystemów i Fotoniki
Politechnika Wrocł
Wrocławska
ul. Grabiszyń
Grabiszyńska 97, 5353-439 Wrocł
Wrocław
W roku 2005:
Udział
Udział [mld USD]
Produkt globalny
50.000
Przemysł
Przemysł elektroniczny
2.000
Półprzewodniki
400
Montaż
Montaż
150
Materiał
Materiały
45
Wydział
Wydział Elektroniki Mikrosystemó
Mikrosystemów i Fotoniki
Politechnika Wrocł
Wrocławska
ul. Grabiszyń
Grabiszyńska 97, 5353-439 Wrocł
Wrocław
2
Montaż w elektronice_cz.01_Wprowadzenie.ppt
Przemysł samochodowy
Przetwarzanie informacji
Elektronika przemysłowa
Elektronika powszechnego użytku
Telekomunikacja
Wartość
Wartość produkcji elektronicznej w podziale
na waż
ważniejsze segmenty gospodarki
100
90
80
Udział w %
70
60
50
40
30
20
10
0
Świat
Ameryka
Europa
Japonia Azja/Pacyfik
Wydział
Wydział Elektroniki Mikrosystemó
Mikrosystemów i Fotoniki
Politechnika Wrocł
Wrocławska
ul. Grabiszyń
Grabiszyńska 97, 5353-439 Wrocł
Wrocław
Poró
Porównanie technik upakowania
Wydział
Wydział Elektroniki Mikrosystemó
Mikrosystemów i Fotoniki
Politechnika Wrocł
Wrocławska
ul. Grabiszyń
Grabiszyńska 97, 5353-439 Wrocł
Wrocław
3
Montaż w elektronice_cz.01_Wprowadzenie.ppt
Poró
Porównanie technik upakowania
‰ klasyczny montaż
montaż przewlekany (THT) ‰ montaż
montaż struktur nie obudowanych
lub powierzchniowy (SMT)
(DCA) na podł
podłożach o duż
dużej gę
gęstoś
stości
połą
czeń
ń (HDI)
połącze
Wydział
Wydział Elektroniki Mikrosystemó
Mikrosystemów i Fotoniki
Politechnika Wrocł
Wrocławska
ul. Grabiszyń
Grabiszyńska 97, 5353-439 Wrocł
Wrocław
Obudowa elementu elektronicznego
‰ Funkcje
‰ umożliwia mechaniczne i elektryczne połączenie struktury
półprzewodnikowej z resztą obwodu elektronicznego,
‰ umożliwia skuteczne rozproszenie ciepła,
‰ chroni przed narażeniami klimatycznymi i mechanicznymi.
‰ Architektura wyprowadzeń
wyprowadzeń (obwodowa i powierzchniowa)
Wydział
Wydział Elektroniki Mikrosystemó
Mikrosystemów i Fotoniki
Politechnika Wrocł
Wrocławska
ul. Grabiszyń
Grabiszyńska 97, 5353-439 Wrocł
Wrocław
4
Montaż w elektronice_cz.01_Wprowadzenie.ppt
Architektura wyprowadzeń
wyprowadzeń elementó
elementów elektronicznych
Wydział
Wydział Elektroniki Mikrosystemó
Mikrosystemów i Fotoniki
Politechnika Wrocł
Wrocławska
ul. Grabiszyń
Grabiszyńska 97, 5353-439 Wrocł
Wrocław
„Życiorys” produktu
Wydział
Wydział Elektroniki Mikrosystemó
Mikrosystemów i Fotoniki
Politechnika Wrocł
Wrocławska
ul. Grabiszyń
Grabiszyńska 97, 5353-439 Wrocł
Wrocław
5
Montaż w elektronice_cz.01_Wprowadzenie.ppt
Prawo Moor’a (1965)
Liczba elementarnych obwodów struktury półprzewodnikowej podwaja się co
18 – 24 miesięcy.
Trwają poszukiwania nowych materiałów i technologii, które zastąpią krzem.
Wydział
Wydział Elektroniki Mikrosystemó
Mikrosystemów i Fotoniki
Politechnika Wrocł
Wrocławska
ul. Grabiszyń
Grabiszyńska 97, 5353-439 Wrocł
Wrocław
Struktura aparatury elektronicznej
W skład aparatury elektronicznej (PC, odtwarzacz DVD, telefon komórkowy,
system sterowania poduszką powietrzną, itp.) wchodzą następujące
podzespoły:
‰ mikroelektroniczne
‰ radiowe i mikrofalowe
‰ optoelektroniczne
‰ mikro-elektro-mechaniczne (MEMS)
Podzespoły te, zabezpieczone przed narażeniami mechanicznymi i
klimatycznymi, są rozmieszczone i wzajemnie połączone na/w podłożach
(upakowane), tworząc funkcjonującą aparaturę elektroniczną.
Upakowanie obejmuje również procedury montażowe.
Wydział
Wydział Elektroniki Mikrosystemó
Mikrosystemów i Fotoniki
Politechnika Wrocł
Wrocławska
ul. Grabiszyń
Grabiszyńska 97, 5353-439 Wrocł
Wrocław
6
Montaż w elektronice_cz.01_Wprowadzenie.ppt
Podzespoły mikroelektroniczne
Najważniejszy składnik aparatury elektronicznej.
Tranzystor jest najmniejszą, niepodzielną częścią wszystkich nowoczesnych
obwodów elektronicznych.
Historia: - odkrycie tranzystora (1949),
- tranzystor planarny (1959),
- układ scalony (1959).
Wydział
Wydział Elektroniki Mikrosystemó
Mikrosystemów i Fotoniki
Politechnika Wrocł
Wrocławska
ul. Grabiszyń
Grabiszyńska 97, 5353-439 Wrocł
Wrocław
Podzespoły radiowe i mikrofalowe
Transmisja bezprzewodowa – Marconi (1901).
Technika elektroniczna zmierza w kierunku aparatury przenośnej i bezprzewodowej. Zaletą
łączności radiowej jest odcięcie kabli i umożliwienie komunikowania się z dowolnych miejsc
w dowolnym czasie. Ma to sens tylko wówczas, gdy aparatura przenośna jest mała i lekka.
Transmisja bezprzewodowa nie ogranicza się jedynie do komunikacji ale obejmuje także
systemy ostrzegania (radary), alarmy, prognozowanie pogody, określanie położenia (Global
Positioning Systems)
Wydział
Wydział Elektroniki Mikrosystemó
Mikrosystemów i Fotoniki
Politechnika Wrocł
Wrocławska
ul. Grabiszyń
Grabiszyńska 97, 5353-439 Wrocł
Wrocław
7
Montaż w elektronice_cz.01_Wprowadzenie.ppt
Podzespoły optoelektroniczne
W 1970r opracowano wysoce przeźroczyste włókna szklane (Corning Glass Works) oraz lasery
półprzewodnikowe pracujące w temperaturze pokojowej (Bell Laboratories). Tę datę uznaje
się za początek łączności światłowodowej. Możliwa stała się transmisja sygnałów z szybkością
gigabitów na sekundę (Internet).
Dzisiejsze lasery mogą emitować 10 petafotonów/s, a
detektory mogą wykrywać 1 petabit/s w pojedyńczym
światłowodzie.
Sieci światłowodowe są stosowane nie tylko w sieciach WAN
ale też w sieciach LAN.
Wydział
Wydział Elektroniki Mikrosystemó
Mikrosystemów i Fotoniki
Politechnika Wrocł
Wrocławska
ul. Grabiszyń
Grabiszyńska 97, 5353-439 Wrocł
Wrocław
MEMS - MOEMS
MEMS są kolejnym krokiem w rewolucji
półprzewodnikowej. Umożliwiają
zrealizowanie mikroskopijnych
żyroskopów, silników, pomp z systemami
zaworów, analizatorów składu płynów
czy gazów, stolików X-Y, itp.
Ceny tych urządzeń mogą być groszowe!
Wydział
Wydział Elektroniki Mikrosystemó
Mikrosystemów i Fotoniki
Politechnika Wrocł
Wrocławska
ul. Grabiszyń
Grabiszyńska 97, 5353-439 Wrocł
Wrocław
8
Montaż w elektronice_cz.01_Wprowadzenie.ppt
Upakowanie
Technika upakowania
aparatury elektronicznej
obejmuje wiedzę dotyczącą:
- obudowywania struktur
półprzewodnikowych i
optoelektronicznych,
- podłoży umożliwiających
rozmieszczenie elementów i
zapewniających połączenia
elektryczne i optyczne,
- montaż systemów.
Wydział
Wydział Elektroniki Mikrosystemó
Mikrosystemów i Fotoniki
Politechnika Wrocł
Wrocławska
ul. Grabiszyń
Grabiszyńska 97, 5353-439 Wrocł
Wrocław
Struktura aparatury elektronicznej
Hierarchiczne poziomy strukturalne aparatury
elektronicznej (definicje)
ѻ
Struktura (chip) – nie obudowany i niepodzielny przyrząd czynny
lub bierny, zaopatrzony we wszystkie niezbędne połączenia
wewnętrzne.
ѻ
Element – struktura w obudowie (moduł jednostrukturowy).
ѻ
Moduł wielostrukturowy – co najmniej dwie struktury
półprzewodnikowe w jednej obudowie, wraz z wszystkimi
połączeniami wewnętrznymi i wyprowadzeniami umożliwiającymi
połączenie z obwodem drukowanym.
ѻ
Karta – podłoże wraz z elementami i modułami oraz wszystkimi
niezbędnymi połączeniami (płytka obwodu drukowanego).
ѻ
Płyta główna – podzespół umożliwiający realizację połączeń
między kartami.
ѻ
Okablowanie – podzespoły umożliwiające realizację połączeń
wewnątrzaparaturowych.
ѻ
Konstrukcje nośne
Wydział
Wydział Elektroniki Mikrosystemó
Mikrosystemów i Fotoniki
Politechnika Wrocł
Wrocławska
ul. Grabiszyń
Grabiszyńska 97, 5353-439 Wrocł
Wrocław
9
Montaż w elektronice_cz.01_Wprowadzenie.ppt
Struktura aparatury elektronicznej
System moduł
modułowy (ang. CardCard-onon-board)
board)
Wydział
Wydział Elektroniki Mikrosystemó
Mikrosystemów i Fotoniki
Politechnika Wrocł
Wrocławska
ul. Grabiszyń
Grabiszyńska 97, 5353-439 Wrocł
Wrocław
Poziomy montaż
montażu
Wydział
Wydział Elektroniki Mikrosystemó
Mikrosystemów i Fotoniki
Politechnika Wrocł
Wrocławska
ul. Grabiszyń
Grabiszyńska 97, 5353-439 Wrocł
Wrocław
10
Montaż w elektronice_cz.01_Wprowadzenie.ppt
Poziomy
montaż
montażu
Moduły wielostrukturowe.
Podłoża – ceramika wielowarstwowa.
Moduł TCM – ang. Thermal
Conduction Module
Wydział
Wydział Elektroniki Mikrosystemó
Mikrosystemów i Fotoniki
Politechnika Wrocł
Wrocławska
ul. Grabiszyń
Grabiszyńska 97, 5353-439 Wrocł
Wrocław
Poziomy montaż
montażu
Wydział
Wydział Elektroniki Mikrosystemó
Mikrosystemów i Fotoniki
Politechnika Wrocł
Wrocławska
ul. Grabiszyń
Grabiszyńska 97, 5353-439 Wrocł
Wrocław
11
Montaż w elektronice_cz.01_Wprowadzenie.ppt
Rozpraszanie ciepł
ciepła
Wydział
Wydział Elektroniki Mikrosystemó
Mikrosystemów i Fotoniki
Politechnika Wrocł
Wrocławska
ul. Grabiszyń
Grabiszyńska 97, 5353-439 Wrocł
Wrocław
Rozpraszanie ciepł
ciepła
Wydział
Wydział Elektroniki Mikrosystemó
Mikrosystemów i Fotoniki
Politechnika Wrocł
Wrocławska
ul. Grabiszyń
Grabiszyńska 97, 5353-439 Wrocł
Wrocław
12
Download
Random flashcards
123

2 Cards oauth2_google_0a87d737-559d-4799-9194-d76e8d2e5390

Pomiary elektr

2 Cards m.duchnowski

Create flashcards