Nadruk pasty lutowniczej jest jedną z kluczowych operacji technologicznych przeprowadzanych podczas procesu montażu elementów elektronicznych na płytce obwodu drukowanego. W artykule przedstawiono sposoby oraz urządzenia technologiczne stosowane w Zakładzie Technologii Montażu Elektronicznego Łukasiewicz - ITR do nanoszenia past lutowniczych w procesie montażu pakietów elektronicznych. Zaprezentowano różne rodzaje szablonów oraz rakli wykorzystywanych w procesie drukowania. Zobrazowano również wady połączeń lutowanych powstałe wskutek niewłaściwie prowadzonej operacji nanoszenia pasty lutowniczej.
EN
Solder paste printing is one of the key technological operation performed during assembly process of electronic elements on Printed Circuit Board (PCB). In the article there are presented both methods and technological devices for solder pastes applying during electronic packets assembly process which are used in the Department of Electronic Technology Assembly of Łukasiewicz - ITR. There are shown different kinds of stencils as well as different types of squeegees used in printing process. There are also presented the solder joints defects resulting in incorrect solder paste applying process.
W artykule przedstawiono wpływ poszczególnych składowych w procesie montażu powierzchniowego na jakość gotowego urządzenia elektronicznego. ukazano potencjalne wady płytek obwodów drukowanych przeznaczonych do montażu powierzchniowego oraz skutki takiego montażu. Zaprezentowano wpływ jakości komponentów elektronicznych na jakość połączeń lutowanych oraz po krótce omówiono proces montażu elektronicznego wraz z jego kluczowymi etapami.
EN
Article presents influence of particular elements in surface mount process on final electronic device quality. There are shown potential defects of printed circuit boards used for surface mount and its effects. It is presented impact of electronic components quality on solder joints quality and is shortly described electronic mount process with key stages.
W artykule przedstawiono zagadnienia dotyczące doboru materiałów, elementów elektronicznych, sposobów wytwarzania oraz badań jakościowych zespołów elektronicznych spełniających wymagania zastosowań specjalnych lub kosmicznych. Prace badawcze prowadzono z wykorzystaniem specjalnie zaprojektowanych do tego celu płytek obwodów drukowanych oraz dyskretnych i wielowyprowadzeniowych elementów elektronicznych dopuszczonych do pracy w warunkach lotniczych lub kosmicznych. Program badań zrealizowano w oparciu o technikę planowania eksperymentów Taguchi’ego, w którym uwzględniono najważniejsze czynniki procesowe zastosowanej techniki montażu. Zaprezentowane w artykule wyniki zrealizowanych prac badawczych wykazują, że zarówno odpowiedni dobór materiałów oraz metod prowadzenia procesu montażu, jak również zastosowanie nowoczesnych technik kontroli jakości, w tym analizy rentgenowskiej, pozwalają wytwarzać zespoły elektroniczne spełniające specjalne wymagania eksploatacyjne.
EN
The article presents issues regarding the selection of materials, electronic components, manufacturing methods and qualitative tests of electronic assemblies that meet the requirements of special or space applications. The research work was carried out using specially designed printed circuit boards for this purpose as well as discrete and multi-lead electronic components approved for work in air or space conditions. The research program was carried out based on the Taguchi experiment planning technique, in which the most important process factors of the assembly technique were used. Presented in the article results of research show that both the appropriate selection of materials and methods for conducting the assembly process, as well as the use of modern quality control techniques, including X-ray analysis, allow to produce electronic assemblies that meet special operational require.
W artykule przedstawiono zagadnienia dotyczące sekwencyjnego nabudowywania wielowyprowadzeniowych struktur półprzewodnikowych z zastosowaniem technologii PoP i TMV PoP. Prace badawcze skupiały się na doborze odpowiednich materiałów lutowniczych, opracowaniu właściwych warunków nanoszenia pasty lutowniczej oraz doborze odpowiednich parametrów procesu lutowania. Podjęto również zagadnienie naprawy zmontowanych struktur przestrzennych. Prezentowane wybrane wyniki zrealizowanych prac badawczych wykazują, że zarówno odpowiedni dobór materiałów oraz metod prowadzenia procesu montażu, jak również zastosowanie nowoczesnych technik kontroli jakości, w tym analizy rentgenowskiej, są gwarancją wytwarzania nowoczesnych niezawodnych urządzeń elektronicznych.
EN
The article presents issues related to sequential building of multi–lead semiconductor structures according to PoP and TMV PoP technology. Research works was focused on the selection of suitable solder materials, the development of appropriate conditions for application of solder paste and selection of appropriate parameters of the soldering process. The problem of repair of assembled spatial structures was also discussed. Presented selected results of the researches shows that both the suitable selection of materials and methods of assembly process, as well as using of modern quality control techniques guarantee production of modern and reliable electronic devices.
W Instytucie Tele- i Radiotechnicznym od wielu lat wykonywany jest montaż elektroniczny systemów, które mają szerokie zastosowanie głównie w telekomunikacji, energetyce, medycynie, przemyśle zbrojeniowym i lotniczym, a nawet w aplikacjach kosmicznych. Wychodząc naprzeciw zmieniającym się i nieustannie rosnącym wymaganiom odbiorców nowoczesnych urządzeń Zakład Innowacji Montażu Elektronicznego opracowuje nietypowe narzędzia i techniki wykorzystywane w technologii montażu powierzchniowego. W artykule przedstawiono zagadnienia związane z selektywnym nanoszeniem materiałów lutowniczych na powierzchnię płytki obwodu drukowanego, lutowaniem ołowiowym bezołowiowych struktur z kontaktami sferycznymi ukrytymi pod obudową, a także montażem przestrzennym (3D PoP) wielowyprowadzeniowych struktur półprzewodnikowych. Prezentowane wybrane wyniki prowadzonych prac badawczych wykazują, że zarówno odpowiedni dobór materiałów oraz metod prowadzenia procesu montażu, jak również zastosowanie nowoczesnych technik kontroli jakości, w tym analizy rentgenowskiej, są gwarancją wytwarzania nowoczesnych niezawodnych urządzeń elektronicznych.
EN
In the Tele and Radio Research Institute for many years there is made the assembly process of electronic systems, which are widely used mainly in the telecommunications, energy, medicine, aerospace and defense industry, and even in space applications. To meet the changing and constantly growing demands of consumers of modern appliances the Department for Electronic Assembly Innovation develops unusual tools and techniques used in Surface Mount Technology (SMT). The article presents issues related to: selective application of soldering materials to the surface of the Printed Circuit Board (PCB), leaded soldering of lead-free structures with spherical leads hidden under the package, as well as spatial assembly (3D PoP) of multi-lead semiconductor structures. Presented selected results of the researches shows that both the suitable selection of materials and methods of assembly process, as well as the use of modern quality control techniques, including X-ray analysis, guarantee production of modern and reliable electronic devices.
In the automotive industry the use of modern technology and provision of the highest quality product and related services is the most important element of rivalry between global corporations and motorcycles. In a competitive struggle for the recognition of its brand in the automotive market, global organizations continuously raise the requirements for quality management systems, so that the finished product meets all the standards in terms of safety and quality and satisfies the ever-growing needs of customers - present and future drivers and passengers of cars. ISO/TS 16949 quality management system is presented in this paper. The framework for customer specific requirement is illustrated as well as prevention of problems.
Zagadnienie lutowności wyprowadzeń elementów elektronicznych montowanych na płytkach obwodów drukowanych jest jednym z kluczowych elementów decydujących o prawidłowym przebiegu procesu lutowania. Właściwa budowa formowanych w procesie lutowania połączeń lutowanych decyduje o jakości i niezawodności montowanego urządzenia elektronicznego. W artykule przedstawiono ocenę lutowności wyprowadzeń elementów elektronicznych „teoretycznie nowych (w stanie dostawy)” oraz magazynowanych w kontrolowanych i nie kontrolowanych warunkach przechowywania. Oceny lutowności wyprowadzeń elementów dokonano poprzez obserwacje mikroskopowe oraz pomiary meniskograficzne siły zwilżania.
EN
The issue of the solderability of leads of electronic components assembled in Printed Circuit Boards (PCBs) is one of the key elements for proper soldering process. The proper structure and quality of formed in soldering process solder joints determines the quality and reliability of assembled electronic device. This paper presents an evaluation of the solderability of “fresh” (in delivery stage) and stored electronic elements in controlled and uncontrolled storage conditions. The evaluation of solderability of electronic components leads were made by microscopic observations and meniscographic measurements of wetting force.
Jakość połączeń lutowanych zależy od wielu czynników, do których należy zaliczyć: parametry prowadzenia procesu montażu elektronicznego, rodzaj pasty lutowniczej, wielkość pól lutowniczych na płytce obwodu drukowanego oraz rodzaj lutownej powłoki ochronnej na powierzchni pól lutowniczych. W artykule przedstawiono wyniki oceny jakości połączeń lutowanych elementów PLCC, elementów w obudowie typu SO i SOT-23 oraz w obudowach dyskretnych typu 0805. Połączenia formowano z zastosowaniem bezołowiowych past lutowniczych o zróżnicowanej temperaturze topnienia. Ocenę jakości połączeń lutowanych dokonano różnymi metodami, takimi jak: inspekcja optyczna, analiza rentgenowska, pomiar rezystancji połączeń lutowanych oraz pomiar wytrzymałości mechanicznej połączeń.
EN
Solder joints quality depends on many factors such as parameters of electronic assembly process, solder paste type, solder fields size on printed circuit Board (PCB) and type of solder protective coat on solder pads surface. In the article there are presented the results of solder joints quality evaluation. It concerns on the solder joints of elements in packages of PLCC, SO and SOT-23 types, and also 0805 chip resistors. The solder joints were made using PB-free solder pastes with different melting point. The quality evaluation of solder joints was made using different methods such as microscopic observations, X-ray analysis, solder joint resistance and mechanical durability measurement.
Zagadnienie wytrzymałości mechanicznej połączeń lutowanych jest niejednokrotnie pomijane, bądź też jest marginalnym elementem branym pod uwagę podczas opracowywania procesu montażu elektronicznego danego pakietu elektronicznego. Natomiast jest to jeden z zasadniczych warunków, tuż obok zapewnienia niskoomowego połączenia elektrycznego, gwarantujących prawidłowe funkcjonowanie urządzenia elektronicznego. Ponadto, odpowiednia wytrzymałość mechaniczna połączenia lutowanego jest niejako wyznacznikiem długoterminowej niezawodnej pracy urządzenia elektronicznego w określonych warunkach eksploatacyjnych. W artykule przedstawiono ocenę jakości i niezawodności połączeń lutowanych wykonanych z zastosowaniem ołowiowych i bezołowiowych past lutowniczych o zróżnicowanej temperaturze topnienia. Oceny jakości połączeń dokonywano miedzy innymi poprzez obserwacje mikroskopowe, analizę rentgenowską oraz pomiary wytrzymałości mechanicznej. Badano połączenia zarówno bezpośrednio po procesie montażu elektronicznego, jak również po poddaniu ich narażeniom eksploatacyjnym i próbom szoków termicznych.
EN
The issue of the mechanical strength of solder joints is in many cases overlooked, or considered as a marginal element to be taken into account when designing the electronic assembly process of the electronic packet. Whilst, it is one of the essential conditions, next to ensure low-ohmic electrical connection, which guarantee the proper functioning of the electronic device. In addition, adequate mechanical strength of the solder joint is a kind of indicator of long-term reliable operation of an electronic device under certain operating conditions. This paper presents an evaluation of the quality and reliability of solder joints made using different solder pastes (leaded and lead-free) with different melting point. The evaluation of the quality of solder joints were made by microscopic observations, X-ray analysis and measurement of mechanical strength. The solder joints were examined directly after assembly process as well as after exposure of them to operating conditions and thermal shocks.
W artykule przedstawiono teoretyczne założenia procesowe otrzymywania proszków na drodze rozpylania wodą lub gazem obojętnym. Opisano wpływ podstawowych parametrów procesu rozpylania na właściwości fizyczne, technologiczne, morfologię oraz rozkład wielkości ziarna. W dalszej jego części, w ujęciu technologicznym opisano proces wytwarzania lutowniczego proszku sferycznego na bazie srebra gatunku BAg-34 (wg ANSI/AWS A5.8-92), przeznaczonego do past lutowniczych. Omówiono próby związane z opracowaniem technologii wytwarzania wymienionego proszku oraz sposób jego wytwarzania na linii do rozpylania proszków wodą i gazem.
EN
The paper presents theoretical process assumptions of production of powders by water or inert gas atomization. There was also described effect of basic parameters of the atomization process on physical and technological properties, morphology and particle size distribution. The further part of article describes, mainly in technological approach, the production process of silver based spherical solder powder — BAg-34 (according to ANSI/ AWS A5.8-92), intended for solder pastes. There are presented tests connected with development of production technology of above-mentioned powder and a method for its production on the line for powder atomization by water and gas.
Projektując budowę standardowego pakietu elektronicznego należy dążyć do tego, aby zróżnicowane pod względem wielkości i ciężaru elementy elektroniczne umieszczone były po przeciwnych stronach montażowych płytki obwodu drukowanego. Jednakże w wypadku urządzeń elektronicznych specjalnego zastosowania, takich jak np. urządzenia sterowania i kontroli, zważywszy na realizowane przez nich funkcje i nietypową budowę, nie zawsze jest to możliwe do zrealizowania. Odstąpienie od tej reguły pociąga za sobą konieczność zastosowania nietypowych metod montażu elektronicznego. Można to realizować różnymi metodami, między innymi poprzez zastosowanie w poszczególnych etapach procesu montażu past lutowniczych o zróżnicowanej temperaturze topnienia. Połączenia lutowane wykonane takimi pastami mogą mieć różne właściwości, które decydują o ich jakości i niezawodności. W artykule przedstawiono ocenę jakości i niezawodności połączeń lutowanych wykonanych z zastosowaniem past lutowniczych o zróżnicowanej temperaturze topnienia. Oceny jakości połączeń dokonywano metodami takimi jak: obserwacje mikroskopowe, analiza rentgenowska, obserwacje zgładów metalograficznych, pomiary wytrzymałości mechanicznej oraz badanie odkształceń.
EN
In designing of the construction of a standard electronic package it should strive to ensure that vary in terms of size and weight of electronic components were placed on opposite sides of the Printed Circuit Board (PCB). However, in the case of special application electronic devices, such as control device, considering the realized special functions and unique construction, this is not always feasible. The avoidance from this rule entails the use of non-standard methods of electronic assembly. This may be accomplished by various methods, including use in individual steps of assembly process of solder pastes with different melting point. The solder joints made of such solder pastes may have different properties which determine their quality and reliability. This paper presents an evaluation of the quality and reliability of solder joints made using solder pastes with different melting point. The evaluation of the quality of solder joints were made by microscopic observations, X-ray analysis, metallographic cross-sections observations, measurement of mechanical strength and investigation of solder joints deformation.
W powierzchniowym montażu elektronicznym coraz częściej pojawia się konieczność montowania zarówno małych, jak i dużych elementów elektronicznych po obydwu stronach płytki obwodu drukowanego. W standardowym procesie montażu, konieczność zamontowania cięższych elementów na pierwszej stronie montażowej płytki wymaga klejenia ich do powierzchni płytki celem uniemożliwienia odpadania elementów podczas montażu drugiej strony płytki. Operacji klejenia elementów można uniknąć poprzez zastosowanie na drugiej stronie montażowej płytki pasty lutowniczej o niższej temperaturze topnienia w porównaniu do pasty zastosowanej przy montażu pierwszej strony. Jednakże połączenia lutowane wykonane pastami lutowniczymi o różnej temperaturze topnienia mogą charakteryzować się innymi właściwościami. W artykule przedstawiono ocenę jakości połączeń lutowanych wykonanych z zastosowaniem past lutowniczych o różnej temperaturze topnienia. Oceny jakości połączeń dokonywano miedzy innymi poprzez inspekcję optyczną, analizę rentgenowską, obserwacje mikroskopowe zgładów metalograficznych, oraz pomiary wytrzymałości mechanicznej.
EN
In the Surface Mount Technology (SMT) there is more and more often needed to assembly both large and small electronic components on both sides of the Printed Circuit Board (PCB). In a standard process, the assembly of large electronic elements on the first mounting side requires bonding them to the surface of PCB. It is made to prevent falling off them during assembly of second side of PCB. Bonding operation can be avoided by using in second step of assembly process the solder paste with lower melting point than in first. However, the solder joints made with use different solder pastes can have different properties. This paper presents an evaluation of the quality of solder joints made using solder pastes with different melting point. The solder joints quality was evaluated inter alia through microscopic observations, X-ray analysis, microscopic observations of metallographic cross-sections, and also through measurements of mechanical durability.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono nowoczesne metody zastosowania past do lutowania twardego. Wskazano na uniwersalną postać materiału lutowniczego i zalety lutowania pastą lutowniczą.
EN
The modern methods of brazing paste application are presented in the paper. A universal form of the brazing materials and the advantages of brazing by solder paste are also indicated.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono możliwości zautomatyzowania procesu lutowniczego dzięki zastosowaniu urządzeń firmy Fusion - producenta past lutowniczych, dozowników oraz maszyn lutowniczych. Dzięki rozwiązaniom Fusion zwiększa się szybkość procesu, poprawia się jakość pracy oraz zmniejsza ryzyko wystąpienia błędu. Pasta lutownicza pozwala na jednostopniowe dozowanie topnika wraz ze spoiwem, dozowniki kontrolują wydatek pasty i tym samym eliminują straty materiału, a urządzenia zautomatyzowane przeprowadzają części przez całość procesu: od nałożenia pasty, poprzez grzanie i chłodzenie - operator jedynie ładuje i zdejmuje części z maszyny.
EN
This article shows the benefits of automation of the brazing/soldering process by using machines manufactured by Fusion Inc. - a producer of brazing/soldering pastes, paste applicators and brazing machines. By applying these solutions the speed of your process is increased, working conditions improved and the risk of human error limited. The paste enables one step application of flux and filler metal; paste applicators control the size of deposit and thereby eliminate material losses. The operator only needs to load and unload the parts, the brazing machine will complete the whole procedure, from pasting through heating to cooling.
Stencil design and stencil forming technique as well as parameters of solder paste printing process have an important influence on the volume and shape of solder paste deposited on the PCB pads and on the quality of solder joints. These factors become more crucial for fine pitch devices soldered in lead-free process. In the paper the results of experimental trials including selection of printing parameters, stencil materials and stencil forming technique as well as influence of different shapes of stencil apertures on transfer efficiency are discussed. The volume and shape of printed solder paste were measured and monitoring using microscopes and 3D inspection system.
PL
Projektowanie i technika wykonania szablonu oraz parametry drukowania pasty lutowniczej mają istotny wpływ na objętość i kształt nadrukowanych "cegiełek" pasty lutowniczej i jakość połączenia lutowanego. Czynniki te stają się jeszcze bardziej krytyczne w przypadku podzespołów ultraminiaturowych w procesie lutowania bezołowiowego. W artykule przedstawiono rezultaty prób eksperymentalnych obejmujących selekcję parametrów drukowania, różne materiały użyte na szablony i techniki ich wykonania oraz wpływ różnych kształtów okien w szablonie na efektywność transferu pasty. Pomiaru objętości i kształtu "cegiełek" drukowanej pasty dokonywano za pomocą mikroskopów (stereoskopowy, metalograficzny) oraz urządzenia do automatycznej trójwymiarowej inspekcji wizyjnej.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Na świecie stosowanie mikroobróbki laserowej staje się coraz powszechniejsze, przyczyniając się do szybkiego rozwoju wysokozaawansowanych technologii. W Polsce mikroobróbka laserowa nie jest praktycznie stosowana z powodu braku odpowiednich urządzeń. Niniejszy artykuł przedstawia laserowe urządzenie do mikroobróbki materiałów przystosowane do wykonywania szablonów do nakładania pasty lutowniczej, stosowanych podczas montażu powierzchniowego elementów montowanych powierzchniowo.
EN
Systems for laser micromachining of the materials are very popular on the world. Unfortunately, this technology is not used widely in Poland. This is a result of very high prices of systems for laser micromachining. This article is focused on Polish proposition of the system for laser micromachining, which is adapted to producing metal stencils used in PCB manufacturing.
The topic of the presentation is fully automatic production line designed for medium-series PCBs production. Represented basic technological SMT information and present technical solution.
PL
Tematem prezentacji jest automatyczna linia technologiczna zaprojektowana do produkcji średnioseryjnej płytek obwodów drukowanych. Przedstawione są podstawowe zagadnienia technologiczne, a także obecnie stosowane rozwiązania techniczne.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W ITR opracowano pastę lutowniczą 55Ag/3/ITR do lutowania rozpły-wowego w technice SMT. Zawiera ona proszek lutowniczy SnPbAg i średnioaktywny, niekorozyjny topnik kalafoniowy. Opracowana pasta jest odpowiednia do nanoszenia przez szablon lub przez sito na pd w montażu podzespołów „fine - pitch". Przedstawiono rolę i właściwości głównych składników pasty: proszku lutowniczego i topnika -- nośnika. Opisano fizykochemiczne i technologiczne właściwości pasty 55Ag/3/ITR takie jak: lepkość, kleistość, osiadanie, koalescencja, zwilżanie, drukowalność jak również zawartość zanieczyszczeń jonowych i rezystancję powierzchniową izolacji. Podano wyniki lutowania rozpływowego w piecu IR na pd testowych i pakietach produkcyjnych do urządzenia sterowniczego MUPASZ.
EN
Soldering paste 55Ag/3/ITR for reflow soldering in SMT applications has been developed in ITR. The paste contains SnPbAg solder alloy powder and rosin - based, mildly activated, no - corrosive flux. Paste 55Ag/3/ITR is suitable for screen and stencil application on PCBs for fine - pitch components assembly. The role and the properties of mean ingredients like: solder alloy powder and flux - vehicle are presented in this paper. There are described the following physical and chemical as well as technological properties of 55Ag/3/ITR solder paste: viscosity, tackiness, slumping, solder balling, wetting, printability as well as ionic contamination and surface insulation resistance. There are also presented results of IR reflow soldering of the test specimen boards and productive PCBs with SMT components for MUPASZ equipment.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.