Osazování desek tištěných spojů vyžaduje přesnost a odbornost v každém kroku pájecího procesu. Každý pájecí proces vyžaduje specifický profil, od výběru vhodných materiálů a povrchů až po nastavení parametrů představovaných pájecími křivkami. Náš rozsáhlý sortiment výrobků pokrývá všechny běžné pájecí procesy, včetně pájení přetavením, pájení vlnou a selektivního pájení. Díky našim řešením na míru zajistíme, aby vaše desky plošných spojů splňovaly nejvyšší standardy kvality. Můžete se spolehnout na naše zkušenosti a náš závazek k prvotřídním výsledkům v montáži destiček plošných spojů (PCB).
Technologie povrchové montáže (SMT) se stala běžným standardem při zpracování elektronických sestav a osazování desek plošných spojů. Technologie připojení může být integrována pomocí THR (s průchozím pokoveným otvorem) nebo SMD (pájení elektronických součástek přímo na povrch) a možná je i kombinace obou typů montáže.
Níže se dozvíte více o našich komponentech THR a SMD pro optimální osazování desek tištěných spojů.
Pájení THR (s průchozím pokoveným otvorem) se týká zpracování součástek, které se vkládají do desky plošných spojů a poté se pájí společně s dalšími součástkami SMT pro montáž desky plošných spojů. Zvláštní výzvou této metody je odolnost komponent vůči vysokým teplotám procesu SMT.
Naše komponenty s krátkou délkou vývodů 1,50 mm umožňují větší volnost prostoru a návrhu a splňují požadavky normy IPC-A-610 E. Díky tloušťce desky plošných spojů 1,60 mm můžete využít výhod oboustranné montáže.
K dispozici je také možnost pájení v plynné fázi, protože se na spodní straně obvodové desky netvoří kapky pájecí pasty. Náš zjednodušený proces aplikace pasty a minimální objemy pasty rovněž snižují výrobní náklady. Optimální tepelná absorpce a bezproblémové odplynění tavidla v procesu pájení rovněž přispívají k nákladově efektivní montáži desky s plošnými spoji.
Optimální osazení desek tištěných spojů s vysoce výkonným plastem: Naše komponenty THR jsou bezhalogenové a odolné vůči vysokým teplotám pro všechny běžné pájecí procesy. Díky maximální rozměrové stabilitě a věrnosti mřížky a nízké úrovni citlivosti na vlhkost (MSL 1) zůstávají rozměrově stabilní i při vysokém tepelném zatížení a těsně přiléhají k desce plošných spojů.
Přesné hlavičky kolíků pro optimální osazení desek tištěných spojů: Díky toleranci polohy pájecího kolíku menší než ± 0,1 mm kolem nulové polohy splňují normu IEC 61760-3 a jsou ideální pro automatickou montáž. Naše rozměrově stabilní kolíkové hlavičky zajišťují hladký proces SMT bez poruch díky moderním výrobním postupům a pečlivé kontrole kontaktních kolíků.
Efektivní montáž PCB s pájecími přírubami: Upevněte spojovací komponenty rychle a bezpečně bez dalších šroubů. Při procesu přetavení se pájí přímo na kontaktní kolíky, čímž odpadá nutnost časově náročných pracovních kroků. Geometrie a umístění pájecích přírub chrání pájecí spoje před trvalým mechanickým namáháním a zabraňuje napětí způsobenému utahovacími šrouby.
Aplikace, kde má zásadní význam rychlé zpracování a spolehlivé a stabilní spojení s deskou s plošnými spoji. Pájení přetavováním, vlnou nebo ručně s požadavky na vysokou teplotu.
Technologie povrchové montáže (SMT) spojuje součástky SMD přímo přes pájecí spojovací plochy (pájecí plošky) na desce plošných spojů. Díky používání komponent SMD není nutné pracovat s komponenty s pájecími kontakty a otvory, které jsou běžně vyžadovány pro připojení k desce s plošnými spoji.
Optimální osazení desek tištěných spojů pomocí vysoce výkonného plastu: Naše součástky SMD vyrobené z LCP nabízejí maximální rozměrovou stabilitu a věrnost mřížky. Vysoká rozměrová stabilita a odolnost vůči pájecímu teplu zajišťují spolehlivý proces SMD. Díky nízké úrovni citlivosti na vlhkost (MSL 1) jsou kroky před sušením zbytečné. Nízký koeficient tepelné roztažnosti zabraňuje vychýlení sestavy v procesu pájení, což urychluje plně automatizovaný proces montáže.
Optimální osazování desek plošných spojů pomocí svorkovnic LSF SMD: Naše svorkovnice nabízejí spolehlivé uchycení díky dvěma pájecím podložkám na pól, bez dalších montážních přírub. Díky přídržné síle přes 150 N v axiálním směru vydrží vysoké zatížení. Simulované zkoušky životnosti podle normy IEC 61373/10.2011 potvrzují jejich vysokou odolnost proti vibracím a nárazům. Využijte hladký a dlouhodobě bezúdržbový proces SMD a bezpečně je integrujte na kompozitní desky s plošnými spoji ze skla, keramiky nebo hliníku.
Optimální osazování desek plošných spojů našimi součástkami optimalizovanými pro SMD: Přemísťovací podložky a přísavné plochy umožňují bezpečné sejmutí a přesné umístění při plně automatizované montáži. Nízká hmotnost našich svorkovnic pro desky plošných spojů také maximalizuje výkonnost montáže. Pro snadnou integraci spojovacích prvků použijte balení s páskou na roli ve standardních šířkách pásky. Jsou kompatibilní se stroji a mají vysokou hustotu součástek na roli, což snižuje náklady na přípravu v automatickém procesu SMD.
Pro zajištění spolehlivé kvality pájení při osazování desek tištěných spojů je nutné kontaktní plochy pájecích kolíků ihned po osazení smočit pájecí pastou. Díky tomu může obsažené tavidlo reagovat s povrchem Sn, což přispívá ke spolehlivé kvalitě pájení. LSF-SMD má maximální koplanaritu 100 μm. Pro dosažení optimálních výsledků doporučujeme tloušťku šablony 150 až 200 μm.
Stabilitní vlastnosti pro osazování desek tištěných spojů jsou pokryty normativními hodnotami a dalšími praktickými zkouškami. Axiální tahové síly na jeden upínací bod (pól) jsou výrazně vyšší než normované přípustné hodnoty podle IEC 60947-7-4. Přídržné síly na jeden pól přesahující 150 N v axiálním směru několikanásobně překračují normativní požadavky, což zajišťuje mimořádně robustní spojení.
Za tímto účelem se provádí simulovaná zkouška životnosti, která pokrývá i požadavky na osazení desek plošných spojů. Spektrum zkoušky zahrnuje zvýšený hluk a náraz širokopásmového připojení v souladu s normou IEC 61373/10.2011 s úrovní závažnosti kategorie 1B („s upevněním na tělese“) v rozmezí kmitočtu 5 až 150 Hz a s úrovní ASD 1 857 m/s²)²/Hz 3 dB a účinné zrychlení 5,72 m/s² a 240 stupňů volnosti. Doba trvání zkoušky je pět hodin na každou osu. Půlsinová tlaková vlna má maximální zrychlení 50 m/s² a nominální délku 30 ms.
Dílčí sestavy, které jsou vybavené výhradně součástmi SMD a jsou vystaveny střednímu elektromechanickému zatížení.
Součástky THR jsou vedeny skrz otvory a pájeny, což zajišťuje pevné spojení a používá se pro tam, kde je vyžadována zvláštní spolehlivost. Součástky SMD se pájí přímo na desku plošných spojů PCB, což umožňuje kompaktnější provedení a je ideální pro moderní miniaturizovaná zařízení. Obě metody mají své výhody a nevýhody a používají se v závislosti na konkrétním použití.
Kromě zhuštěnosti ve formě standardního boxu nabízí společnost Weidmüller pásku na cívce, zásobník a balení v tubusu pro baleníkomponent kompatibilní se strojem a balení komponent dle zákaznické specifikace.
Páska na kotouči
Pro automatickou montáž jsou k dostání zástrčky pro verze 90° (úhly) – a 180° (rovně) v rámci technologie „páska na kotouči“. Ty byly vyvinuty přesně pro příslušný produkt v souladu s normou IEC 602586-3. Cívky jsou antistatické, mají průměr 330 mm (konkrétní podrobnosti najdete v datovém listu) a lze je upravit podle komerčně dostupných zásobníků.
Páska je pokryta ochrannou fólií. Pro automatické nasávání rovných kolíkových pásků (180°) je ve středu pinového pásku umístěna podložka „ pick-and-place“ odolná proti vysokým teplotám. Tato deska „Pick-and-Place“ je součástí sady zástrček v rámci režimu „Tape-on-Reel“. Zahnuté hlavičky kolíků (90°) jsou navrženy tak, aby nebyla vyžadována žádná „deska Pick-and-Place“ pro sejmutí a přesné umístění.
Šířka pásky na cívce je ovlivněna velikostí rozteče (L1), počtem pólů a postranním okrajem (O=otevřený, F=příruba, SF=pájená příruba, LS=zámek pájená příruba). V případě univerzálních pásek nabízí společnost Weidmüller šířky pásek na cívce: 32 mm, 44 mm, 56 mm a 88 mm.
Informace o balení (např. typ balení, množství, průměr cívky) najdete v příslušném datovém listu vybraného produktu a na úrovni produktu produktového katalogu Weidmüller.
Izolační materiál
Naše komponenty (THR a SMD) jsou vyrobeny z polymeru tekutých krystalů. To zaručuje vysokou úroveň tvarové stálosti. Kladné teplotní vlastnosti materiálu a vestavěná rozteč (odstup) min. 0,3 mm je ideální pro proces pájecí pasty.
Pro zásuvné datové konektory (RJ45 a patice USB) se kromě polymeru tekutých krystalů používají také PA9T a PA10T, které mají také nízkou úroveň citlivosti na vlhkost (MSL 1).
Povrch kontaktů
Systémy zásuvných konektorů jsou vystaveny mnoha vnějším vlivům, jako je vlhké teplo a vibrace, které mají negativní vliv na elektrické a mechanické vlastnosti, a mohou tak zkrátit životnost zařízení. Pro zamezení opotřebení mají komponenty zásuvných konektorů účinnou kontaktní povrchovou vrstvu a jsou testovány v laboratoři, kde se ověřuje jejich dlouhá životnost v průmyslové atmosféře. Typická struktura vrstvy kontaktu má slitinu mědi jako základní materiál, nikljako bariérovou vrstvu a zinek nebo zlato jako kontaktní vrstvu.
Podrobné informace o materiálech a povrchových úpravách jsou obsažené v produktovém katalogu a ve datovém listu.
Pouze o málo méně zásadní ve výrobním procesu SMT je pájení přetavováním: V tomto proces kroku se rozpustí stávající usazenina pájky, kde se přibližně 50 % objemu pasty odpařuje. Po sestavení desky s plošnými spoji se na hrotu kolíku utvoří kapka: ta se v přetavovacím profilu roztaví, proteče kapilárně do vyvrtaného otvoru a vytvoří pájecí meniskus.
Deska s plošnými spoji a komponenty se šetrně zahřívají ve fázi předehřívání. Tím dojde k paralelní „aktivaci“ pájky. Při teplotě tavení (217 °C až 221 °C) se pájka zkapalňuje a připojuje komponenty ke svorkám na desce. Maximální teplota 245 °C až 254 °C se udržuje přibližně po dobu deseti až 40 sekund. Pájka během fáze ochlazování tvrdne. Deska s plošnými spoji a komponenty by se však neměly ochlazovat příliš rychle, jinak dojde ke vzniku zátěžových trhlin v pájce.
Doporučené profily pájky pro pájení přetavováním a pájení vlnou jsou obsaženy v produktovém katalogu pro jednotlivé součástí.
Požadovaný objem pasty, a tím i stupeň plnění pájecí pasty v předchozím procesu tisku jsou pro optimální výsledek pájení v procesu SMT zásadní.
Pro pájecí body THR – v porovnání s pájením vlnou – se doporučuje nepatrně větší průměr montážního otvoru, protože fúze pasty vyžaduje dostatečný prostor ve vrtaném otvoru.
Další informace o desce s plošnými spoji a vzorníku najdete v dokumentaci Technologie Surface Mount: začlenění technologie připojení zařízení do procesu SMT
Produkty pájené vlnou v THT (Through Hole Technology), známé také jako Pin-In-Hole, jsou nejlepší alternativou technologie SMT (Surface Mount Technology), pokud jsou elektromagnetické komponenty PCB schopné odolat vyšším silám. Návrh komponentů produktů společnosti Weidmüller byl připraven speciálně pro tuto aplikaci a zohledňuje požadavky týkající se konstrukčních typů a zpracování od samého začátku.
Drátové (THT) konektory desek plošných spojů a svorkovnice se zpracovávají pájením vlnou. Kontakty komponent se vtlačí do otvorů a pak probíhají jedním nebo více pájenými vlnami. Po nanesení pájky na pájecí kolíky je tekutá pájka vlivem smáčení a kapilárních sil vtahována do průchozího otvoru a vytvoří pájecí spoj.
Běžná technologie osazování plošných spojů součástkami prostrčením (THT) je stále více nahrazována technologií povrchové montáže (SMT). Důvodem jsou jednak neustále se zvyšující požadavky, jako je miniaturizace součástek, vyšší funkční hustota a nižší výrobní náklady, a jednak významný pokrok ve vývoji zařízení pro povrchovou montáž (SMD), který použití výrobního procesu SMT vůbec umožnil. SMT je nyní uznávaným standardem při výrobě desek plošných spojů.
Objevte naši obsáhlou brožuru SMT a získejte cenné informace o nejnovějším vývoji, technikách a aplikacích technologie povrchové montáže. Objevte naši obsáhlou brožuru SMT a získejte cenné informace o nejnovějším vývoji, technikách a aplikacích technologie povrchové montáže. Stáhněte si nyní přesné informace a praktické tipy pro zavedení SMT do výroby.
Ať už se na nás obrátíte jako vývojář zařízení, produktový manažer nebo nákupčí, slibujeme vám efektivitu, rychlost a řešení na míru. Společnost Weidmüller je vaším dokonalým partnerem pro konektory a svorky pro desky plošných spojů. Můžete se spolehnout na naše odborné znalosti a know-how. Ve spolupráci s vámi najdeme výrobky, které splní vaše požadavky.
Josef Vesecký
Technická podpora
