MNUIREA SUBANSAMBLELOR ELECTRONICE

La sfr itul acestui curs se vor afla: Informa ii utile despre PCBA-uri i LCD-uri Func ii i tipuri de PCB-uri respectiv LCD-uri Modalit i de manipulare a celor dou subansamble Protec ia ESD n timpul manipul rii Influen a umidit ii asupra PCB-urilor

PCB=Printed circuit board (plac ) PCB-ul este suport pentru componentele electronice. Este format din straturi izolatoare compuse din epoxi i fibr de sticl i placat cu folie de cupru n care sunt corodate trasee de interconectare a terminalelor componentelor.

PCBA=Printed circuit board Assemby=placa populat

PCBA PCBA-ul este un PCB pe care sau montat componentele electronice. Lipirea componentelor se face cu past -amestec pe baz de cositor i plumb, respectiv amestecuri F R plumb (cositor i argint, cupru, etc).

Primul PCB brevetat i nregistrat n 1948 PCB conexiune ntre un suport izolator i o folie de cupru Avantaje: M rirea densit ii componentelor pe plac PCB-uri populate pe ambele p r i Conectarea ntre straturi Dezvoltarea PCB-urilor multistrat

Suport mecanic pentru componentele electronice. Conectare fizic trebuie separate. Un mijloc indirect de disipare a c ldurii emanate de anumite componente, prin pad-uri. i electric a componentelor. Izolare electric ntre componente i circuite care

Dup num rul de straturi de cupru: PCB-uri monostrat PCB-uri multistrat

Dup materialul din care sunt f cute substraturile: PCB-uri mixte PCB-uri ceramice PCB-uri flexibile

PCB-urile monostrat sunt PCB-uri compuse dintr-un singur strat izolator i o folie de cupru n care sunt corodate trasee.

+ +

Stratul izolator Folia de cupru Lipitur

PCB-urile multistrat sunt PCB-uri care con in mai multe straturi izolatoare i mai multe folii de cupru n care sunt corodate trasee, iar componentele sunt lipite pe ambele p rti ale pl cii. Pl cile multistrat au grosimea aproximativ identic cu cea a pl cilor monostrat, adic n jur de 1,58 mm.

Dup tipurile de viasuri: - PCB-uri cu viasuri clasice - PCB-uri cu viasuri oarbe - PCB-uri cu viasuri ngropate - PCB-uri cu microviasuri

Viasurile clasice sunt mici orificii placate care fac leg tura ntre diferite straturi ale PCB-ului. Viasurile clasice sunt vizibile cu ochiul liber.

Viasul clasic fortific leg tura dintre anumite straturi pl cii i trasee.

Vias clasic

Orificiu metalizat

Izolare laminat

Pad intern cu conexiune Pad de cupru f r conexiune

Sec iune n vias.Vias Clasic

Viasurile oarbe sunt mici orificii placate care fac leg tura, n interiorul pl cii, ntre diferite straturi ale PCB-ului. Acestea sunt vizibile la suprafa a pl cii sub forma unor insuli e metalice.

Vias orb

Viasurile ngropate sunt mici orificii placate care fac leg tura, n interiorul pl cii, ntre diferite straturi ale PCB-ului. Acestea sunt situate n interiorul pl cii f r a putea fi observate la suprafa . Strat 1Strat 2 Strat 3 Strat 4 Strat 5 Strat 6 Strat 7 Strat 8 Strat 9 Strat 10

Vias ngropat

Microviasurile fac leg tura ntre primul i al doilea strat de la suprafa a PCB-ului. Pentru a se c tiga mai mult spa iu pentru pad-urile componentelor mici, folosirea microviasurilor devine obligatorie. Microviasurile sunt observabile cu ochiul liber doar nainte de printarea pl cii.Microviasurile sunt mici orificii cu diametrul ntre 2mm i 4 mm i se g sesc n pad-urile componentelor SMD.

Microvias

Rolul solder mask-ului este: de a asigura izolare electric ntre trasee de a proteja traseele pl cii mpotriva umezelii de a proteja traseele pl cii mpotriva contamin rii poate avea i rol comercial prin folosirea mai multor culori i anume: alb, galben, albastru, ro u, verde i negru.

Solder mask alb

Solder mask galben Solder mask albastru

Solder mask ro u

Solder mask verde

Solder mask negru

Manipularea pl cilor ridic o problem tuturor companiilor care au ca obiect de activitate domeniul electronic.

ATEN IE!!Se va reduce la minimul necesar manipularea pl cilor! Se vor folosi Obligatoriu m nu i de bumbac!

Exemplu de defect ap rut n urma unei manipul ri defectuoase!Cnd un PCB sau un panel este manipulat gre it se pot produce fisuri la nivelul viasurilor sau deteriorarea leg turilor interne ntre trasee.BGA

Iat ce se ntmpl sub o bil a unui BGA dup ndoirea pl cii. Cr p tur

Bila BGA-ului

A a DA

A a NU

Este important ca pl cile s fie manipulate individual cu m nu i, fiind inute de muchiile opuse.

A a NU A a DAPCB-urile vor fi depozitate n supor i ESD, l snd spa ii libere ntre pl ci.

Mnuirea incorect a PCB-urilor la diversele posturi de lucru este o problem major cu care se confrunt firma n momentul de fa .

O plac sc pat de la orice n l ime trebuie retestat , deoarece exist riscul deterior rii ireparabile!!!

Este suficient deteriorarea unei mici p r i a PCB-ului pentru ca acesta s fie SCRAP!!!

A a DA

Manipularea pl cilor se face innd placa doar de muchiile opuse.

A a NU

Pl cile populate nu vor vor fi inute de componente.

Panelurile nepopulate se vor stivui ntodeauna unele peste altele! Excep ie fac PCB-urile care au fost etichetate, deoarece, datorit n l imii suplimentare a etichetei stiva se poate r sturna.

PCB-urile sau panelurile care se vor manipula nainte de printare sau la posturile de Prepare vor fi mnuite cu grij , f r a fi atinse pad-urile. Amprentele l sate pe pad-uri pot i vor mpiedica printarea.

Se va avea grij ca panelurile s fie bine pozi ionate n t vi sau suporturi. Nu se va for a sau flexa panelul n timpul introducerii n loca ie. Pentru a evita zgrieturile n timpul mut rii, panelurile vor fi luate unul cte unul. La a ezarea n suport se va l sa spa iu liber ntre PCB-uri, pentru a se evita zgrierea acestora.

Depozitarea PCB-urilor se face doar n t vi sau supor i ESD Se va avea grij ca l imea suportului s corespund cu l imea PCB-ului care va fi introdus. Suportul trebuie s fie adecvat versiunii de produs la care se lucreaz pentru ca PCB-urile s stea fixe n loca ie. n cazul n care l imea suportului nu este corespunz toare, panelurile i PCB-urile vor fi flexate sau vor c dea.

Pentru stocarea PCB-urilor sau panelurilor se vor folosi DOAR t vi sau supor i nedeteriora i! PCB-urile stocate pe t vi sau supor i deteriora i pot fi la rndul lor deteriorate, neavnd stabilitate! Dac supor ii sunt rup i panel-urile nu stau fixe. Intrnd n contact unele cu altele apare riscul producerii desc rc rilor electrostatice sau zgrierii accidentale!

Intr-o singur loca ie vor fi depozitate doar PCB-uri apar innd unei singure versiuni, pentru a nu fi ncurcate. Nu se vor stivui PCB-urile unele peste altele, deoarece se pot produce desc rc ri electrostatice sau deterior ri accidentale. La a ezarea n cutii, PCB-urile vor fi desp r ite prin bure i ESD sau desp r itor special din carton, astfel mpiedicndu-se o posibil desc rcare electrostatic sau deterior ri mecanice.

Exemple de depozitare gre it :

Componentele se p streaz n ambalajul original ct mai mult timp i vor fi scoase din ambalaj doar n momentul utiliz rii.

Dac o component orientat sau polarizat se monteaz gre it, exist riscul ca att componenta ct i placa s se deterioreze sau s nu func ioneze.

Modul de manipulare al componentelor este la fel de important ca i modul de manipulare al PCB-urilor.

ATEN IE SPORIT la componentele SAFETY CRITICAL!!Aceste componente sunt mai sensibile din punct de vedere ESD i al manipul rii !

Sunt subiectul trasabilit ii; In componen a Part Number-ului, la nceputul codului exist litera *A*; La receiving se aplic bulina galben imprimat cu litera S; i o etichet

Pe linie, cutiile n care sunt stocate componente Safety Critical au etichete imprimate cu litera S;

!

Se va acorda aten ie sporit componentelor fragile (ex: cele cu substrat ceramic) La manipularea PCB-ului nu vor fi flexate componentele fragile! Este interzis ndreptarea manual a componentelor dup plantare i cositorire Coponentele pot fi ndreptate doar la postul de Rework, dup topirea cositorului. Exemplu de component fragil flexat

Cutiile se asambleaz i se depoziteaz conform instruc iunilor scrise! Pe anumite cutii sunt desenate semne de depozitare, acestea vor fi respectate! Exist riscul de mpr tiere a con inutului cutiilor dac acestea nu sunt asamblate i stocate regulamentar!This side UP!

Bijuteriile prea mari, cu muchii ascu ite sau n cantitate prea mare pot deteriora PCB-ul sau aspectul produselor asamblate.

Consecin e ce pot ap rea n cazul unei manipul ri gre ite:PRODUC TORPCB-UL NU MAI FUNC IONEAZ DEOARECE CONEXIUNEA ELECTRIC ESTE DETERIORAT ! Este prea tarziu !!! Este prea trziu !!! PCB-urile sunt foarte scumpe i nu se mai pot repara!

(detectat la test)

CLIENTREZISTEN A PCB-ULUI ESTE SC ZUT I PRODUSUL SE DETERIOREAZ LA CLIENT!

Este prea trziu !!!

Risc m s pierdem clientul ceea ce poate afecta negativ firma noastr !

Desc rcarea ESD se produce instantaneu, ea fiind asem n toare unui fulger (n miniatur ). Desc rcarea ESD este extrem de d un toare componentelor electronice precum i PCBurilor. n imaginea al turat este expus un traseu deteriorat.

n urma unui sondaj s-a demonstrat c principalele cauze ale defectelor nregistrate sunt desc rc rile electrostatice.

Desc rc rile electrostatice pot avea : efecte imediate efecte latente

PCB-urile sunt sensibile la umiditate, umezeala deteriornd solder mask-ul pl cii.Chiar i umezeala degetelor poate provoca deterior ri. De aceea este necesar purtarea m nu ilor la fiecare post de lucru!

De asemenea, umezeala poate provoca defecte majore componentelor electronice

Exemplu de PCB cu solder mask deteriorat din cauza umidit ii.

Cum se ajunge la 0 defecte? Atitudine: - con tientizarea importan ei satisfacerii clientului; Implicare: - cunoa terea nivelului de calitate asigurat clientului Implicare: asigurat n elegerea proceselor critice: Cardul accelerat (placa accelerat ); Purtarea obligatorie a m nu ilor, indiferent de postul de lucru; n elegerea procesului de fabrica ie (process flow-ului); Etichet rile i identific rile produsului; Izolarea i identificarea produsului neconform sau suspect de a fi neconform; Inc rcarea datelor de trasabilitate a componentelor.

Tehnologia a fost dezvoltat pe la nceputul anilor 70. Cristalele lichide pot emite o anumit culoare n func ie de temperatura i magnitudinea impulsul electric. Conectarea LCD- ului cu PCB-ul se face prin mai multe moduri.

Vor fi inute de muchiile opuse i manipulate cu m nu i Se va ndep rta folia la vizualizare Indep rtarea foliei se va face cu mna LCD-ul va fi fixat pe ambele p r i simultan Se va l sa folia protectoare pe LCD ct mai mult posibil

Este interzis atingerea ariei de contact a LCD-ului cu conectorul LCD-ul nu va fi inut de conectorul folie Folia protectoare nu va fi ndep rtat cu penseta Nu va fi atins suprafa a pe care este montat chip-ul

Conectorul zebra Mnuirea incorect a acestor conectori poate duce la zgrierea i ntreruperea contactelor. Pentru elastomerii care au fire de aur, ace tia vor fi mnui i doar cu m nu i i vor fi asambla i cu grij .

Conectorul folie (flex-ul) Conectorul folie se lipe te de LCD prin procesul numit heatsealing. Nu se va zgria folia. Materialul din care este fabricat nu rezist la for mecanic . Se vor evita amprentele sau contaminarea pe contactele foliei, pentru a preveni coroziunea.

Pentru a verifica mai bine LCD-ul, este necesar respectarea unor reguli:

Timp de verificare ntre 3 i 5 secunde Distan 30 pna la 50 cm Pentru verificare se va folosi un ablon Iluminarea trebuie s fie potrivit Folia de pe LCD va fi nl turat n timpul verific rii