Ułożenie i poprawny montaż komponentów SMD w/g IPC-A610
„Ułożenie i zamontowanie komponentów we właściwym miejscu i odpowiedniej pozycji ma zasadnicze znaczenie dla zapewnienia wysokiej jakości montażu elektronicznego”. - pisze Grzegorz Czerwiński, właściciel firmy Electronics Buisness Consulting oraz certyfikowany trener IPC.
Ułożenie i zamontowanie komponentów we właściwym miejscu i odpowiedniej pozycji ma zasadnicze znaczenie dla zapewnienia wysokiej jakości montażu elektronicznego. Standard IPC-A-610 zawiera dużą ilość wytycznych dotyczących tego, gdzie i jak elementy powinny zostać ułożone.
Przedstawiając temat bardzo powierzchownie, można stwierdzić, że kluczowe znaczenie mają:
- Orientacja komponentów musi odpowiadać dokumentacji, a w przypadku elementów spolaryzowanych, jak diody czy kondensatory elektrolityczne, kluczowa jest ich prawidłowa polaryzacja.
- Rozstaw i wyrównanie: Komponenty powinny być umieszczone w odpowiednich odstępach i wyrównane — pozwoli to uniknąć konfliktów mechanicznych, które mogą wystąpić np. podczas montażu dodatkowych elementów czy podczas testowania zespołów elektronicznych.
- Montaż: Komponenty powinny być umiejscowione na płytce tak, aby były prawidłowo ustawione na padach. Zarówno wyprowadzenia jak i pady nie powinny być zanieczyszczone lub uszkodzone. Ważne, aby lutowane elementy były utrzymywane na miejscu do momentu zakończenia procesu lutowania.
Analizując standard IPC-A-610, dochodzimy do wniosku, że określenie prawidłowego montażu elementów SMD jest dużo bardziej skomplikowane, niż mogłoby się wstępnie wydawać. Nawet doświadczeni pracownicy kontroli jakości mogą mieć problemy z prawidłowym określeniem poprawności montażu na podstawie standardu IPC-A-610.
W pierwszej kolejności należy określić, z jakim komponentem mamy do czynienia. Komponenty SMD posiadają bowiem różne rodzaje wyprowadzeń, a każdy z nich ma inną charakterystykę połączenia lutowniczego. W zależności od rodzaju wyprowadzenia musimy przeanalizować inne parametry. Standard IPC-A-610 przedstawia wytyczne, jakie parametry należy wziąć pod uwagę w zależności od rodzaju wyprowadzenia/zakończenia komponentu. Większość z tych parametrów jest jasno scharakteryzowana w standardzie IPC-A-610, inne z kolei powinny być określone przez projekt lub ustalone między producentem a klientem.
Poniżej wykaz istotnych parametrów w zależności od zakończeń/wyprowadzeń komponentu SMD:
* parametr dotyczy wyłącznie połączenia termicznego
Należy zwrócić szczególną uwagę na wyprowadzenia, których połączeń nie jesteśmy w stanie sprawdzić optycznie, gdyż są one niewidoczne np. kulki w BGA czy wyprowadzenia termiczne pod komponentami. Wówczas dodatkowe kryteria oceny poprawności montażu należy ustalić między producentem a klientem. Bardzo często w takich przypadkach do kontroli poprawności połączeń wykorzystuje się promienie rentgenowskie.
Istotny jest również fakt, że nie wolno stosować wytycznych niedopasowanych do konkretnych zakończeń — zdarza się to na działach kontroli jakości i powoduje wiele nieporozumień. Poza analizą każdego parametru z osobna należy również wziąć pod uwagę stan łączony. Przykładowo jeśli, każdy z parametrów będzie w dolnej lub górnej granicy, to może się okazać, że finalny efekt w odniesieniu do specyfiki projektu nie będzie zapewniał wystarczającej jakości połączenia lutowniczego.
Autor: Grzegorz Czerwiński
Właściciel Electronics Business Consulting