Detail předmětu

Plošné spoje a povrchová montáž

FEKT-BPSMAk. rok: 2017/2018

Předmět se věnuje problematice desek s plošnými spoji (DPS, PCB) a montážnímu procesu, tj. od součástek a používané "chemie" na vstupu až po opravy a požadavky na kvalitu na výstupu. Dále probírá základní materiály pro výrobu desek plošných spojů (DPS), jejich vlastnosti, aplikace, srovnání s anorganickými substráty, technologické postupy výroby jedno-, dvou- a vícevrstvých DPS, nové technologické směry výroby DPS, dále povrchovou (SMT), vývodovou (THT) a kombinovanou montáž elektronických součástek a požadavky na kvalitu osazení a zapájení.

Garant předmětu

Výsledky učení předmětu

Student se bude orientovat v oblasti výroby i montáže desek s plošnými spoji
 definuje základní pojmy z oblasti desek s plošnými spoji (DPS)
 dokáže popsat a vysvětlit rozdíly v základních materiálech organických i anorganických – složení, vlastnosti, aplikace
 prokáže znalost z oblasti výroby DPS struktur subtraktivní technikou. Dokáže vyjmenovat a popsat dílčí operace výroby 1V, 2V a VV DPS
 je schopen na základě získaných znalostí pracovat s návrhovým systémem PADS a následně navrhnout jednoduchou DPS v programu PADS
 dokáže vysvětlit technologické postupy vývodové, povrchové, i kombinované montáže součástek
 dokáže vysvětlit funkci tavidla, pájecí pasty, lepidla i pájecí slitiny
 ovládá problematiku pájení a čištění DPS, je schopen diskutovat otázky bezolovnatého i olovnatého pájení
 aplikuje získané poznatky v technologickém rozboru reálné DPS, dokáže diskutovat dílčí kroky
 prakticky ovládá měření a vyhodnocování teplotních profilů u pájení přetavením
 dokáže interpretovat požadavky na kvalitu osazení a pájení dle mezinárodní normy IPC A 610 rev. D ev. i E
 prakticky je schopen osadit DPS SMD součástkami, ovládá zásady a techniku oprav vývodových i SMD součástek, demontáž i montáž
 prakticky ovládá základní anglickou terminologii z oblasti výroby a montáže DPS

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Doporučená nebo povinná literatura

Starý, J., Šandera, J., Kahle, P.: Plošné spoje a povrchová montáž, PC DIR - REAL Brno, 1999 (CS)
Starý, j., Zatloukal, M., Stejskal, P.: MMOT - Montážní a propojovací technologie (CS)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači, praktické laboratoře a exkurze. Přednášky jsou založeny na Power Pointových prezentacích doplněných videi. Výuka je doplněna prakticky cílenými otázkami, zejména v laboratorní výuce, která je orientována na témata pro praktické aplikace. Předmět využívá e-learning (Moodle).

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnocení z laboratorních úloh - max 25 bodů, test1. - max 10 bodů, test 2. - max 15 bodů, závěrečná zkouška písemná - max 40 bodů, závěrečná ústní zkouška - max 10 bodů. Písemná a ústní část zkoušky je povinná. Pro postup do ústní části je nutné získat v písemné části alespoň 15 bodů. Pro úspěšné absolvování ústní části je nutné dosáhnout minimálně 4 bodů.
Zkouška je zaměřena na ověření znalostí v problematice desek s plošnými spoji a povrchové montáže součástek. Na technologickém rozboru DPS prokazuje student schopnost zvolit odpovídající technologický postup montáže součástek a popsat reálnou DPS včetně aplikovaných povrchových úprav.
Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Definice základních pojmů. Základní materiály pro výrobu desek s plošnými spoji (DPS), organické a anorganické, druhy výztuže pojiva, plátované základní materiály. Základní materiály organické, tuhé, ohebné, tuhé/ohebné. Vlastnosti elektrické, mechanické, tepelné i chemické. Normy ČSN EN 61249 – xx – xx.
2. Druhy organických základních materiálů, vlastnosti. Základní materiály anorganické a porovnání s organickými. Požadavky na ZM a nové směry v oblasti materiálů. MID.
3. Montážní a propojovací struktury, druhy. Subtraktivní, semiaditivní a aditivní metody výroby montážních a propojovacích struktur. Hlavní směry ve výrobě DPS. Dílčí operace výrobního procesu DPS. Technologické postupy výroby 1V, 2V a VV DPS.
4. Mikropropojovací struktury, SBU metoda. Montáž DPS vývodová, povrchová, kombinovaná. Technologické postupy. Nové směry v povrchové montáži součástek.
5. SMD součástky, vlastnosti a provedení, vývody součástek, pouzdra pro IO, pasivní součástky, elektromechanické prvky, pouzdra BGA, konstrukce.
6. "Chemie v montážním procesu" a její správná volba / pájecí pasty, pájecí slitiny, lepidla, tavidla, konformní povlaky, pouzdřící hmoty /
7. Půlsemestrální test (10 otázek/9 minut). Aplikační technologie /sítotisk a šablonový tisk, dispenze/. Výroba šablon a sít. Zásady kvalitního tisku a faktory
8. Optická kontrola po tisku. Osazování SMD, osazovací automaty, principy, metody centrování součástek.
9. Pájení, pájený spoj, požadavky na kvalitní spoj, porovnání pájený vs. svařovaný spoj vs. lepený spoj. Metody pájení. Požadavky na kvalitu osazení a pájení dle IPC A 610 rev.
10. Spolehlivost pájeného spoje. Bezolovnaté vs. olovnaté pájení. Teplotní management DPS. Měření teplotních profilů.
11. Strojní pájení vlnou, vliv dusíkové ochranné atmosféry. Ruční pájení, zásady, údržba hrotů. Pájení přetavením, metody, nucená konvekce a vliv dusíkové atmosféry.
12. Testování neosazených a osazených DPS, kontrola kvality, kontrolní metody. Statistické nástroje sledování kvality.
13. Opravy DPS, kontaktní a bezkontaktní metody demontáže a montáže součástek. Zásady a technika oprav. Požadavky na DPS dle IPC a českých norem.

Cíl

Seznámit studenty s problematikou výroby desek plošných spojů (DPS). Zasvětit je do materiálových i technologických otázek montáže součástek, jež jsou v současné době k dispozici. Důraz je kladen na povrchovou montáž součástek (SMT).

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-B bakalářský

    obor B-MET , 2. ročník, letní semestr, 5 kreditů, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, letní semestr, 5 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení na poč.

4 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

18 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ostatní aktivity

4 hod., povinná

Vyučující / Lektor