Detail předmětu

Montážní a propojovací technologie

FEKT-LMOTAk. rok: 2019/2020

Předmět se věnuje problematice montážních a propojovacích technologií s následujícími tématy.
Montážní spoje, druhy, metody vytvoření montážního spoje, vlastnosti. Úrovně propojení, montážní a propojovací struktury a sestavy. Organické a anorganické substráty. Technologické postupy výroby montážních a propojovacích struktur. Mikropojovací montážní struktury.
Technologie výroby montážních a propojovacích sestav. Povrchová montáž součástek. Typy pouzder a zásady manipulace. Pájecí pasty, lepidla, tavidla a jejich aplikace. Lepidla a technologie lepení. Pájecí procesy a technologie pájení a čištění. Strategie testování.
Vady montážních a propojovacích struktur a sestav a jejich příčiny.
Optimalizace výrobního procesu.

Garant předmětu

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:
 definovat základní pojmy z oblasti montážních a propojovacích technologií a vysvětlit úrovně propojení montážních a propojovací struktur i sestav
 popsat druhy a vysvětlit metody vytvoření montážního spoje. Popsat a vysvětlit faktory ovlivňující kvalitu montážního spoje
 vysvětlit technologický postup výroby vícevrstvé desky s plošnými spoji i s mikropropoji. Dokáže popsat a vysvětlit jednotlivé výrobní operace
 vysvětlit mechanismus vzniku lepeného spoje, vlastnosti i druhy fyzikálně tuhnoucích a chemicky vytvrzovaných adheziv
 vysvětlit mechanismus vzniku pájeného spoje, požadavky na pájený spoj, techniky pájení, rozdíly mezi olovnatým a bezolovnatým pájeným spoje. Dokáže vysvětlit problematiku čištění montážních a propojovacích struktur a sestav
 v technologickém rozboru dané DPS je student schopen zvolit vhodný technologický postup výroby desky s plošnými spoji, postup montáže součástek i použitý materiál DPS

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

Doporučená nebo povinná literatura

Starý,J.,Šandera,J.,Kahle P.:Plošné spoje a povrchová montáž, PC DIR-REAL Brno, 1999 (CS)
Normy ANSI/IPC-A-610 rev. E,The Institute for Electronic and Packaging Electronic Circuits, USA, ANSI/IPC-CM-770C a ANSI/IPC-SM-782 a normy ČSN EN dle doporučení (CS)
Wassink, R. J. K.:Manufacturing Techniques for Surface Mounted Assemblies,Electrochemical Publications Ltd, GB 1995 (EN)
Lea, C.:A Scientific Guide to Surface Mount Technology, Electrochemical Publications Ltd, GB 1998 (EN)
Starý, j., Zatloukal, M., Stejskal, P.: MMOT - Montážní a propojovací technologie (CS)
Hwang, J., S.:Environment-Friendly Electronics: Lead Free Technology, Electrochemical Publications Limited 2001, ISBN 0 901150 401 (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky, 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). Student odevzdává jeden samostatný projekt.

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnocení z laboratorních úloh - max 15 bodů, test - max 25 bodů, závěrečná zkouška písemná - max 50 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 25 bodů. Pro úspěšné absolvování ústní části je nutné dosáhnout minimálně 4 bodů.
Zkouška je zaměřena na ověření znalostí v problematice montážních a propojovacích technologií. Na technologickém rozboru DPS prokazuje student schopnost zvolit odpovídající technologický postup montáže součástek a technologický postup realizace propojovací struktury včetně materiálových otázek.
Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

Osnova přednášek:
1. Montážní spoje, druhy, metody vytvoření montážního spoje, vlastnosti. Úrovně propojení, montážní a propojovací struktury a sestavy. Montáž součástek na DPS, technologické postupy. Organické základní materiály (ZM), druhy výztuže a pojiva, plátované základní materiály. Anorganické substráty keramické i kovové (IMS). Vlastnosti ZM elektrické, mechanické, tepelné a požadavky na ZM. Nové směry v základních materiálech.
2. Montážní a propojovací struktury. Subtraktivní a aditivní metody. Hlavní směry. Technologické postupy výroby dvouvrstvé a vícevrstvé desky plošných spojů (DPS), MID. Tuhé/pružné DPS – druhy, vlastnosti.
3. DPS s vysokou hustotou propojení (HDI). Realizace VVDPS s mikropropoji. Technologické možnosti a další trendy. 3D montážní a propojovací struktury a sestavy.
4. Chemie v montážním procesu, pájecí slitiny, tavidla, pájecí pasty. Konformní povlaky a vlastnosti.
5. Propojení 1. úrovně, techniky kontaktování a pouzdření. (doc. Szendiuch)
6. SMD součástky, vlastnosti a provedení, vývody součástek, pouzdra pro IO, pasivní součástky, elektromechanické prvky, pouzdra BGA, konstrukce. (ing. Šandera)
7. Lepený spoj, adheze a koheze, mechanismy vzniku lepeného spoje. Fyzikálně a chemicky vytvrzovaná adheziva, aplikace, vlastnosti.
8. Konstrukční lepidla, druhy a vlastnosti. Lepidla pro SMT. Aplikační technologie /sítotisk a šablonový tisk, dispenze/.
9. Pájený spoj, pájený spoj a jeho formování. Materiálové a procesní faktory. Spolehlivost pájeného spoje. Některé aspekty bezolovnatého pájení.
10. Techniky pájení, strojní pájení vlnou, pájení přetavením, ruční pájení. Vliv dusíkové atmosféry. Měření teplotních profilů a teplotní management.
11. Čištění montážních a propojovacích struktur a sestav. Technologické postupy. Čistící prostředky. Mikroemulzní čištění. Měření kontaminace montážních a propojovacích struktur a sestav. Defekty způsobené tavidlovými zbytky.
12. Mechanické montážní spoje, členění a vlastnosti. Optické propojovací systémy, výroba optických kabelů. (ing. Zatloukal)
13. Faktory ovlivňující kvalitu montážního procesu, metody optimalizace, DOE. AOI natisknuté pájecí pasty, osazení a zapájení, princip. Vady montážních a propojovacích struktur a sestav a jejich příčiny.

Cíl

Cílem předmětu je seznámit posluchače s problematikou výroby desek s plošnými spoji. Prohloubit znalosti zejména z oblasti povrchové montáže součástek, techniky pájeného a lepeného spoje. Zdůraznit rozhodující faktory v jednotlivých výrobních operacích a jejich vliv na kvalitu výrobního procesu

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-ML1 magisterský navazující

    obor ML1-EVM , 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, povinný
    obor ML1-MEL , 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, volitelný oborový

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

8 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ostatní aktivity

5 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor