SCURTĂ INTRODUCERE ÎN TEHNOLOGIA SMD

Încă din 1970, în industria electronică miniaturizarea a devenit mai importanta decât costurile. Aşa s-a înfiripat idea de tehnologie în dimensiuni minimale care, în versiunea tehnologiei SMD, a revoluţionat echiparea circuitelor imprimate. Astăzi, tehnologia SMD este considerată tehnologia viitorului iar gradul înalt de automatizare specific acesteia a creat standarde noi de calitate şi fiabilitate în domeniu. La ce să ne gândim când vorbim de tehnologia SMD?

Circuitele imprimate convenţionale (PCB) folosesc componente care sunt conectate prin pini care trec prin găuri (tehnologie de plantare în gaură = THT) pe faţa cealaltă a cablajului pe care se solderizează în val (sau manual). Componentele SMD creează marele avantaj de a se aşeza şi solderiza cu zonele lor de contact direct pe padurile circuitului imprimat. Acesta este principiul inovatic al tehnologiei SMD.

Noţiuni de baza în tehnologia SMD

Există trei elemente pe care se bazează tehnologia şi implicit orice abordare:      -  componentele;      -  substratul;      -  sistemul de asamblare (plantare).

Componente SMD

O mare varietate de componente SMD există în arealul practic; configuraţia lor acoperă o gamă opţională de la componente fără terminale cu extremităţi metalizate până la componente cu terminale lungi şi flexibile. Fiecare tip de terminal şi încasetare asigură totalitatea cerinţelor impuse de manipulare şi montaj cerute de standardele internaţionale.

Ambalarea componentelor SMD

Necesităţile de ambalare a componentelor SMD s-au definit în baza necesităţii de alimentare automată a procesului de plantare şi sunt: rola, bagheta, platou. Dintre acestea, rola este varianta cea mai des întâlnită, în cazurile uzuale asigurând 10.000 de componente pe o singură rolă. Componentele sunt ambalate într-o bandă de masă plastică sau hârtie cu lăcaşuri preformate, în care componentei i se asigură un bun control al orientării în momentul "culegerii", o bună protecţie în timpul stocării,

transportului şi manipulării. Dimensiunile standard ale lăţimii benzii sunt: 8, 12, 16, 24, 32 mm.Pentru circuitele integrate cu gabarit mare şi componentele cu forme atipice, care nu se acomodează la ambalarea pe rolă, s-au configurat tuburi (baghete). Pe o baghetă se găsesc aproximativ 200 de componente. Ca şi în cazul rolelor, maşina de plantat asigură prin mecanismele ei proprii avansul componentelor într-o cadenţă şi cu un pas regulat şi reglabil.

Materiale

Materialele folosite în tehnologia SMD includ: materialul, circuitul imprimat, adezivi, aliaje de lipit, decapanţi dezoxidanti, măşti protectoare electric sau chimic, agenţi de curăţire.Alegerea substratului circuitului imprimat depinde de tipul componentelor, densitatea de plantare şi de costuri.Adezivii de înaltă eficienţă sunt folosiţi pentru a reţine componentele în poziţiile corecte pe substrat în timpul plantării şi solderizării (în cazul solderizării în baie cu val).Aliajele de lipit asigură lipirea componentei pe padurile circuitului imprimat: solderul ca topitură în cuva maşinii de cositorit în val, solder paste-ul ca strat conductiv (15-30mm) depus prin printare pe padurile circuitului imprimat.Alegerea aliajelor de lipit, a fluxurilor şi agenţilor de spălare se face în contextul efectiv al procesului tehnologic.

Plantarea componentelor SMD

Maşini automate sau semiautomate realizează preluarea componentelor de pe ambalajul lor şi plantarea pe circuitul imprimat cu ajutorul unor capete de plantare. În linii mari, acestea sunt pensete cu vacuum, care "sorb" componenta şi o plantează în locul descris cu exactitate de programul maşinii. În fapt, capetele de plantat se configurează ca unităţi de plantare care includ una sau mai multe pensete.Parametrii operaţiei de plantare sunt: secvenţialitatea şi simultaneitatea, combinarea şi realizarea acestora fiind specifică fiecărei maşini. Capacitatea de plantare, direct dependentă de configurarea unităţii de plantare, variază de la câteva sute la zeci de mii de componente pe oră.

Solderizarea

Există două metode importante de solderizare: "cu val" şi "prin recristalizare." În cazul metodei "cu val", un adeziv special reţine componenta de plantare.

Acest adeziv polimerizează în cuptor, faza după care aderenţa componentei pe pad-uri este suficientă pentru a trece prin dublul val al maşinii de cositorit.În cazul metodei "prin recristalizare", solderul este o pastă de solderizare cu 10 % flux în compoziţie care se depune pe padurile circuitului imprimat. La plantare, terminalele componentei se scufundă în solder paste. În cuptor se încălzeşte aliajul, are loc topirea, apoi recristalizarea.

Reparaţiile - o problemă rezolvată de către SD 3000IIFiecare producător cunoaşte foarte bine problemele ce apar în cazul reparaţiilor, mai ales în cazul componentelor SMD, schimbul acestor componente fără echipamente adecvate fiind deosebit de greoi, iar rezultatele obţinute fără aceste echipamente fiind de o calitate îndoielnică. În acest număr vă prezentăm o soluţie mai puţin costisitoare, însă o soluţie care asigură rezultate optime şi în concordanţă cu normativele aflate vigoare.Funcţia principală a echipamentului o reprezintă dezlipirea şi lipirea componentelor SMD, cum ar fi: QFP, SOP, PLCC, SOJ, PGA, BGA, conectori şi alte tipuri de cipuri, fără a fi nevoie de utilizarea unor capete de lipit speciale, sau a altor accesorii adiţionale.După cum este cunoscut, inovaţiile tehnice fac posibilă restrângerea mărimii LSI-urilor şi a reducerii dimensiunilor acestora, astfel având nevoie de ultimele tehnologii pentru a putea lucra cu aceste LSI-uri. Echipamentul SD-3000-II este un echipament sigur şi precis pentru lipirea-dezlipirea componentelor SMD, care cu ajutorul aerului cald, fără atingere, asigură lipirea şi dezlipirea componentelor de diferite mărimi QFP/ SOP/ PLCC/ BGA/ PGA etc. Când suprafaţa lipită a SMD-ului se topeşte, capul se mişcă ridicându-se şi oscilând, suflând în continuare aer cald asupra suprafeţei astfel încât componenta SMD se poate prinde cu ajutorul pipetei cu vacum. Totodată putem folosi staţia şi pentru lipire. Dacă în timpul emisiei de aer cald staţia se supraîncălzeste, se activează sistemul de protecţie termică şi decuplează rezistenţa asigurând astfel un control dublu, mărind durata de viaţă a staţiei şi siguranţa acesteia. După ce temperatura ajunge sub 600C sistemul reporneşte automat.1 Câmpul de mişcare a suflantei se poate regla la orice valoare până la 50mm pe axa X (stânga, dreapta) şi pe axa Y (înainte, înapoi), astfel putem lucra cu componente SMD de orice dimensiuni până la dimensiunea de 50 x 50 mm.2 Temperatura şi intensitatea aerului suflat se poate regla.3 La operaţiuni repetate un reglaj comod este ridicarea automată a suflantei ce se poate regla dinainte.

4 Operaţiunea se poate opri în orice moment prin acţionarea butonului STOP. După aceasta, suflanta se ridică şi rezistenţa de încălzire decuplează automat. Emisia de aer continuă însă încă aproximativ 20 secunde pentru a răci suflanta apoi compresorul se opreşte.5 Pipeta cu vacum este astfel concepută ca prinderea şi înlăturarea SMD-ului să fie lipsită de probleme.

6 Lungimea circuitului care se poate monta este de maximum 420mm, lărgimea fiind fără limite.

GPS este acronimul pentru Global Positioning System, un sistem de poziţionare globală. GPS este principalul sistem de poziţionare prin satelit. Acest sistem, iniţiat de Deprtamentul de Apărare din Satele Unite ale Americii poate permite aflarea poziţiei unui obiect pe suprafaţa pământului cu condiţia ca acesta să fie echipat cu materialul necesar funcţionării acestui sistem. Acest obiect poate fi o persoană, permiţându-i să se orienteze pe pământ, pe apă, în aer sau în spaţiu (în apropierea Pământului). GPS-ul utilizează sistemul geodezic WGS84, la care se referă coordonatele calculate cu ajutorul sistemului.

Principiul de funcţionare al GPS-ului este acela de a folosi sateliţii în spaţiu ca puncte de referinţă pentru localizarea la sol. Printr-o măsurare foarte exactă a distanţei în linie dreaptă dintre receptor şi cel puţin 4 sateliţi se poate determina poziţia oricărui punct de pe Pământ (latitudine, longitudine, altitudine). În mod normal pentru determinarea poziţiei în 3D a unui punct de pe suprafaţa terestră cu ajutorul poziţiei sateliţilor este nevoie de doar trei distanţe (trei sateliţi), deoarece metoda care se utilizează este cea a triangulaţiei. A patra distanţă se determină pentru minimizarea erorilor de poziţionare, datorate ceasurilor din receptoare care, nefiind atomice ca cele din sateliţi, nu sunt extrem de exacte. Distanţa dintre satelit şi receptor se calculează prin cronometrarea timpului de care are nevoie semnalul radio să ajungă de la satelit la receptor. Ştiind că semnalul radio se deplasează cu 300 000 km/sec (viteza luminii), dacă cronometrăm timpul lui de propagare de la satelit la receptor putem să deducem distanţa dintre aceştia. Fiecare satelit are semnalul propriu (Pseudo Random Code) astfel încăt receptorul va şti exact despre ce satelit este vorba. Recepţia semnalelor emise de sateliţi şi calculul poziţiei se poate face în două moduri: modul absolut şi modul diferenţial. Modul absolut foloseşte un singur receptor GPS, iar precizia de poziţionare este de cca 10 – 15 m. Modul diferenţial presupune folosirea a

două receptoare dintre care unul va fi staţie de bază, adică este instalat într-un punct cu coordonate cunoscute astfel încât se va putea măsura diferenţa dintre coordonatele punctului cunoscut şi cele rezultate pentru acelaşi punct din analiza semnalelor GPS. Diferenţele calculate vor fi folosite pentru corectarea coordonatelor determinate cu un receptor mobil în alte puncte din zona respectivă. Acest mod de lucru este foarte precis (1-5 cm), dar distanţa dintre receptorul mobil şi staţia de bază nu trebuie să depăşească 30 km.

Receptoare GPS vin într-o varietate de formate, de la dispozitive integrate în autoturisme, telefoane, ceasuri, pentru a dispozitivelor dedicate, cum ar fi cele arătate aici de la producătorii de Trimble, Garmin si Leica (la stânga la dreapta)

Utilizatorul este receptor GPS este segmentul de utilizator (SUA) din GPS. În general, receptoare GPS

sunt compuse din o antena, reglate pe frecvenţe transmise de sateliţi, receptor-procesoare, si cel mai stabil de ceas (adesea, un crystal oscillator). Acestea pot include, de asemenea, o locaţie de afişare pentru furnizarea de informaţii şi de viteză pentru utilizator. Un receptor este adesea descris de numărul de canale: aceasta semnifică cati sateliti se poate monitoriza simultan. Initial limitat la patru sau cinci, progresiv, acest lucru a crescut de-a lungul anilor, astfel încât, din 2007, receptoarele de obicei au între 12 şi 20 de canale

Un tipic OEM receptor GPS module de măsurare 15 × 17 mm

Receptoare GPS poate să includă o intrare pentru corecţii diferenţiale, folosind RTCM SC-104 în format. Aceasta este de obicei sub forma unei RS-232 port la 4800 bit / s viteza. De date este, de fapt, trimis la o rata mult

mai mici, care limitele de precizie a semnalului RTCM utilizând trimis. Auto casetofoane interne DGPS cu receptoarele pot outperform cele externe RTCM utilizând date. Ca din 2006, chiar low-cost frecvent includ unităţi de arie larga sporirea System (WAAS) receptoare

Un tipic de receptor GPS integrat cu antena

Multe receptoare GPS poate Releu de poziţia de date la un PC sau alt dispozitiv de utilizare a NMEA 0183 protocol, sau mai nou şi mai puţin utilizate pe scară largă NMEA 2000. [16] Deşi aceste protocoale sunt definite oficial de către NMEA, [17] referiri la aceste protocoale au fost compilate de înregistrări de la public, care să permită open source, cum ar fi instrumente de gpsd să citiţi fără să încalce protocolul de legi ale proprietăţii intelectuale. Alte protocoale de proprietate, există, de asemenea, cum ar fi SiRF si MTK protocoale. Receptoare poate interfaţa cu alte dispozitive, utilizând metode, inclusiv o conexiune serială, USB sau Bluetooth.

GPS Frecvenţe

L1 (1575,42 MHz): Se amestecă Mesaj de navigare, brute-achiziţie (C / A) şi cod criptat, de precizie P (Y) cod, la care se adaugă noi L1C pe viitor de blocare a III sateliţi.

L2 (1227,60 MHz): P (Y) cod, la care se adaugă noi L2C privind codul de blocare a IIR-M şi mai nou de sateliţi

L3 (1381,05 MHz): folosite de detonare nuclear (NUDET) Sistemul de detectare a Payload (nds) pentru a semnalului de detectare a detonations nucleare şi a altor mare de energie în infraroşu evenimente. Se utilizează pentru a aplica testul nuclear ban tratate.

L4 (1379,913 MHz): a fi studiate ionospheric suplimentare pentru corectarea

L5 (1176,45 MHz): propuse pentru a fi utilizat ca un civil de siguranţă de viaţă (sol) semnal (vezi GPS modernizare). Această frecvenţă se încadrează într-un interval internaţional, protejat de navigare pentru aeronautică,

promiterea sau nu puţine interferenţe în toate circumstanţele. Primul Bloc iif prin satelit care sa ofere acest semnal este setat pentru a fi lansat în 2009