1. POŁĄCZENIA OWIJANE Połączenie naciskowe wykonywane przy użyciu owijarki. Połączenie owijane polega na owinięciu kilku zwojów odizolowanego przewodu wokół końcówki montażowej, o co najmniej dwóch ostrych krawędziach. Końcówki montażowe o przekroju w kształcie prostokąta, kwadratu, litery V. Typowe długości końcówki montażowej 13mm 19mm; mieszczą się na końcówce trzy połączenia. Właściwości: jest to połączenie o dużej niezawodności, brak wysokich temperatur - zabezpieczenia są niepotrzebne, naprawialne do 10 razy, szybkie do wykonania Rodzaje połączeń: zwykłe - nie izolowany przewód, modyfikowane - dodatkowe dwa zwoje w izolacji, jeżeli średnica przewodu>0,5 mm - normalno-wymiarowe, jeżeli średnica przewodu jest<0,5 mm - połączenie miniaturowe Parametry charakteryzujące połączenie: średnica przewodu owijanego, minimalna liczba zwojów (ok. 7-8), wymiary końcówki montażowej - wynikają z nich siły nacisku i naciągu, rezystancja połączenia owijanego rzędu 1m. (rys: owinięty kwadracik i owinięty dzyndzel) 2. Zaciskanie Połączenie zaciskowe, polega na zaciśnięciu końcówki montażowej z twardego metalu na przewodzie. || Stosowane do łączenia przewodów współosiowych, płaskich kabli || Połączenia: * zwykłe - zaciśnięty tylko przewód *modyfikowane - zaciśnięty przewód i izolacja || Połączenie o małych rezystancjach - mniej niż 1 m Zalety: *wytrzymale mechanicznie *przenosza duze obciazenia pradowe || Wady: nienaprawialne || 3. Podział płytek ze wzgl. na materiały: sztywne (laminat, z wkładką rdzeniową, formowane, ceramika spiekana), giętkie, sztywno-giętkie 4. materiały podłożowe - izolacyjne (tzw. laminat), zawiera pola lutownicze połączone ścieżkami; dla w.cz. -> ceramika (?) laminat - prasowane warstwy osmowe, nasączone żywicą. Osnowy: papier, tkanina, mata/włókno szklane. Żywice: epoksydowa, fenylowa, paliamidowa. Laminaty są sztywne i giętkie. Laminaty: fenylowo-papierowe FR-2 (tani, kiepskie parametry), epoksydowo-papierowe FR-3, epoksydowo-szklane FR-4, poliestrowo-szklane, teflonowo-szklane i poliestrowo-szklane (słabe wł. mech. Ale dobre do w.cz.) 5. Plytki z polaczeniami drukowanymi, podzial ze względu na konstrukcje: *JEDNOSTRONNE (stosowane do montażu przewlekanego) *DWUSTRONNE (folia miedziana z obu stron lamiantu) : bez metalizacji otworów, z metalizacją otworów *WIELOWARSTWOWE: z otworami przelotowymi, z otworami nieprzelotowymi, z otworami mieszanymi 6. Podział płytek wzgl. technologii wykonania i precyzję: Substraktywne- wytrawianie warstwy miedzi, stosowane do wszystkich płytek, miedź nanoszona galwanicznie lub przez walcowanie, grubość miedzi stała; póładdytywne- chemiczne i elektryczne osadzanie miedzi, różna grubość miedzi, możliwość osadzania warstw rezystywnych; addytywne- nanoszona mozaika przewodząca, grubość może być regulowana; zwykłe, dokładne, precyzyjne, wysoko precyzyjne.
7. Wymiary ścieżek drukowanych Przy lutowaniu powierzchniowym na fali ścieżki i pola lutownicze muszą być względem siebie odpowiednio umieszczone, zachowywać określoną odległość. Szerokość ścieżki obwodu drukowanego: zależy od prądu który ma płynąć przez ścieżkę - obciążalność, grubości folii miedzianej, odległość między ścieżkami, rodzaj materiału podłożowego, maksymalna dopuszczalna temperatura, możliwości technologiczne producenta, spadku napięcia na ścieżce | Każda ścieżka posiada indukcyjność (nH) jako przewód o przekroju prostokątnym. Dla wysokich częstotliwości ważna jest indukcyjność ścieżki. Ścieżki wykonane po dwóch stronach laminatu powstaje kondensator, który wpływa na działanie układu przy wysokich częstotliwościach. Odległość między ścieżkami zależą od: różnicy napięć na sąsiednich ścieżkach, wilgoci i stopnia zanieczyszczenia atmosfery, ciśnienia, zakłóceń, sposobu montażu 8. Od czego zależą odleglosci miedzy sciezkami i punktami lutowniczymi poł drukowanych? Odległość między ścieżkami zależą od: *różnicy napięć na sąsiednich ścieżkach *wilgoci i stopnia zanieczyszczenia atmosfery *ciśnienia *zakłóceń *sposobu montażu 9. Pokrycia zabezpieczające płytek: nic 10. lutowanie: parametry, właściwości, zastosowanie Lutowanie polega na łączeniu dwóch metali przy użyciu trzeciego metalu - lutowia. Jest to połączenie: bez naciskowe; części łączone muszą być bardzo dokładnie oczyszczone; obie części i lutowie muszą być rozgrzane, należy zastosować topnik, elementy muszą zostać ostudzone bez zakłóceń wilgoci Proces lutowania obejmuje: roztopienie lutowia; nagrzanie warstw powierzchniowych łączonych metali; wzajemna dyfuzja łączonych metali i lutowia; usztywnienie połączenia po zastygnięciu lutowia; Parametry lutowia: temperatura lutowia - możliwie jak najwyższa, czas lutowania - powinien być jak najkrótszy, skład lutowia - zależny od temperatury Lutowanie: ręczne: - przy użyciu lutownicy - wyłącznie do montażu przewlekanego - grot lutownicy powinien być czysty i ostry - temperatura śr. 300OC - kilka sekund na lutowanie - popularny topnik - kalafonia | automatyczne na fali (pojedynczej lub podwójnej) - stosowane w montażu przewlekanym i powierzchniowym (najbardziej popularne) rozpływowe - stosowane tylko do montażu powierzchniowego || Lutowanie jest połączeniem naprawialnym 11. Definicja lutowania, zastosowanie lutowania. Lutowanie polega na łączeniu dwóch metali przy użyciu trzeciego metalu - lutowia. Jest to połączenie: *bez naciskowe *części łączone muszą być bardzo dokładnie oczyszczone *obie części i lutowie muszą być rozgrzane, należy zastosować topnik, elementy muszą zostać ostudzone bez zakłóceń wilgoci || Proces lutowania obejmuje: roztopienie lutowia *nagrzanie warstw powierzchniowych łączonych metali *wzajemna dyfuzja łączonych metali i lutowia *usztywnienie połączenia po zastygnięciu lutowia 12. Metody lutowania: *ręczne, *automatyczne (niższa temp.) - zanurzeniowe, rozpływowe, na fali pojed. i podw.
13 Lutowanie na fali (pojedynczej lub podwójnej): z agregatu jest wyrzucany lut; kształt lutu zależy od końcówki dyszy; nad falą przemieszcza się płytka drukowana; Podgrzewanie wstępne 80-100OC - podnoszenie temperatury zestawu lutowanego aby: zmniejszyć szok termiczny; uległy odprowadzeniu elementy lotne topnika; zaktywizować chemiczne oddziaływania topnika (ewentualnie); jeśli temperatura będzie za niska powstaną kropelki i rozpryskiwanie lutu | Podgrzewanie wstępne dzielimy na etapy: pierwsze podgrzanie; drugie podgrzanie; trzecie podgrzanie - lutowanie | Metody wstępnego podgrzewania: przez konwekcje - podgrzewana jest dolna strona płytki; przez promieniowanie | Parametry lutowania na fali: szybkość przesuwania płytki ( poniżej 240OC - 1,5 cm/s; powyżej 240OC (255OC) - 1,8 cm/s; 250OC - 2 cm/s); temperatura - 230OC-255OC; szybkość krzepnięcia; czas lutowania | Lutowanie z mini falą (fala do pojedynczej końcówki montażowej): dla bardzo czułych elementów; do lutowania elementów przewlekanych 14. Parametry stosowane do oceny jakosci lutowania Jakosci polaczenia zalezy od: kata zwilzenia, powierzchni zwilzenia, doboru i dzialania topnika, wstepnego wygrzewania (konwekcja, promieniowanie), sposobu lutowania (reczne, automatyczne), czy wystapil szok termiczny (deformacja plytki, zniszczenie wrazliwych elementow) 15. Czynniki wpływające na wypełnienie szczeliny przy lut na fali: pojemność cieplna łączonych elementów i warstw płytek, grubość płytki, temp. i gęstość lutowia, szybkość przesuwu płytki 16. konstrukcja punktów lutowniczych: A) montaż przewlekany: otwory wykonane w płytce, odpowiednia średnica otwory (aby lutowie mogło wniknąć do środka), otwory metalizowane (całkowicie lub połowicznie) lub niemetalizowane, odpowiednio dobrana pojemność cieplna warstw płytki B) montaż SMD (montaż powierzchniowy): pola lutownicze o wielkości zależnej od lutowanego elementu (szerokość, rozstaw końcówek) z zachowaniem marginesu na ew. błędy w proporcjonowaniu, oraz od metody lutowania (ręczna, automatyczna). Muszą być również w odpowiedniej odległości od ścieżek i innych elementów. Wszystkie pola lutownicze są prostokątne. 17. Rodzaje końcówek montażowych w elementach przeznaczonych do montażu powierzchniowego * skrzydło mewy - do tranzystorów, kondensatorów *typu J - do dużych układów * bezkońcówkowe - rezystory kondensatory, diody 18. pozycjonowanie elementów powierzchniowo: liniowo (po jednym elemencie na stanowisku), sekwencyjnie (wszystkie elementy na stanowisku jeden po drugim), jednocześnie (wszystkie elementy na raz), sekwencyjno - symultaniczna(wszystkie przy jednym stanowisku ale jeden po drugim) 19. metody stosowane w kolejnych operacjach montażu pow. Z lutowaniem na fali: nanoszenie kleju (metodą sitodruku); automatyczne pozycjonowanie elementów za pomocą przyssawki pneumatycznej lub szczęki (sekwencyjne, liniowe, równoczesne lub sekw.-równ.); utwardzanie kleju gorącym powietrzem lub promieniowaniem; obrócenie płytki; lutowanie na fali pojedynczej lub podwójnej ew. z „nożem powietrznym”
20. Metody stosowane w kolejnych operacjach montażu powierzchniowego, w którym zastosowano lutowanie rozpływowe *nakładanie pasty lutowniczej z klejem na pola lutownicze (np. dozownikiem) *pozycjonowanie elementow * lutowanie rozplywowe (np. w parach cieczy w systemie pionowym - wannowym lub liniowym - poziomym) 21. Rodzaje źródeł zakłóceń: naturalne [ziemskie (wyładowania atmosferyczne), pozaziemskie(szumy kosmiczne, zmiany jonosfery)], przez działalność człowieka(inne urządzenia elektryczne (linie przesyłowe, nadajniki radiowe)), wewnętrzne (niepożądane zjawiska fizyczne wewnątrz urządzenia) 22. kanały sprzęgające zakłócenia w obwodach elektrycznych: sprzężenie indukcyjne - jego kanałem jest pole elektromagnetyczne; pojemnościowe - między dwoma przewodami (pole elektryczne) 23. Sprzężenie pojemnościowe - metody mniejszania sprzężenia (rysunek) przewód 1 - źródło zakłóceń, przewód 2 - odbiornik zakłóceń, Napięcie UN jest wywoływane przez źródło U1 i zależy od kanału sprzężenia | Pojemność C1G jest pomijalna || Przy założeniu, że spełniona jest zależność ωR(C_12 + C_2G) << 1 || U_N = jωR * C_12 * U_1 || gdy R >> 1 / (jω(C_12 + C_2G) to U_N = [ C_12 / (C_12 + C_2G) ] * U_1 || C2G - jak największe - aby zmniejszyć zakłócenia , C12 - jak najmniejsze 24. zależność napięcia zakłóceń w funkcji pulsacji dla sprzężenia pojemnościowego między dwoma przewodami: źródła i odbiornika zakłóceń: UN=jωRC12U1 przy założeniu, ze ωR(C1G+C2G)<<1 Napięcie zakłóceń jest wprost proporcjonalne do częstotliwości ω źródła zakłóceń, rezystancji, pojemności między przewodami oraz do napięcia U1. Zakładając, ze nie można zmienić napięcia ani częstotliwości trzeba zmniejszyć pojemność oraz rezystancję. 25. sprzężenie pojemnościowe - miedzy dwoma przewodami Schemat zastępczy (źródło sinusoidalne U_1, 2 kondensatory C_1G i C_2G, opornik R; wszystko równolegle na dole uziemione, a u góry miedzy kondensatorami jeszcze jeden kond. 1 przy źródle, 2 przy oporniku); przewód 1 - źródło zakłóceń; przewód 2 - odbiornik zakłóceń | Napięcie UN jest wywoływane przez źródło U1 i zależy od kanału sprzężenia. Pojemność C1G jest pomijalna. Przy założeniu, że spełniona jest zależność: ωR(C12+C2G)<<1 | UN=jωRC12U1 | gdy R>>1/[jω(C12+ C2G)] to UN=[C12/( C12+ C2G)]U1 | aby zmniejszyć zakłócenia: C2G - jak największe, C12 - jak najmniejsze || z ekranem - warunek: ekran uziemiony (schem jw. ale po 2 kondensatory) UN=[C12/( C12+ C2G+G2S)]U1 | dla R<<1/[jω(C12+ C2G+G2S)], UN=jωRC12U1 - napięcie zakłócające | Zmniejsza zakłócenia: odsunięcie przewodu 2 od przewodu 1; ekran z uziemieniem 26. sprzężenie indukcyjne - rys z xra!
27. Podzespoły stykowe: przeznaczone do wykonywania połączeń elektrycznych za pomocą styków. Param: prąd max, napięcie max, rezystancja styku [mΩ], rez. izolacji [MΩ], trwałość, stała dielektryczna, pojemność, odporność na warunki klimatyczne. 28. Podstawki: Stosowane w celu: możliwości wymiany elementu (naprawa, zamiana); uniknięcie wpływu wysokiej temperatury na dany element podczas lutowania | Podstawki wprowadzają dodatkową rezystancje do wyprowadzeń (do połączenia), dodatkowe pojemności, obniżają niezawodność całego układu, zwiększają wymiary (objętość) i koszty. W układach cyfrowych (duży margines błędu) są stosowane bez większych ograniczeń. W układach analogowych czasami niemożliwe jest ich stosowanie ze względu naparametry pasożytnicze podstawki. | Podstawki dzielimy na: precyzyjne, ekonomiczne (różnię się cena i parametrami; do montażu owijanego, przewlekanego i powierzchniowego) 29. Złącza ( przeznaczenie, budowa, rodzaje) Składa się gniazda i wtyku. || Powinny zapewniać: *mała i stałą rezystancje styku *dużą rezystancje izolacji między stykami, między stykami i masą *dużą wytrzymałość elektryczną *małą siłę uruchamiania przy dużej pewności styku *dużą trwałość użytkową *dla wielkich częstotliwości małą pojemność indukcyjność, mały współczynnik strat dielektryka i możliwość ekranowania || Budowa gniazda wtyku: kontakty (obejmowane, obejmujące) - elementy zapewniające przesyłanie sygnału z jednego obwodu do drugiego *korpus izolacyjny - w którym umieszczane są kontakty z określoną dokładnością geometryczna * elementy naprowadzające i stwarzające warunki poprawnej pracy kontaktu *elementy mocujące, umożliwiające mechaniczne zamocowanie współpracujących części złącza *końcówki montażowe *inne elementy: np. ekrany || O jakości styku decydują kontakty obejmujące. Korpusy złącz mogą być z tworzyw termoutwardzalnych lub termoplastycznych (gorsze właściwości mechaniczne) Złącza dzielimy na: *do obwodów drukowanych *bezpośrednie *pośrednie *kablowe *szufladowe