Dikdortgen prizma ve silindir govdeli minyatur elemanlara cip komponent denir. 2007 itibariyle en kucuk cip komponent 0.1 x 0.05mm (LxW) boyutlarındadır. Endustride 1.0 x 0.5 mm (LxW) boyutunda cipler coğunlukla sadece yuksek teknoloji gerektiren ve az yer kaplaması arzu edilen cihazlarda (cep telefonu, PDA, el bilgisayarları, RF modullerde vb.) kullanılırken, 1.6 x 0.8 mm (LxW) ve daha buyuk boyutlardaki yuzey montaj devre elemanlarını YMT-Yuzey Montaj Teknolojisi ile uretilmiş her turlu cihazın icinde gormek mumkundur. Cip komponentlerin yanı sıra govdeden ikiyana bacakların dışa cıktığı SOP ve dort tarafa dışa cıktığı QFP tipleri, dort taraftan govde altına J harfi biciminde kıvrık bacaklı PLCC ve govdenin alt kısmında matris şeklide lehim toplarının bulunduğu BGA kılıf tipleri de cok bilinen kılıf tipleridir.
Konu başlıkları
1 Eletronik Kart Montaj Teknikleri 1.1 Krem Lehim ile Lehimleme 1.2 Yapıştırıcı ile Montaj 2 Ustunlukleri 3 Mahsurları 4 Kılıf Olculeri 5 Bağlantılar
Eletronik Kart Montaj Teknikleri
Krem Lehim ile Lehimleme
Komponentlerin (YME malzemelerin) monte edileceği kart uzerinde ince bir tabaka halinde bakır veya kalay-kurşun veya altın kaplanmış duz yuzeylere ada denir. Ada'lar su yolları ile birbirlerine ve diğer elektriksel noktalara birleştirilmiştir. Su yolları, gerek kart yuzeyinde dolaşarak devre elemanları arasında ve gerekse cift yuzlu veya cok katmanlı kartlarda kaplamalı delik icleri vasıtasıyla katmanlar arasında elektriksel iletimi sağlarlar. Cok katmanlı kartlar ve kaplamalı delik icleri, YMT'nin getirdiği bir yenilik değildir ancak elemanların uclarının delik iclerine monte edilmesi ihtiyazı yuzey montaj teknolojisinde ortadan kalkmıştır. Krem lehim %62 kalay, %36 kurşun, %2 gumuş alaşımından 100 mikrondan kucuk capta metal toplarının jel kıvamında lehim pastası (flux) ile oluşturduğu yapışkan kıvamda bir karışımdır. Krem lehim adalar uzerine serigrafi ile metal elek şablonlar kullanılarak surulur. Bu işlem icin serigrafi baskı makineleri kullanılır. Boylece adalar uzerinde istenen yukseklikte ve delikli sac şablonun oyuğunun şeklinde krem lehim bırakılır. Surulen lehimin kalınlığı elek denilen adaların uzerlerine denk gelen yerlere oyukların acıldığı metal şablonun sac kalınlığı kadar olacaktır. Daha sonra YME (SMD) dizgi robotları, krem lehim surulmuş karta YME (SMD) malzemeleri dizer. Kart bu işlemden sonra fırına gonderilir. Fırında lehim surulup dizilmiş kart, programlı bir şekilde belirli sıcaklıklara belirli surelerde ulaştırılır. İlk once ilk ısıtma (rampa ısıtma) yapılır. Butun kart belli bir sure eşit ve duzgun bir şekilde ısıtılır. Bu sayede ısınma ve soğumaların yarattığı gerilmelere dayanım sağlanmış olur. Sonra on ısıtmada yapılmaya başlanır. Krem lehimin icindeki jel flux'ın ada ve komponent metal yuzeyine yayılıp yuzey gerilimini azaltması, oksitleri cozmesi istenir. Son aşamada ise krem lehimin metal alaşımı eritilerek ve komponent bacakları ile adalar arasında iletken, metal bir bağlantı oluşturur. Bu son aşamaya yeniden akıştırma (reflow) denir. Kart en sonunda soğutularak lehimleme sureci bitirilir.
Yapıştırıcı ile Montaj
Komponentlerin merkezine gelecek yerlere kart uzerine yapıştırıcı dağıtıcı makine veya serigrafi baskı yontemi ile yapıştırıcı surulur. Karta YME(SMD) dizgi robotu ile elemanlar dizilir. Sonra fırında belli bir sıcaklıkta belli bir sure kaldıktan sonra yapıştırıcı kurur (Kurlenir). Daha sonra geleneksel dalga lehimleme makinesinde kart lehimlenir.
Ustunlukleri
SMD malzemelerle imalatın bacaklı malzemelere imalata gore ustunlukleri şunlardır:
Kucuk, hafif komponentler Daha az ısı ureten cihazlar yapabilme Daha az guc tuketen minyatur devreler uretebilme Kart uzerinde daha az delik delme gereği Montajda daha sade devre elemanı montaj makineleri kullanabilme imkÂnı Mekanik titreşim ve sallantılara karşı daha iyi dayanıklılık Fırınlamada erimiş lehimin yuzey gerilimleri ile malzemeyi merkeze cekip duzeltme yeteneği Seri imalatta elektronik kartın iki yuzune de eleman dizebilmede imkÂnı Duşuk ic direnc ve ic induktans (ki yuksek frekans devrelerinde daha iyi başarım sağlar) SMD elemanlar genelde daha ucuz olamsı vebu sayede daha ucuz elektronik cihazlar uretebilme imkÂnı Daha az istenmeyen radyo frekans parazitlerine neden olması Belirli koşullar altında SMT komponentlerin değerlerini ve davranışları kolay kestirilebilir olması Mahsurları
Yuzey montaj teknolojisinin bacaklı komponent ile montaj tekniğine gore zayıf yonleri şunlardır:
SMT (YMT) uretiminin daha karmaşık olması, İlk uretime başlama yatırım maliyetinin daha yuksek olması, El ile mudahale ve tamir imkÂnlarının parcalar cok kucuk olduğu icin zorlaşması ya da ekonomik olmaması, Prototip imalatın ekonomik olmaması. Kılıf Olculeri
Yaygın SMD malzemelerin boyutları
SMD devre elemaları kılıf olculeri JEDEC standardlarına gore belirlenmiştir. Ciplerde standard isimler coğunlukla elemanın eni ve boyunun inc veya metrik birimde yan yana yazılmasıyla verilir. Ornek olarak 1.6 mm boyunda ve 0.8 mm enindeki cip komponent metrik olcu birimiyle 1608 kılıf olarak adlandırılır. Eğer eleman bir direnc ise R1608 veya 1608R diye adlandırılır. Benzer şekilde kondansatorler 1608C veya C1608; induktans ise L1608 veya 1608L olur. Olcu imperyal olcu birimiyle 1.6 x 0.8 mm boyutlarının inc karşılığının 0.06" x 0.03" olması nedeniyle 0603 diye adlandırılır.
isimlendirme inc(metrik): en x boy"(en x boy mm) 01005 (0402): 0.016" × 0.008" (0.4 mm × 0.2 mm) 0201 (0603): 0.024" × 0.012" (0.6 mm × 0.3 mm) 0402 (1005): 0.04" × 0.02" (1.0 mm × 0.5 mm) 0603 (1608): 0.063" × 0.031" (1.6 mm × 0.8 mm) 0805 (2012): 0.08" × 0.05" (2.0 mm × 1.25 mm) 1206 (3216): 0.126" × 0.063" (3.2 mm × 1.6 mm) 1806 (4516): 0.177" × 0.063" (4.5 mm × 1.6 mm) 1812 (4532): 0.18" × 0.12" (4.6 mm × 3.2 mm) 2512: 0.25" × 0.12" (6.3 mm × 3.0 mm)
__________________