Electronica Azi SMT nr 2

MARTIE/APRILIE, 2015 - NR. 2 VOL. 1 PREţ: 10 LEI

SUMAR

ELECTRONICA AZI - SMT 2.2015

5 Editorial: SMT - Eppur si muove 6 Tehnica “wire-bonding” de interconectare a chip-urilor semiconductoare După anii ’70, cea mai mare creştere la nivelul economiei mondiale a cunoscut-o industria electronică, iar în cadrul ei, una dintre ramurile cu dezvoltări extrem de pronunțate este cea a packaging-ului electronic. Cele două afirmaţii îşi găsesc susținere și argumente convingătoare în prezenţa electronicii în toate domeniile activităţii umane (medicină, transport, telecomunicaţii, auto și aero, comerţ, educaţie, militar, divertisment sau altele) și în toate mediile supuse cunoaşterii (de exemplu subacvatic, adânc în scoarţa terestră, departe în spaţiul extraterestru sau la scară nanometrică).

10 MAGNUS FHD ZAP Imagine video Full HD și de cea mai înaltă calitate / Flexibilitate la linia de producție / Captură facilă de imagini / Conectare directă la PC sau laptop.

12 OrCAD Library Builder Generarea avansată, automată, a simbolurilor componentelor electronice şi a amprentelor capsulelor acestora.

14 DesignSpark PCB Pentru o nouă provocare și un nou design, Aurocon COMPEC vă face cunoscută aplicația Design Spark PCB, fiind ceea mai eficientă și simplu de utilizat aplicație disponibilă în prezent.

16 Siguranţe fuzibile – PCB 17 Conectori PCB 18 Calificarea pentru utilizare în medii ostile a aliajelor de contactare pe baza conceptului temperaturii omoloage Asistăm la o reală tendință pentru echipamentele electronice de a fi utilizate într-o gamă tot mai largă de temperaturi de lucru și la un nivel tot mai înalt al solicitărilor mecanice. Acest mediu dur de exploatare nu mai este exclusiv al domeniului auto, ci este întâlnit și în cazul aplicațiilor pentru exploatarea și producția petrolului și a gazelor, pozarea cablurilor submarine, echipamente aerospațiale. Există aplicații care se adresează unor temperaturi dincolo de limitele standardului militar, -55°C ... +125°C.

21 Seria dozatoarelor de fluide PerformusTM de la Nordson EFD 22 Premium Quality .... Just in Time!

LTHD CORPORATION, vă stă la dispoziţie, cu toate informaţiile de care aveţi nevoie ca profesionist implicat în procesul de identificare.

24 PRODUSE ESD 26 High Quality Die Cut 28 New Heights in Ergonomics and Process Control for Underheaters 30 SOLDER JOINT INSPECTION AND ANALYSIS with GE Phoenix | x-ray microfocus and nanofocus X-ray systems 4

Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

www.electronica-azi.ro

SMT INDUSTRY

Prof. Dr. Ing. Paul Mugur Svasta, Director General UPB-CETTI paul.svasta@cetti.ro

SMT - Eppur si muove În primul număr al noii noastre reviste de specialitate, SMT, menționam faptul că ea își propune să abordeze o multitudine de aspecte în concordanță cu tehnologia SMT, tehnologie relativ nouă în domeniul asamblării modulelor electronice, dar dominantă pe plan mondial. Tot acolo, aminteam doar în treacăt, despre cunoștințele pe care trebuie să le stăpânească viitorii ingineri, interesați să-și desfășoare profesia într-o industrie de vârf ce pe drept cuvânt poate fi încadrată într-o industrie high tech.

Prezenţa acestei industrii în țara noastră a început să fie din ce în ce mai vizibilă. În acest context este suficient să fie efectuată o foarte sumară trecere în revistă a companiilor ce activează în România, în domeniul asamblării de module electronice și care folosesc tehnologia SMT. Amintesc, printre altele, firme cum ar fi: Continental Automotive, Hella, Yazaki, Miele, Celestica, Siemens, Intrarom, Plexus, Bosch, Conectronics şi altele, firme ce asigură zeci de mii de locuri de muncă, multe dintre ele fiind interesate în extinderea capacităților lor de producție.

Sunt convins că nu am epuizat lista companiilor existente și îmi cer scuze față de firmele pe care nu le-am amintit. Promit că pe viitor o să mă străduiesc să obțin

EDITORIAL

informații cât mai apropiate de situația reală existentă, informații pe care le voi supune atenției cititorilor revistei. În plus, am omis intenționat să numesc (deoarece lista este lungă şi probabilitatea omisiunii este mare) multitudinea de firme din categoria IMM-urilor unde tehnologia SMT este prezentă.

Ceea ce este extrem de important, să fie scos în evidență, referindu-ne la situația din țara noastră, vizează faptul că din ce în ce mai multe companii existente la noi sunt implicate nu numai în fabricarea de module electronice ci şi în activități de cercetare, dezvoltare și inovare (C & D & I). În acest fel, ingineri cu profil de electronică și nu numai au posibilitatea să-și valorifice cunoștințele în cadrul unor activități cu valoare adăugată mare!

Cele menţionate mai sus, privitor la continua dezvoltare a industriei electronice de la noi, au o explicație extrem de simplă. Produsele electronice sunt prezente peste tot, iar la nivelul Uniunii Europene activității de inovare în domeniul electronicii îi este acordată o foarte mare importanță. Ca atare, actualmente în lume este nevoie de conceperea, dezvoltarea, inovarea și fabricarea de produse electronice. Și cum la noi mediul profesional este propice pentru asemenea activități este de așteptat ca din ce în ce mai mulți investitori să fie interesați să-și localizeze investițiile la noi.

Consider că prea suntem intoxicați zilnic cu informații privind dezastrul economic în care actualmente am ajuns. Nu cred că este cineva care să nu fi auzit că astăzi în ţara noastră industria electronică construită înainte de 1989 nu mai există, că nu s-a construit nimic în locul ei și că doar ITC are actualmente la noi o reprezentare adecvată.

Nimic mai fals, cu atât mai mult cu cât aproape zilnic am posibilitatea să port discuții cu persoane interesate să dezvolte produse electronice, persoane ce se interesează de studenți bine pregătiți în domeniul conceperii și realizării acestor produse, multe dintre ele făcând parte din categoria “smart”, categorie ce nu poate fi abordată fără a avea în vedere modulele de tip “embedded systems”.

Este, într-un anume fel, o schimbare de paradigmă privind industria electronică de la noi. Pe de o parte, o identificăm în cadrul marilor companii multinaționale, iar pe de altă parte, în cadrul din ce în ce mai multor IMM-uri, categorie în care includ atât “startup”- urile cât și “spin-off”-urile. Evident că această schimbare în viața economică a țării trebuie să genereze o adaptare corespunzătoare a felului în care este pregătită resursa umană ce ar urma să-și desfășoare activitatea în cadrul acestei industrii. Iar în ceea ce privește interesul privind apariția de noi investiții în industria electronică, lucrurile nu se opresc aici.

Mă pregăteam, zilele acestea, să aștern pe hârtie editorialul destinat numărului 2 al revistei SMT, când am fost vizitat de domnul Ibrahim Karakan. Domnia sa dorește să promoveze, într-un viitor apropiat, o colaborare strânsă cu mediul nostru academic, aceasta ca urmare a faptului că intenționează, foarte curând, să înceapă o investiție într-o firmă de electronică situată în localitatea Dărmănești, Dâmbovița, localitate situată aproximativ la jumătatea distanței dintre Ploiești și Târgoviște și la mai puțin de 100 Km distanță de București, distanță ce, deocamdată, se parcurge cu mașina în cca 60 de minute.

La Dărmănești, mulțumită unui primar vizionar, domnul Matei Gheboianu, compania Eurotion, urmează, pe o suprafață de 108.000 metri pătrați, să construiască facilități destinate industriei de electronică!

Facilitățile industriale au în vedere fabricația de seturi de televizoare, tablete, laptop-uri, telefoane mobile etc., precum și linii de fabricat cablaje imprimate, urmând să fie create cca. 2400 de locuri de muncă, tehnologia dominantă ce urmează a fi implementată fiind SMT. Promit, referitor la preconizata investiție, să revin în scurt timp cu informații mai ample.

Merită să crezi în dezvoltarea industriei electronice la noi şi mai ales să te pregătești pentru a putea să faci parte din “clubul” profesioniștilor acestei industrii de mare perspectivă.

Eppur si muove!

Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

5

TEHNOLOGIE SMT

Tehnica “wire-bonding” de interconectare a chip-urilor semiconductoare După anii ’70, cea mai mare creştere la nivelul economiei mondiale a cunoscut-o industria electronică, iar în cadrul ei, una dintre ramurile cu dezvoltări extrem de pronunțate este cea a packaging-ului electronic. Cele două afirmaţii îşi găsesc susținere și argumente convingătoare în prezenţa electronicii în toate domeniile activităţii umane (medicină, transport, telecomunicaţii, auto și aero, comerţ, educaţie, militar, divertisment sau altele) și în toate mediile supuse cunoaşterii (de exemplu subacvatic, adânc în scoarţa terestră, departe în spaţiul extraterestru sau la scară nanometrică).

Autori:

Gaudenţiu Vărzaru, Norocel Dragoş Codreanu Ioan Plotog

Binecunoscuta lege a lui Moore (enunțată în aprilie 1965, în revista “Electronics Magazine”, lege care spunea: “numărul tranzistoarelor într-un circuit integrat dens se dublează la fiecare aproximativ doi ani”, figura 1), chiar dacă iniţial era depășită de o perioadă de numai 18 luni, iar după 2013 perioada a ajuns la aproximativ 3 ani, încă se consideră de relativă încredere până în 2020 – 2022. În aceste condiţii, ierarhizarea în packaging-ul electronic începe să nu mai fie clar delimitată, nivelurile interferând în numeroase situații. În cazul modulelor multi-chip (Multi-Chip Module, MCM, figura 2), a): MCM-C (ceramic) Sursa: www.goldenaltos.com

b): MCM-L (laminate) Figura 1: Ilustrarea legii lui Moore 6

Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

Figura 2: Module multi-chip www.electronica-azi.ro

TEHNICI DE INTERCONECTARE

chip-urile semiconductoare sunt interconectate cu un substrat (uneori chiar PCB) conţinând structura de interconectare, dar MCM nu se poate plasa pe nivelul 2 (PCB, modul electronic), fiind la granița dintre nivelul 1 (wafer, chip, componentă) și nivelul 2; similar, plasarea chip-urilor direct pe circuitul imprimat și interconectarea lor prin tehnologia Chip On Board, COB (figura 3), utilizând conductoare din aur (sau alte metale) de zeci de microni în diametru (uzual 25 μm) alături de componente discrete, nu mai poate fi considerată strict pe nivelul 1.

Figura 3: Afișor cu cristale lichide realizat cu un circuit integrat plasat direct pe circuitul imprimat (tehnologia COB) Pentru formarea specialiștilor capabili să se integreze rapid într-o piaţă globalizată, UPB-CETTI s-a străduit să fie în trend cu evoluţia în domeniul packaging-ului electronic prin perseverentă participare în proiecte naţionale şi internaţionale, prin activități de cercetare ştiinţifică recompensate prin obținerea de echipamente de înaltă calitate ale unor firme de prestigiu din domeniu (IBL Loettechnik GmbH, Martin GmbH, Alpha - Cookson Electronics, actualmente Alent) şi, desigur, prin urmărirea dezvoltării tehnologice pe plan mondial. Odată cu necesitatea conformării cu directiva europeană de restricţie a substanţelor periculoase (Directiva 2002/95/EC, numită și Directiva RoHS) prin trecerea la contactarea cu aliaje fără plumb, UPB – CETTI a promovat intens tehnologia disruptivă de contactare prin retopire cu transfer de căldură prin condensare (realizând în producţia electronică utilizarea exclusivă a echipamentului SLC309 de la IBL, echipament de lipire în atmosferă de vapori, Vapour Phase Soldering).

Figura 4: Echipamentul de “wire-bonding” HB-16

Explozia de componente (package-uri) complexe (de tip BGA, QFN, module multichip etc.) a necesitat dotarea cu echipamente capabile să asigure alinierea terminalelor cu pad-urile corespunzătoare, astfel că, în prezent centrul dispune de trei tipuri de staţii de procesare SMT/BGA: X-410, PDR şi MO-100, Manncorp, unde alinierea se face prin sisteme de vizualizare cu divizarea imaginii şi Expert 04.6 IXH, Martin, unde alinierea de face utilizând modele prevăzute cu fante pentru observarea unor repere de pe cablaj, modelele fiind dedicate diferitelor tipuri de capsule complexe. Ultimul echipament intrat în dotarea tehnologică a centrului permite abordarea unui nou palier al ierarhiei packaging-ului electronic, palier aflat la graniţa dintre nivelurile 1 şi 2, acesta fiind echipamentul de interconectare ultrasonică prin fir (numit echipament de “wire-bonding”) HB16, de la TPT Wire Bonder GmbH (figura 4).

Sistemul tehnologic a fost achiziționat prin proiectul “ACTIV PE PIAŢA MUNCII: Formarea şi dezvoltarea de competenţe pentru creşterea ocupării în electronică şi mecatronică”, acronim ACTIV-PM (cod contract: POSDRU/125/5.1/S/133562, beneficiar: UPB-CETTI, URL:www.activ-pm.eu), proiect cofinanţat din Fondul Social European prin Programul Operaţional Sectorial pentru Dezvoltarea Resurselor Umane 2007 – 2013, axa prioritară: 5. promovarea măsurilor active de ocupare, domeniul major de intervenţie: 5.1: dezvoltarea şi implementarea măsurilor active de ocupare.

Proiectul ACTIV-PM este un proiect POSDRU al cărui obiectiv general îl reprezintă susţinerea persoanelor aflate în căutarea unui loc de muncă, șomerilor şi persoanelor inactive în găsirea unui serviciu care să corespundă aspiraţiilor lor şi nevoilor pieţei forţei de muncă în regiunile în care partenerii din consorţiu sunt activi, în domeniile “electronică şi mecatronică”.

Consorţiul doreşte ca, prin acest proiect, să ajute oamenii specializaţi prin proiect să îşi (re)câştige încrederea în forţele proprii şi în capacitatea de a contribui la bunăstarea lor şi a comunităţii în care trăiesc. Pentru cei cu capacitate antreprenorială, proiectul deschide calea de a se construi propriile afaceri, generându-se astfel noi locuri de muncă şi multiplicându-se eforturile care se depun în acest proiect. Prin acest proiect se deschide calea perfecţionării în domeniul electronicii, segment de mare actualitate şi viitor. Ü

Figura 5: Interfaţa de comandă om-maşină Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

7

TEHNOLOGIE SMT Ü

Revenind la aspectele tehnice legate de tehnologia și echipamentul de “wire-bonding”, bond-area sau contactarea prin fir (prin termocompresie, TC, sau termosonică, TS) este o metodă foarte flexibilă și eficace de realizare a conexiunilor dintre chip-ul semiconductor şi terminalele capsulei sale sau între chip și substratul (în multe cazuri PCB) ce conține structura de interconectare

Echipamentul HB-16 permite, în configuraţia actuală, interconectarea cu fir sau panglică din Au, Al, Ag sau Cu într-o funcţionare semiautomată: manuală pe direcţiile OX-OY pentru deplasarea mesei de lucru şi a componentei, automată pe direcţiile OZ-OY pentru controlul uneltei de bond-are şi controlul electronic al parametrilor procesului: forţa, semnalul electric ultrasonor, temperatura şi timpul.

Figura 6: Conexiuni tip bilă (“ball”) şi detaliu

Figura 7: Conexiuni tip pană (“wedge”) şi detaliu

la nivel de modul electronic. Tehnica este totodată şi cea mai eficientă ca preţ, fiind utilizată la majoritatea tipurilor de capsule.

Materialele pentru firul conductor de interconectare au cunoscut o tranziţie de la preţioasele metale aur şi argint, la altele mai ieftine ca aluminiul şi cuprul (deşi acesta din urmă, devenind deficitar, cunoaşte în prezent o creştere de preţ). În secţiune transversală, firul poate fi circular sau dreptunghiular (conductor bandă), diametrul (diagonala) putând fi în plaja 15 – sute de μm, pentru Tip bondare

Avantaje

Dezavantaje

Ball (bilă)

Mai ușor de contactat Mai rapidă de realizat

Aplicabilă numai pentru fir de Au Necesită pad-uri mai mari Necesită caldură

Wedge (pană)

Aplicabilă pentru fir de Au, Al Necesită cele mai mici pad-uri Nu necesită încălzirea firului de Al

Proces mai complex Viteză de realizare mai mică Bond-area se face într-o singură direcţie

aplicaţiile de mare putere. Tehnologia bond-ării a evoluat şi ea odată cu miniaturizarea componentelor, astfel că limita spaţierii pad-urilor destinate contactării firului a scăzut de la 90μm (mijlocul anilor ’90) la 25μm [1].

8

Contactările realizate cu HB-16 pot fi de tip bilă (ball, figura 6) sau pană (wedge, figura 7). Utilizarea uneia sau alteia reprezintă o problemă ce depinde de material și secțiune, deoarece un anumit tip de conexiune poate fi recomandabil pentru un anumit material (de exemplu aur faţă de aluminiu), sau pentru o anumită secţiune a conductorului (circulară sau dreptunghiulară).

Diferenţele dintre cele două tipuri de bond-ări sunt prezentate în tabelul următor [2]:

Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

Alte deosebiri derivă din modul de realizare: bila se creează la capătul firului care trece vertical printr-un capilar; prin aplicarea energiei ultrasonore pentru formarea celei de-a doua contactări şi tăierea firului se formează bila pentru următoarea contactare. În www.electronica-azi.ro

TEHNICI DE INTERCONECTARE

cazul penei, firul iese din dispozitiv sub un anumit unghi; după aplicarea energiei ultrasonore pentru formarea conexiunii pereche şi tăierea firului, capătul acestuia se repoziționează pentru conexiunea următoare.

Metoda de bond-are ultrasonoră utilizată de echipamentul HB-16 are trei parametri: forța, energia ultrasonoră şi timpul. Forța (maximum 150cN) este aplicată pentru a determina deformarea şi pentru a favoriza intrarea în contact a uneltei de bond-are, fir şi substrat. Energia ultrasonoră (frecvența: 62kHz, puterea maximă: 10W) aplicată metalului ce urmează a fi contactat îi conferă temporar o plasticitate, determinându-l să curgă sub acțiunea unei presiuni. Deformarea firului va rupe și va îndepărta prin acțiunea ultrasunetelor contaminanții din zona de contactare.

La scară microscopică, energia ultrasonoră determină excitarea electronilor liberi de pe nivelurile de valență exterioare ale metalelor ce se vor contacta, eliberarea lor favorizând formarea unor legături covalente şi a unei structuri bimetalice la interfața celor două metale. În funcție de materialele firului şi substratului (în general cupru, fie sub formă de terminal, fie sub formă de pad, în Tip bondare Dimensiune fir [μm] Ball (bilă) Wedge (pană)

17 25 17 25

prin crearea unei conexiuni tip bilă pe pad-ul semiconductor, în timp ce pe substrat se realizează o conexiune tip pană. Diametrele firelor pot fi cuprinse între 17 şi 75μm, în timp ce banda din aceleaşi materiale poate avea dimensiunea maximă de 25 × 250μm.

Constructiv, echipamentul este constituit din următoarele elemente: un microscop stereo Leica cu zoom 6:1 având conectată pe un ocular o cameră de luat vederi ale căror imagini sunt afişate pe un monitor Odys, un sistem de iluminare dublă cu fibră optică, o interfaţă om-maşină cu display TFT de 6.5 inch şi taste virtuale (figura 5), capul bonder-ului, suportul circuitului prevăzut cu sistem de încălzire, masă de lucru deplasabilă în planul OX-OY, mouse-ul (sau pucul) de control al derulării mosorului cu fir şi al operaţiei de bond-are propriu-zise. Pentru plasarea chip-ului semiconductor, HB-16 dispune de un kit de plasare, “pick-andplace”, bazat pe o pompă cu vid. Varianta standard a uneltelor de bond-are existente în momentul de faţă oferă posibilitatea procesării firelor de Au și Al de 17 şi 25μm. Cerinţele impuse padurilor şi spaţierii de pe chip-ul semiconductor sunt prezentate în tabelul de mai jos:

Unelte standard Dimensiune Pasul minim minimă pad [μm] [μm] 60 100 25 × 38 40 × 50

Unelte pentru pas fin Dimensiune Pasul minim minimă pad [μm] [μm]

120 170 68 80

45 80 20 × 28 30 × 40

50 90 50 60

Figura 8: Primele încercări…

cazul COB, aici putând apărea şi alte materiale utilizate pentru finisare, cum ar fi aurul – ENIG, paladiul – EPIG, argintul - ImAg) există câteva sisteme metalurgice tipice: Au–Au, Au–Al, Au–Cu, Au–Ag, Al–Al, Al–Ag, Al–Ni, Cu–Al. Comportarea lor este diferită, unele fiind favorabile formării de compuşi intermetalici care pot scădea proprietățile legăturii (Au-Al, Au-Cu) la temperaturi ridicate, altele fiind extrem de fiabile (Au-Au, Al-Al). Căldura la interfața contactării apare ca un produs secundar, de aceea nu este necesară şi o încălzire din exterior pentru formarea bond-ării.

Timpul (0 ... 10s) este setat astfel încât să fie suficient de lung pentru a putea avea loc difuzia. În cazul bond-ării cu Au, intervine un al patrulea parametru – temperatura necesară eliminării impurităților de pe suprafața metalelor. În general, contactarea prin bond-are termosonoră se realizează

În perioada următoare vor fi continuate încercările (figura 8) de investigare a capabilităților echipamentului pentru a putea extinde oferta de servicii de electronică aplicată pentru întregul grup țintă din cadrul proiectului ACTIV-PM. Vor putea fi, astfel, abordate soluţii noi de încapsulare a unor module complexe sau chip-uri direct pe cablaj și a unor dispozitive care să integreze senzori diferiţi alături de circuitele electronice de prelucrare a informaţiei ￭ [1] Joe Fjelstad – Wire bonding process for bonding over active circuits and low K materials, Global SMT & Packaging, December 2007.

[2] Franz Hickmann – Wire Bonding Basics, Version 4.0, TPT Wire Bonder, 2013.

www.cetti.ro Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

9

TEHNOLOGIE SMT

Imagine video Full HD și de cea mai înaltă calitate / Flexibilitate la linia de producție / Captură facilă de imagini / Conectare directă la PC sau laptop.

DESTINAT LINIILOR DE PRODUCŢIE Magnus FHD ZAP poate fi poziţionat deasupra conveioarelor sau pe arii mari de inspecţie.

CALITATE EXCELENTĂ A IMAGINILOR DATORITĂ CAMEREI FULL HD Imaginea perfectă, clară şi contrastul de neegalat este garantat de optica japoneză de mare dimensiune (58mm). Pe monitor apare exact cea ce este sub cameră, fără contorsiuni, întărzieri sau interferenţe.

Senzorul încorporat este de 5 ori mai Caracteristici technice Mărire: Distanță obiectiv / lentilă Greutate: Rezoluţie cameră:

Zoom cameră: Format monitor recomandat: Ieşiri: Dimensiune monitor: Consum total: Consum standby: 10

sensibil la lumină față de modelul anterior astfel încât aveţi o imagine mai clară şi mai precisă. Datorită autofocalizării automate este garantată o acureteţe ridicată a imagini indiferent de gradul măririi.

PARTAJARE și CAPTURĂ de IMAGINI Tagarno a dezvoltat noi soluţii pentru înregistrarea şi stocarea imaginilor. MAGNUS FHD ZAP se livrează cu conexiune USB 3.0 şi cu un software care dă posibilitatea de streaming şi stocare directă de imagini Full HD de înaltă calitate (60fps) în scop de editare sau

distribuţie. Imaginea poate fi proiectată simultan pe un monitor Full HD şi pe laptop sau PC, ceea ce dă posibilitatea utilizării acesteia şi în domeniul educaţional.

MĂRIRE de 48× Cu un zoom optic FHD de 30× profunzimea cîmpului este semnificativ îmbunătățită, iar în comparaţie cu celelalte microascoape de pe piaţă utilizatorul are o privire de ansamblu mai bună chiar şi la un zoom minim, iar la zoom maxim poate atinge grade de mărire de 48× cu lentilă de +4.

1.6 - 48.1× cu monitor 22” și lentilă +4 245mm/9.6” cu lentilă +4 1.5 kg/3.3 lbs FULL HD 1080p, 1920 × 1080p la 59,94Hz / FULL HD 1080p, 1920 × 1080p la 50Hz FULL HD 1080p, 1920 × 1080p la 29,97Hz / FULL HD 1080p, 1920 × 1080p la 25Hz HD 720p, 1280 × 720p la 59,94Hz / HD 720p, 1280 × 720p la 50Hz 30× optic Widescreen HDMI şi USB 3.0 Opţional 22” la 24” 7.4 W 0.4 W

Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

www.electronica-azi.ro

ECHIPAMENTE Accesori opţionale Monitor widescreen HD 22” sau 24” Braț flexibil tip “Flexarm” Cotroler cu pedală Controler tip XKEY

Set de iluminare Angle brackets Set pentru curăţare

LENTILE ADIŢIONALE Pentru îmbunătăţirea imaginii pot fi folosite şi lentile adiţionale (3×, 4×, 5×) care asigură o calitate înaltă a imaginii chiar la un nivel ridicat de mărire. Un alt tip de lentilă adiţională este lentila de protecţie datorită căreia pot fi efectuate reparaţii şi lipiri direct sub cameră fără să fie afectată optica aparatului.

ACCESORII OPŢIONALE Tagarno MAGNUS FHD ZAP poate fi comandat cu laser pointer opţional care creşte acurateţea şi precizia aparatului în timpul folosirii. Aparatul nu necesită controler separat pentru funcţionare însă pentru o manevrare mai uşoară acesta poate fi comandat cu acest accesoriu adiţional ￭

Adrian Iliescu InterElectronic

+36 30 402-1987 +40 74 898-7270

adrian.iliescu@interelectronic.net www.interelectronic.net

Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

11

TEHNOLOGIE SMT

Autor: Şl. Dr. Ing. Marian Vlădescu

• • • • •

Caracteristici principale Elimină nenumăratele ore de introducere manuală, incomodă, a datelor, prin utilizarea celei mai avansate tehnologii de extragere a informaţiilor din documente PDF Extrage datele din tabele cu configuraţii ale terminalelor componentelor şi din scheme, pentru a construi rapid şi a gestiona simboluri complexe, cu mii de terminale Construieşte cu uşurinţă amprente ale capsulelor componentelor electronice complexe, prin intermediul unei interfeţe simple, de tip calculator Promovează colaborarea între mediile de proiectare electronică şi mecanică asistată de calculator (ECAD/MCAD), dezvoltând automat modele tridimensionale ale componentelor electronice Elimină erorile din bibliotecile de componente prin intermediul unor unelte complexe de control şi verificare

OrCAD® Library Builder oferă capabilităţi avansate, extrem de automatizate, pentru crearea rapidă a simbolurilor şi amprentelor capsulelor componentelor electronice utilizate în schemele electronice şi în proiectele plăcilor cu circuite imprimate (PCB) realizate în mediul de proiectare OrCAD PCB. Se elimină practic erorile ce pot apărea în cazul procesării manuale, îmbunătăţind astfel calitatea proiectării şi micşorând timpul necesar pentru efectuarea corecturilor.

Crearea bibliotecilor PCB de simboluri şi amprente ale capsulelor prin utilizarea metodelor manuale, care sunt expuse erorilor, implică un consum de timp semnificativ. Pe măsură ce timpul alocat ciclurilor proiectării s-a redus, iar numărul de terminale şi complexitatea componentelor au crescut, metodele manuale îngreunează peste măsură activitatea proiectanţilor. Utilizarea unor unelte automate ajută la reducerea timpului de creare a bibliotecilor PCB şi îmbunătăţeşte calitatea, permiţând proiectanţilor PCB să se concentreze asupra diferenţierii produselor.

OrCAD Library Builder pune la dispoziţie cea mai avansată metodă de extragere a informaţiilor din fişierele PDF cu date tehnice, crearea simbolurilor pentru schemele electronice, precum şi automatizarea gestionării amprentelor capsulelor (footprints) şi a şabloanelor pentru asamblare (land pattern) 12

aferente, pentru plăcile cu circuite imprimate. Cu ajutorul OrCAD Library Builder, se pot elimina procesele manuale şi proiectanţii pot crea cu rapiditate biblioteci de componente validate în întregime.

Accelerarea fluxului de lucru OrCAD Library Builder reduce la câteva minute timpul necesar pentru crearea simbolurilor componentelor şi amprentelor capsulelor, proces care până acum necesita ore, sau chiar zile, pentru a fi dus la bun sfârşit. Uneltele special concepute pentru acest scop asigură un mediu unic pentru extragerea datelor din fişierele PDF, gestionarea şi formatarea terminalelor, generarea simbolurilor, crearea amprentelor şi validarea datelor finale. Deoarece procesul de creare a bibliotecilor este automatizat, fluxul de lucru este accelerat substanţial, iar acest fapt oferă rezultate coerente şi repetabile.

Transformarea unei operaţiuni, care a fost dintotdeauna dificilă, repetitivă şi predispusă la erori, într-un proces inteligent, automatizat, necesită o tehnologie avansată.

OrCAD Library Builder conţine cea mai avansată tehnologie de extragere a datelor din fişierele PDF, capabilă să preia informaţiile despre componente din orice fişier PDF cu date tehnice. OrCAD Library Builder poate extrage datele despre terminale într-o manieră inteligentă, din

Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

elemente obişnuite, cum ar fi: hărţi BGA, diagrame SOIC, capsule QFP, precum şi din tabele standard cu terminale. Datorită acestei capabilităţi, nu se mai iroseşte timpul cu preluarea şi copierea manuală a informaţiilor despre componente.

Corectarea pe parcursul procesului de creare OrCAD Library Builder asigură crearea corectă a bibliotecilor de la bun început, prin automatizarea operaţiunilor expuse greşelilor şi prin furnizarea unui set complet de utilităţi pentru verificarea şi raportarea erorilor. Datorită integrării strânse între creatoarele de simboluri şi amprente ale capsulelor, se pot face verificări complete pentru a garanta corespondenţa dintre acestea. OrCAD Library Builder identifică imediat erorile şi inconsecvenţele, economisind astfel timp şi reducând corecturile costisitoare. De asemenea, cu OrCAD Library Builder se pot crea şabloane. Prin utilizarea acestor şabloane în procesul de creare a bibliotecilor, se poate garanta cu uşurinţă conformitatea cu standardele uzuale a simbolurilor şi amprentelor create.

Crearea simbolurilor Economia de timp la crearea simbolurilor începe cu extragerea avansată a informaţiilor din fişierele cu date tehnice. www.electronica-azi.ro

PCB

OrCAD Library Builder posedă capabilităţi de generare a simbolurilor, care asigură extragerea rapidă şi precisă a specificaţiilor din fişierele cu date, formatarea şi verificarea datelor, exportul acestora către modulul pentru proiectarea schemelor electronice (OrCAD Capture).

Formatarea şi verificarea simbolurilor sunt gestionate eficient cu unelte pentru introducerea rapidă a alocărilor pe coloane, eliminarea datelor nedorite şi definirea partiţiilor. Nu mai este necesară partiţionarea seturilor de simboluri înaintea creării simbolurilor. Se pot face alocări de terminale pentru a interfaţa grupuri şi alocări de terminale la un nivel mai înalt de abstractizare. De asemenea, se pot genera rapoarte pentru a verifica acurateţea şi integralitatea simbolului, înainte de generarea acestuia pentru OrCAD Capture.

Crearea amprentelor capsulelor Pentru generarea amprentelor capsulelor componentelor electronice, OrCAD Library Builder oferă un set de calculatoare pentru

şabloanele de asamblare, care permit introducerea dimensiunilor acestora direct din fişierul cu date tehnice. Calculatoarele vor genera forma pastilelor (pads) şi a terminalelor (pins) corespunzătoare, în conformitate cu specificaţiile IPC-7351. Este disponibilă o listă cuprinzătoare de calculatoare pentru capsulele componentelor, care include BGA, CHIP, CHIPARRAY, DIP, LCC, LGA, PLCC, QFN, QFP, SOJ şi SOP. Prin utilizarea acestei metode se asigură concordanţa şi conformitatea amprentelor create cu specificaţiile standardelor industriale IPC. OrCAD Library Builder oferă cel mai avansat control al amplasării şi editării pastilelor. Pot fi selectate pastile în formă de “D”, ovale, dreptunghiulare, sau cu o formă particulară aleasă de proiectant, fiind posibilă rotunjirea şi faţetarea acestora. Seturile de pastile (padstacks) sunt configurabile de către utilizator şi pot fi atribuite unor anumite amplasamente, incluzând pastile specifice colţurilor sau amplasate pe rânduri şi coloane. O interfaţă grafică pentru utilizator (GUI) cuprinzătoare permite vizualizarea

formei şi amplasării pastilelor, a traseelor, a dimensiunilor şi a altor informaţii, pentru a se putea urmări cu exactitate efectele modificărilor parametrilor.

Generarea modelelor tridimensionale Asigurarea potrivirii şi spaţierii adecvate a plăcii cu circuite imprimate într-o carcasă este o parte importantă a procesului de proiectare. Cu toate acestea, obţinerea unor modele tridimensionale realistice în scopul efectuării unei analize de potrivire conform modelului poate fi foarte dificilă.

OrCAD Library Builder rezolvă această problemă cu ajutorul generatorului său de modele 3D. Modelele tridimensionale generate dinamic se bazează pe dimensiunile exacte ale amprentelor utilizate, permiţând o analiză 3D rapidă şi precisă în ambele medii de proiectare asistată de calculator, ECAD şi MCAD ￭ Pentru mai multe informaţii despre OrCAD Library Builder, puteți accesa următorul link: www.orcad.ro

Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

13

TEHNOLOGIE SMT

Pentru o nouă provocare și un nou design, Aurocon COMPEC vă face cunoscută aplicația Design Spark PCB, fiind ceea mai eficientă și simplu de utilizat aplicație disponibilă în prezent.

Pentru inginerii de proiectare în electronică, DesignSpark este un portal cu resurse online şi suport, fiind o bogată bibliotecă de resurse şi informații tehnice, dar având și diverse comentarii ale utilizatorilor şi instrumente noi care eficientizează procesul de proiectare.

DesignSpark PCB • • • • • • • •

Instrumente gratuite de proiectare; Informare asupra celor mai recente evenimente din industrie; O varietate bogată de conținut tehnic în cadrul Centrului de Proiectare; Acces la forumul de discuţii, locul unde puteți întreba şi primi sau oferi răspunsuri; Acces la Blog - articole tehnice, educaționale şi amuzante (utilizatorii pot contribui cu postări proprii); Informaţii despre parteneri (furnizori şi experți din industrie); Cunoaşterea membrilor comunităţii DesignSpark; Informaţii despre kit-uri de dezvoltare şi comentarii asupra acestora.

DesignSpark PCB – versiunea 7 disponibilă pentru descărcare Cel mai eficient instrument gratuit de realizare scheme şi layout-uri PCB, acum in 3D! Modern şi intuitiv, DesignSpark PCB este uşor de învăţat, ușor de obținut şi utilizat, neavând limite ale suprafeței de proiectare, straturi sau pini și oferă posibilitatea inginerilor de proiectare să aibă acces la un software profesional gratuit.

Se pot realiza rapid prototipuri şi se pot transforma ideile dvs. de circuite în plăci de testare, explorând multiple opţiuni de proiectare – care ar conduce astfel la creşterea gradului de inovare. La baza acestui software unic se află un puternic motor EDA, care vă permite să realizaţi scheme, să proiectaţi layout-uri şi plăci PCB. Pe lângă cele anterior menţionate, accesul la bibliotecile online cu peste 80 000 de componente şi furnizarea instantanee a componentelor necesare cu tot cu informaţia de preţ, face ca această unealtă software să fie indispensabilă. Dovada o reprezintă cei peste un sfert de milion de ingineri care au activat DesignSpark PCB.

O privire de ansamblu asupra software-ului DesignSpark PCB

Dezvoltat de RS Components/Allied Electronics pentru a permite inginerilor să proiecteze rapid produsele gândite, DesignSpark PCB a câştigat numeroase premii începând cu 2010, atrăgând peste 250 000 de activări. Acest software inovator din punct de vedere al accesibilităţii, dublat de funcţii puternice permite inginerilor să partajeze proiecte cu echipele şi extern – aducând la un nou nivel proiectarea hardware colaborativă.

14

Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

www.electronica-azi.ro

PCB Nu este vorba despre o versiune incompletă a unui produs scump sau unul cu limitare de timp asupra licenţei. (Nu există restricţii intenţionate asupra proiectării). Există un număr nelimitat de pagini pe proiect, până la un metru pătrat de placă şi fără limită de straturi, ceea ce vă permite să vă puneţi creativitatea la treabă fără restricţii. Software-ul de proiectare de circuite DesignSpark PCB poate fi utilizat pentru realizarea schemei, designul şi layout-ul plăcii PCB, pentru generarea de vederi 3D ale proiectului în timp real şi pentru generarea de fişiere de fabricaţie.

DesignSpark PCB suportă importul fişierelor de proiectare CAD PCB, schemelor şi bibliotecilor CadSoft EAGLE (vedeţi Eagle import tutorial). Suplimentar bibliotecilor extensive, ajutoarele de creare de componente sofisticate simplifică proiectarea de noi componente începând de la schiţă sau prin modificarea simbolurilor descărcate şi a amprentelor.

Raportul cu privire la lista de componente necesare poate fi de asemenea generată în orice moment; sunt oferite în acelaşi timp numerele de stoc ale RS Components atunci când este cazul.

Această aplicație vă permite să generaţi toate fişierele necesare pentru a analiza proiectul dvs. de la circuit la layout şi la proiectul de construire a plăcii de circuit.

Extensia Gerbers (RS-274-X), Excellons, ce oferă raportul cu privire la poziţia componentelor, este disponibilă pentru a face proiectul dvs. compatibil cu maşinile pick and place gata pentru asamblarea automată a PCB-urilor.

Printre alte formate de ieşire pot fi menţionate DXF (import şi export) şi IDF pentru interfaţare cu unelte software de proiectare mecanică.

Fie că sunteţi proiectant profesionist ce câştigă bani din proiecte, un profesionist în educaţie electronică, un student sau un hobby-st ce caută o unealtă profesională, uşor de utilizat, şi fără restricţii, DesignSpark PCB este cea mai potrivită unealtă pentru dvs.!

Caracteristici principale • Auto plasare & Auto rutare • Interfaţare cu unelte de simulare (LTspice, Tina, etc.)

• Calculatoare de proiectare integrate (rezistenţă, disipare putere etc.)

• Oferă o privire realistă asupra schemei PCB prin intermediul noului 3D Viwer; • DesignSpark PCB permite straturi PCB nelimitate, suprafața plăcii de 1mp, plus

sheet-uri nelimitate pentru fiecare proiect; • Nu are restricții de licență pentru Termeni şi Condiții, iar timpul de utilizare este nelimitat; • Generează Industry Standard Gerber (RS-274-X) fișiere Gerber, Excellon, DXF, IDF, poziţia componentelor pentru asamblare automată (csv, txt) şi

multe altele!

• DesignSpark PCB reprezintă un instrument de bază complet, profesional, cu avantajul de a fi gratuit.

• Import complet din Cadsoft Eagle (PCB, scheme, biblioteci) • Grupare componente şi elemente de circuit • Multe altele ...

RS specifică următoarele: DesignSpark PCB şi toate caracteristicile sale este şi va fi gratuită în permanenţă pentru utilizare comercială şi necomercială şi va rămâne nelimitată în ceea ce priveşte: • aria PCB (dimensiune de placă până la 1m²) • layere PCB • număr de pagini de schemă • număr de componente / pini

Suport bazat pe comunitatea de utilizatori Există o multitudine de materiale disponibile pe principala pagină a DesignSpark.com/pcb, inclusiv tutoriale, întrebări frecvente şi cunoştinţe importante, informaţii despre instalarea şi actualizarea software-ului, prezentarea DesignSpark PCB, tutorial online pentru a vă ajuta la realizarea primelor aplicaţii, prezentarea listei formatelor acceptate pentru fişierele de intrare/ieşire, exemple de proiecte de referinţă, informaţii referitoare la prototipare rapidă.

Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

15

TEHNOLOGIE SMT

Siguranţe fuzibile – PCB Siguranţele fuzibile PCB disponibile la Aurocon COMPEC răspund cerinţelor dvs. cu privire la plăcile de circuite imprimate. Gama include siguranţe fuzibile cu terminale cu fir sau cu montare pe suprafaţă, disponibile în formate resetabile sau neresetabile. www.compec.ro

Componente Electrice & Electronice

Siguranţă fuzibilă cu montare pe suprafaţă - Littelfuse 0,25A / F / neresetabilă / 63 V cc

Siguranţă fuzibilă cu montare pe suprafaţă - Bourns 0,1A / 16 V

TE Connectivity 0,2A, 30Vcc – siguranţă fuzibilă resetabilă

• Status RoHS: Conform • Nr. stoc RS: 820-7091 • Cod de producător: 0438.250WR

• Status RoHS: Conform • Nr. stoc RS: 817-1670 • Cod de producător: MF-PSHT010X-2

• Status RoHS: Conform • Nr. stoc RS: 517-7105 • Cod de producător: MINISMDC020F-2

Siguranţele fuzibile cu montare pe suprafaţă oferă caracteristici de economisire considerabilă a spaţiului (şi timpului) pentru aplicaţii de joasă tensiune.

Tipurile FF sunt ideale pentru protecţia circuitelor integrate de valoare ridicată din echipamente precum: sisteme de alarmă, echipamente audio-video, plăci de bază în computere, telefoane mobile, surse de tensiune, aparate medicale etc.

Seria de siguranţe fuzibile rapide Littelfuse 438 a fost proiectată special pentru a oferi protecţie la supracurent circuitelor care operează în medii cu temperatură ambientală de peste 150ºC. Ele sunt ideale pentru electronice portabile, aplicaţii cu display-uri LCD, pachete de baterii, HDD şi carduri de memorie. Siguranţele fuzibile sunt 100% fără halogen şi fără plumb, fiind conforme RoHS. Ele sunt potrivite pentru lipire în flux şi în undă.

Siguranţele fuzibile resetabile sunt proiectate pentru protecţia circuitelor electrice şi electronice împotriva curenţilor excesivi. Ele comută rapid de la rezistenţă joasă la o stare cu rezistenţă foarte ridicată în condiţii de suprasarcină electrică sau condiţii de scurtcircuit, şi sunt caracterizate de reset automat şi revenire la starea de joasă rezistenţă atunci când încetează condiţiile de nefuncţionare corectă, iar alimentarea este îndepărtată.

- Reset automat fără întreţinere pentru mii de cicluri; - Dimensiune mică, fără necesitate de suporturi.

Aplicaţii principale: sisteme de securitate, surse de tensiune şi transformatoare, comutatoare de putere, echipamente auto şi medicale, instrumentaţie şi control, computere şi periferice, echipamente audio-video şi de telecomunicaţii.

Caracteristici tehnice Recent introdus în ofertă Curent nominal Tensiune nominală Rapiditate Domeniul temperaturii de operare Dimensiuni (mm) Material corp / material terminale 16

Produs nou 0,25A 63 Vcc F -55°C ... 150°C 1,54 × 0,85 × 0,502 Ceramic / nichel, argint, Tin

Caracteristici tehnice Recent introdus în ofertă Excursie curent / timp excursie Tensiune nominală Curent maxim Dimensiuni (mm) Material terminale Domeniul rezistenţei Disipare putere Domeniul temperaturii de operare

Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

Produs nou 0,6A / 1,5s 16 V 40 A 2,3 × 0,8 × 1,5 Nichel aurit 1Ω -7,5Ω 1W -40°C ... 125°C

Acum mai mult de zece ani, Raychem Circuit Protection a lansat familia de produse SMD, iar dispozitivele polimerice PTC au devenit rapid standardul industrial al computerelor pentru protecţia tastaturii, mouse-ului şi HDD-ului. În 1995, Raychem Circuit Protection şi-a dezvoltat tehnologia, reducând dimensiunea şi costul dispozitivelor resetabile cu montare pe suprafaţă, odată cu introducerea seriei sale de produse miniSMD. Recentele progrese au condus la adăugarea seriei nanoSMD, care reduce amprenta pe circuit la o treime din cea a cunoscutei serii miniSMD. Este economisit astfel spaţiu şi cost. Mai multe opţiuni oferă inginerilor o mai mare flexibilitate de proiectare. Aceste siguranţe sunt compatibile cu sistemele de asamblare de mare volum, respectând în acelaşi timp cerinţele normelor în vigoare.

Tensiunile nominale mari permit utilizarea în aplicaţii noi.

Caracteristici tehnice Excursie curent / timp excursie Tensiune nominală Curent de menţinere Curent maxim Dimensiuni (mm) Rezistenţă minimă / maximă Disipare putere

0,4A / 0,02s 30 Vcc 0,2A 10 A 4,73 × 0,89 × 3,41 0,6Ω / 3,3Ω 0,8W www.electronica-azi.ro

Conectori PCB De la conectori și componente pasive la switch-uri și ventilatoare, Aurocon COMPEC unic distribuitor RS în România vine în întampinarea nevoilor dumneavoastră cu diverși conectori pentru orice aplicaţie electrică şi electronică, de la conectori industriali şi de putere şi până la terminale cu sertizare. Puteţi identifica de asemenea şi unelte şi accesorii, precum şi cabluri de alimentare sau o mare varietate de conectori audio/ video.

Astfel, gasiți majoritatea produselor de care aveți nevoie într-un singur loc pentru a realiza toate ideile dumneavoastră de la concept la prototipuri mai repede ca oricând. Dintre tipurile de conectori, o categorie importantă o reprezintă conectorii PCB. Având la dispoziţie în catalogul online mii de conectori PCB, puteţi fi siguri că veţi găsi ceea ce aveţi nevoie.

RS dispune pe stoc de conectori DIN, PCB, FFC/FPC şi IDC, inclusiv prize, carcase, jumperi şi şunturi, precum şi blocuri terminale PCB de la producători de top precum TE Connectivity, Molex, Phoenix Contact, Amphenol şi marca noastră proprie RS.

Corp conector cu 5 contacte Micro-Lock 1,25mm

Conector Amphenol T821, 30 de căi, 2 linii

• Status RoHS: Conform • Nr. stoc RS: 822-8089 • Cod de producător: 504193-0500

• Status RoHS: Conform • Nr. stoc RS: 832-3590 • Cod de producător: T821130A1R100CEU

Vă este oferită o gamă bogată de conectori Micro-Lock (microblocare) 1,25 mm în linie simplă sau dublă. Materialul acestor corpuri de conectori este conform UL94 V-0. Pentru contactele Micro-Lock 1,25 mm accesaţi numărul de stoc 822-8079.

Subfamilia Molex Micro-Lock cu pas de 1,25 mm are un curent nominal maxim de 1,5 A. Designul gamei Micro-Lock face ca produsele acesteia să fie potrivite în multe aplicaţii în care spaţiul şi asigurarea contactului sunt elemente importante.

Blocarea se face cu uşurinţă cu unul sau două puncte de blocare în funcţie de dimensiune.

Conectorii de tip header seria T821, pentru conectarea de fire la placa de circuit imprimat, au un pas al pinilor de 2,54 mm.

Materialul terminalelor este aurit, iar corpul este realizat din termoplastic negru UL 94V-0. Vă sunt oferite versiuni cu montare atât verticală, cât şi în unghi drept.

Caracteristici tehnice

Caracteristici tehnice Recent introdus în ofertă Tip Număr de contacte / linii Pas Material carcasă Orientare Montare Dimensiuni (mm) Număr serie www.compec.ro

Produs nou Mamă 5/1 1,25mm Poliester drept Pe cablu 8,25 × 4 × 6 504193

Tip Recent introdus în ofertă Număr de contacte / număr de linii Pas Material contact Curent nominal Orientare corp Serie Metodă terminaţie www.compec.ro

Fir la placă Produs nou 30 / 2 2,54mm Alamă 3A Unghi drept T821 Lipire Cabluri & Conectori

Detalii găsiți accesând: http://www.compec.ro/designspark.html Cabluri & Conectori

Bogdan Grămescu Aurocon COMPEC Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

17

TEHNOLOGIE SMT

Calificarea pentru utilizare în medii ostile a aliajelor de contactare pe baza conceptului temperaturii omoloage Asistăm la o reală tendință pentru echipamentele electronice de a fi utilizate într-o gamă tot mai largă de temperaturi de lucru și la un nivel tot mai înalt al solicitărilor mecanice. Acest mediu dur de exploatare nu mai este exclusiv al domeniului auto, ci este întâlnit și în cazul aplicațiilor pentru exploatarea și producția petrolului și a gazelor, pozarea cablurilor submarine, echipamente aerospațiale. Există aplicații care se adresează unor temperaturi dincolo de limitele standardului militar, -55°C ... +125°C. Autori: Ioan Plotog, Gaudenţiu Vărzaru Programele din industria aerospațială și echipamentele electronice care le susțin pot fi în serviciu mult timp după viața lor inițial proiectată. De exemplu, racheta tip AIM9 și modelul de bază al avionului bombardier B52 proiectate în 1955, sunt planificate să fie operaționale până în 2025, respectiv 2040 [1].

Texas Instruments [2, 3] a introdus o nouă serie de circuite (High Reliability, HiRel) care pot să funcționeze între -55°C și +210°C. Honeywell [4] produce componente în tehnologia Silicon On Insulator (SOI) CMOS, pentru îndeplinirea unui obiectiv îndrăzneț: funcționare continuă cel puțin 5 ani la temperatura de 225°C. Analog Devices [5] dezvoltă circuite care se încadrează și ele în gama extinsă a temperaturilor (175°C și 210°C). Între circuitele acestor producători găsim amplificatoare operaționale, amplificator de instrumentație, multiplexoare analogice, memorii RAM statice, memorii flash, convertoare analog-digitale, transceivere CAN și RS-485, tranzistoare FET de putere, convertoare cc-cc, precum și accelerometre iMEMS, procesoare de semnal digital, DSP-uri, microcontrolere ARM și bătrânul 8XC51 într-o variantă High Temperature CMOS, adică o mare diversitate de componente electronice. Acestea necesită cerințe speciale de calificare pentru utilizare în medii ostile, precum și cerințe pentru packaging-ul electronic. Pe de altă parte, Directivele Europene de protecție a vieții și mediului înconjurător, RoHS, REACH, WEEE, revizuite și venind cu termene precise pentru domeniile exceptate de variantele lor originare, presupun aplicarea restricțiilor de-a lungul întregului ciclu de viață al unui produs.

Fiabilitatea unui modul electronic, se știe, este în primul rând determinată de fiabilitatatea contactărilor. Acestea trebuie să fie elastice pentru a prelua o parte de șocurile mecanice potențiale.

Comportarea mecanică a conexiunilor este dependentă de panta de răcire a profilului termic al procesului de contactare [6]. Orice material utilizat în realizarea contactărilor trebuie să răspundă cerințelor unor proceduri specifice pentru calificarea utilizării pentru aceste noi domenii de aplicații caracterizate printr-o gamă largă de temperaturi de lucru și nivel înalt de stres mecanic.

18

Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

Se știe de la știința materialelor că proprietățile mecanice sunt puternic influențate de temperatură. Pentru generalizarea concluziilor privind această influență a fost definită noțiunea de temperatură omoloagă, o mărime adimensională care exprimă temperatura unui material ca fracțiune din temperatura de topire a acelui material, adică: TH = T / Tm, unde TH este temperatura omoloagă, T este temperatura materialului și Tm este temperatura de topire a acestuia, toate exprimate în grade Kelvin [7]. S-a constatat experimental că alura graficului reprezentând tensiunea care determină o aceeași deformare funcție de temperatură este foarte apropriată pentru materialele metalice, inclusiv aliajele de lipire, dacă reprezentarea tensiunii mecanice pentru un material specificat se face în funcție de temperatura omoloagă. În ingineria materialelor se recomandă ca temperatura de lucru să nu fie mai mare de 0,5Tm. Analizând situația unor materiale utilizate în packaging-ul electronic (cupru, aliajele de lipire) pentru gama de temperaturi ale

Figura1: Definirea temperaturilor echivalente pentru conexiunile pin-pad. www.electronica-azi.ro

MATERIALE

standardului militar se pot face următoarele observații (Figura1): • Cuprul are un punct de topire foarte mare (1358.15K), ca urmare foliile de cablaj imprimat și metalizările lucrează de la 0,16Tm până la 0,29Tm (sau 0,36Tm, referindu-ne la temperatura maximă a unuia din domeniile enumerate mai sus, 225°C), adică într-o zonă sub 0,4Tm unde proprietățile mecanice sunt puțin afectate de temperatură.

• Aliajele de lipire obișnuite au puncte de topire mult mai joase (SnPb:183°C, SAC305: 217°C, SnSb: 260°C), astfel că lipiturile lucrează într-o zonă în care proprietățile mecanice sunt puternic afectate de temperatură: SnPb se situează într-o zonă cuprinsă de la 0,48 ... 0,87Tm, SAC305 se situează în zona 0,44 ... 0,81Tm, în timp ce aliajul SnSb se situează în zona 0,41 ... 0,75Tm. În intervalul de la 0,4Tm la 0,6Tm proprietățile mecanice ale contactărilor scad ducând la deformări și apariția de crăpături.

Peste 0.6Tm contactările nu mai sunt apte să reziste solicitărilor mecanice. Cu excepţia aliajului SnSb, celelalte două deja depăşesc valoarea critică la temperatura camerei (0,65Tm, respectiv 0.60Tm).

De aici putem deduce că rezistenţa mecanică a conexiunilor este limitată şi se încadrează în “gama de fluaj”. Rezultă o consecință importantă în evaluarea aliajelor pentru contactare și a caracterizării conexiunilor pin-pad din punctul de vedere al proprietăților mecanice în funcție de temperatură, dacă privim în

ansamblu structura de interconectare a cărei parte este: luând în considerare fiecare element (pin, pad, conexiune, aliaj, finisarea pad-ului, compus intermetalic) și calculând comportarea la aceeași temperatură de lucru (de exemplu, 25°C) se constată că aliajele din compoziția conexiunii și metalul de bază al structurii de interconectare lucrează în domenii diferite din punctul de vedere al rezistenței mecanice.

Aceste concluzii sunt confirmate de valorile relativ scăzute pentru rezistenţa la tracţiune, rezistenţa la forfecare şi modulul de elasticitate. Într-un experiment efectuat în cadrul Centrului nostru au fost investigate comportarea contactărilor supuse forţei de forfecare (shear test) la temperaturi de operare diferite (25°C, 75°C, 125°C) realizate cu 5 tipuri diferite de paste de lipire: SAC305, SACX0807, Innolot, SnPb și SnPbAg [8]. Au fost realizate două loturi de eșantioane de test, câte unul pentru fiecare tip de profil termic din punctul de vedere al pantei de răcire, rapidă și lentă, într-o mașină de lipire în atmosferă de vapori, SLC309, IBL. Experimente anterioare susţinute și de analize microstructurale au evidenţiat efectul favorabil al pantei rapide de răcire asupra proprietăţilor mecanice și electrice ale contactărilor [6, 8, 9]. Testul mecanic a fost efectuat pe un echipament Multifunctional Bond Tester, Condor 703, XYZTEC, căruia i s-a atașat un dispozitiv special proiectat în UPB CETTI pentru a permite efectuarea testelor la temperaturi controlate, mai mari decât cea ambiantă. Ü

Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

19

TEHNOLOGIE SMT Ü

Reprezentările grafice ale rezultatelor experimentărilor sunt prezentate în figura 2. Ele reprezintă variaţia forţei de forfecare normată la forţa maximă (la temperatura ambiantă) pentru care contactările au cedat (τH) în funcţie de temperatura de lucru normată la temperatura de topire a aliajului din pastă (TH), pentru profil termic cu pantă de răcire lentă (Figura 2a), respectiv rapidă (Figura 2b).

domeniul temperaturilor mai mari de 150°C, astfel că pentru contactarea noilor componente HiRel, de exemplu, sunt necesare aliaje cu punct de topire mare (HMP – High Melting Point alloys). Un exemplu tipic este aliajul Sb5Pb93.5Ag1.5 având punctul de topire 294°C, dar care se plasează și el în gama 0,38 ... 0,88Tm. Totuși, este admis pentru contactări care să lucreze până la maxi-

Figura2: a. Pantă de răcire lentă; b. Pantă de răcire rapidă.

Rezultatele experimentale și prezentarea grafică prezintă un decalaj de minus (0.05 ... 0.07)K între temperaturile omoloage corespunzătoare pastelor fără plumb faţă de SnPb. Aceste diferențe au fost determinate de valorile diferite ale temperaturilor de topire:

Figura3: Comparație între forța maximă de forfecare pentru cele 5 paste de contactare și două tipuri de pante de răcire ale profilului termic (RL: răcire lentă, RR: răcire rapidă). punctul de topire superior aduce o relaxare din punct de vedere al rezistenței mecanice. Valorile mai mari ale Tm determină valori mai mici ale TH. O comparație între forța maximă de forfecare pentru cele 5 paste de contactare și pentru cele două tipuri de pante de răcire ale profilului termic este redată în figura 3. La temperatura de 75°C cel mai bine s-a comportat aliajul Innolot.

Niciunul din aceste aliaje nu este calificat pentru a fi utilizat în 20

Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

mum 255°C [5]. Deoarece este un aliaj pe bază de plumb, exigenţele RoHS vor impune ca să fie înlocuit cu un aliaj ecologic pentru a cărui calificare spre utilizare poate fi aplicată metoda bazată pe conceptul temperaturii omoloage ￭ www.cetti.ro [1] RoHS defense/aero risks in lead free assemblies, Lee Whiteman, Military & Defense Electronics, Product Market Segments, Global Net Community, October 2010.

[2] Harsh Environment Guide – Texas Instruments, 4Q 2009.

[3] High-Temperature Guide – Texas Instruments, 3Q 2013.

[4] High Temperature Electronics – Honeywell, May 2011.

[5] Jeff Watson, Gustavo Castro, “High-Temperature Electronics Pose Design and Reliability Challenges”, Analog Dialogue 46-04, April, 2012.

[6] Plotog I., Varzaru G., Mihailescu B., Branzei M., Bibis A., Cristea I., “Lead/Lead Free solder joints comparative shear tests function of working temperature and soldering thermal profile”, IEEE 19th International Symposium for Design and Technology in Electronic Packaging, SIITME 2013, 24-27 Oct. 2013, Galati, Romania, DOI: 10.1109/SIITME.2013.6743691, Publication Year: 2013, IEEE Conference Publications, Page(s): 283–286, INSPEC Accession Number:14117262, Publisher: IEEE 2013.

[7] Karl J. Puttlitz, Kathleen A. Stalter, “Handbook of Lead-Free Solder Technology for Microelectronic Assemblies”, Marcel Dekker, Inc., 2004, New York, USA, ISBN: 0-8247-4870-0.

[8] Plotog I., Vladescu M., “Working temperatures influence over the solder joints properties”, 37th International Spring Seminar on Electronics Technology, ISSE 2014, 7-11 May 2014, Dresden, Germany, Conference proceedings pag 231-236, INSPEC Accession Number: 14562492, DOI:10.1109/ISSE.2014.6887599, Publisher:IEEE 2014.

[9] Branzei, M.; Miculescu, F.; Bibis, A.; Cristea, I.; Plotog, I.; Varzaru, G.; Mihailescu, B., “Lead/lead free solder joints comparative electrical tests as function of microstructure and soldering thermal profile”, IEEE 19th International Symposium for Design and Technology in Electronic Packaging, SIITME 2013, 24-27 Oct. 2013, Galati, Romania, DOI: 10.1109/SIITME.2013.6743685, Publication Year: 2013 , Page(s): 255 – 258, IEEE Conference Publications, INSPEC Accession Number: 14117245. www.electronica-azi.ro

Seria dozatoarelor de fluide PerformusTM de la Nordson EFD Sisteme tehnologice compacte pentru dozarea fluidelor, care cresc debitul, măresc randamentul şi reduc costurile de producţie

Dozatoarele de fluide Performus produse de Nordson EFD oferă producătorilor o modalitate unică şi rentabilă de creştere a debitului, mărire a randamentului şi reducere a costurilor de producţie.

Mii de companii din sute de industrii utilizează sistemele de dozare EFD pentru aplicarea de cantităţi controlate de adezivi, lubrifianţi, materiale de etanşare, paste de lipit şi alte fluide de asamblare în timpul proceselor de fabricare ale acestora. Prin aplicarea aceleiaşi cantităţi de material pe fiecare piesă, de fiecare dată, sistemele de dozare EFD îmbunătăţesc calitatea produselor, reduc costurile de producţie şi cresc profitabilitatea.

EFD oferă noile dozatoare Performus în opt

configuraţii diferite - o abordare unică, eficientă, care permite producătorilor să aleagă dintr-o gamă largă de capacităţi şi să le achiziţioneze doar pe cele de care au nevoie pentru utilizarea lor specifică.

Modelele merg de la cel de bază, Performus I pentru procese de dozare controlate manual până la Performus VIII, o unitate sofisticată, alimentată cu aer, care utilizează o presiune controlată a aerului şi un timer pe bază de microprocesor pentru depuneri constante, repetabile de fluide, cu un diametru de 0,004”.

Toate unităţile de dozare Performus sunt concepute ca un cadru compact, unic, care economiseşte spaţiu pe mesele de lucru aglomerate, împreună cu un sistem uşor de montat, care le permite să fie integrate într-o varietate de configuraţii de staţii de lucru. În funcţie de modelul selectat, caracteristicile includ: • Regulator de presiune 0-100 psi (0-7 bar) de uz general sau 0-15 psi (0-1 bar) pentru fluide cu vascozitatea mică • Funcţie de învăţare care simplifică instalarea iniţială

• Control cu vid, care împiedică lichidele să curgă între aplicări • Afişare digitală a tuturor parametrilor de dozare • Dozare continuă sau temporizată, depuneri şi umpleri consistente • Conector I/O (Input/Output) pentru conectarea la un circuit de control extern Produsele EFD sunt disponibile prin intermediul reţelei noastre mondiale, care funcţionează în peste 30 de ţări. Pentru mai multe informaţii, contactaţi Leonard Dodiţă, Nordson EFD Aplication Specialist Romania la numerele 0356-007286, 0736369199 sau pe adresa de email: leonard.dodita@nordsonefd.com EFD, Inc. este o filială deţinută integral de Nordson Corporation. Din anul 1963, EFD concepe şi fabrică dozatoare de precizie pentru aplicarea unor cantităţi controlate de adezivi, produse de etanşare, lubrifianţi şi alte lichide de asamblare utilizate în aproape fiecare proces de producţie.

Nordson EFD www.nordsonefd.com

TEHNOLOGIE SMT

Premium Quality ....

LTHD CORPORATION, vă stă la dispoziţie, cu toate informaţiile de care aveţi nevoie ca profesionist implicat în procesul de identificare.

Capabilităţile noastre proprii de producţie sunt definite prin: • cantitatea dorită este produsă şi livrată ... Just in Time !

• pentru a veni în întâmpinarea nevoilor clientului utilizăm diferite tipuri de materiale de la hârtie până la materiale speciale.

• utilizăm echipamente digitale şi tehnologii care asigură o viteză sporită de producţie, datorită unui timp foarte scurt de pregătire şi procesare a producţiei.

Soluţii de identificare, etichete, tag-uri.

Aplicaţii în industria electronică Identificarea plăcilor cu circuite integrate (PCB) şi a componentelor LTHD Corporation vă pune la dispoziţie mijloacele cele mai potrivite pentru a asigura lizibilitatea identităţii produsului dumneavoastră în timpul producţiei.

PCB Rework şi trasabilitate - Uneori, în procesul de asamblare al plăcilor electronice veţi avea nevoie să protejaţi anumite zone ale acestora pentru a evidenţia anumite probleme de calitate sau pentru a asigura o manipulare corespunzătoare protejând produsul împotriva descărcărilor electrostatice.

Aplicaţii în industria auto Compania noastră a dezvoltat o unitate de producţie capabilă de a veni în întâmpinarea cerinţelor specifice în industria auto. În Octombrie 2008 am fost certificaţi în sistemul de management al calităţii ISO/TS 16949.

Soluţii de identificare generale Identificarea obiectelor de inventar, plăcuţe de identificare - LTHD Corporation oferă materiale de înaltă calitate testate pentru a rezista în medii ostile, în aplicaţii industriale şi care asigură o identificare a produsului lizibilă pe timp îndelungat.

Etichete pentru inspecţia şi service-ul echipamentelor - Pentru aplicaţii de control şi mentenanţă, LTHD Corporation oferă etichete preprintate sau care pot fi inscripţionate sau printate.

Etichete pentru depozite - LTHD Corporation furnizează o gamă completă de etichete special dezvoltate pentru identificare în depozite.

®

22

Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

www.electronica-azi.ro

SOLUŢII ID

Aplicaţii speciale Pentru aplicaţii speciale furnizăm produse în strictă conformitate cu specificaţiile de material, dimensiuni şi alţi parametri solicitaţi de client.

Security Labels - toată gama de etichete distructibile, capabile de a evidenţia distrugerea sigiliului prin texte standard sau specificate de client.

Benzi de mascare - benzi rezistente la temperaturi înalte, produse din polymidă cu adeziv siliconic rezistent până la 500°C, ce poate fi îndepărtat fără a lăsa reziduuri. Disponibile într-o gamă largă de dimensiuni cum ar fi: grosime - 1mm, 2mm, 3mm şi lăţime 6mm, 9mm, 12mm, 25mm.

Etichete cu rezistenţă mare la temperatură - o întreagă gamă de etichete rezistente la temperaturi ridicate, realizate din materiale speciale (polyimide, acrylat, Kapton® etc.) utilizate pentru identificarea componentelor în procesul de producţie.

Etichete standard şi inteligente - ca furnizor de servicii complete putem pune la dispoziţie etichete în orice formă, culoare, material, pentru orice tehnologie.

RFID Systems - vă punem la dispoziţie sisteme RFID complete incluzând şi proiectarea sistemului cu etichete inteligente, hardware şi software necesar.

Signalistica de siguranţă a muncii - LTHD Corporation este furnizor pentru toate tipurile de marcaje de protecţie şi siguranţă a muncii incluzând signalistica standard, de înaltă performanţă şi hardware şi software utilizat pentru producţia acestora.

Etichete printate - tehnologia digitală folosită de LTHD Corporation oferă posibilitatea realizării de etichete printate și preprintate conform cerințelor clienților. Tipărirea etichetelor se face în policromie, utilizând diverse tehnologii la o rezoluție de până la 1200 dpi.

LTHD Corporation a ajutat peste 500 de companii să-și poată satisface necesarul de soluții de identificare (etichete, riboane). Dispunem de materialele necesare, iar tehnologia pe care o folosim în debitarea etichetelor ne permite să executăm oricât de multe sau puține etichete și cel mai important, oricât de complicate ar fi ca design.

Este ceea ce noi facem cel mai bine.

Cu linia completă de echipamente de la LTHD Corporation puteti imprima, codifica și aplica etichetele așa cum doriti în mediul dvs. de lucru. Pentru a ajuta operațiile de manipulare legate de produse vă oferim de asemenea, o linie completă de cititoare de coduri de bare 1D și 2D, cât și cititoare RFID și unități de colectare portabile a informațiilor, etichete policromie 1200 dpi. O etichetă este de cele mai multe ori partea ce rămâne vizibilă și care reprezintă interfața între producătorul lor și clientul care are nevoie de ele. Pare banal, dar eticheta este cea care vinde produsul și prin care producătorul acestora se regăseşte în produsul final.

Dar acest lucru nu definește nici pe departe calitatea acestei etichete. O etichetă trebuie să fie folosită în mod practic scopului pentru care a fost produsă.

Astăzi, companiile folosesc etichete speciale pentru nenumărate aplicații: identificarea produselor, livrări de marfă, coduri de bare aplicaţii RFID, procese pe linia de producţie, control și inventariere, preţuri, promoţii și multe alte scopuri.

Pentru a satisfice pe deplin aceste aplicații, etichetele trebuie să adere la o varietate de suprafețe: aluminiu, carton, sticlă, oțel, plastic și multe altele.

Selectarea etichetei care vă este necesară este foarte importantă. Sperăm să putem să vă ajutam în luarea deciziilor corecte.

®

Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

23

TEHNOLOGIE SMT

PRODUSE ESD LTHD Corporation, bazându-se pe flexibilitatea tehnologică de care dispune vine în întâmpinarea clienţilor din industria electronică oferindu-le produse speciale pentru ambalare şi depozitare.

Pungile protectoare ESD oferă un mediu sigur de ambalare pentru componentele şi subansamblele electronice sensibile la descărcări electrostatice. Datorită flexibilității de care dispunem, pungile antistatice nu au dimensiuni standard, acestea fiind produse în funcție de cerințele și necesitățile clienților noștri. LTHD Corporation satisface cerințele clienților săi indiferent de volumele cerute.

Pungile antistatice Moisture sunt pungi care pe lângă proprietatea de a proteja produsele împotriva descărcărilor electrostatice, mai protejează și împotriva umidității.

Datorită rigidității materialului din care sunt făcute, aceste pungi se videază, iar produsele aflate în pungă nu au niciun contact cu mediul înconjurător ceea ce duce la lungirea duratei de viață a produsului.

LTHD produce aceste pungi antistatice utilizând materii prime de calitate superioară 3M, compatibile cu cerințele RoHS și care corespund standardului IEC61340-5-1.

Din gama foarte diversificată de produse, LTHD Corporation mai produce și cutii din polipropilenă celulară cu proprietăți antistatice. Aceste cutii se pot utiliza pentru transportarea sau depozitarea produselor care necesită protecție împotriva descărcărilor electrostatice.

Materia primă folosită este conformă cu cerințele RoHS. Această polipropilenă antistatică poate fi de mai multe grosimi, iar cutiile sunt produse în funcție de cerințele clientului.

®

24

Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

www.electronica-azi.ro

CONSUMABILE

•

Grosimea materialului din care se face cutia se alege în funcție de greutatea pe care trebuie să o susțină aceasta.

•

Dimensiunile cutiei sunt customizabile.

•

Din această polipropilenă se mai realizează și separatoare pentru a compartimenta o cutie și pentru a folosi tot spațiul de care se dispune.

•

Treptat, aceste cutii din polipropilenă antistatică vor înlocui cutiile de carton aflate la ora actuală pe piață deoarece acestea păstrează mediul de depozitare mult mai curat și lipsit de particulele de praf.

•

La livrare, clientul poate alege dacă produsul va fi asamblat sau desfășurat.

•

Materia primă pentru aceste produse este existentă tot timpul pe stoc în depozitul nostru din Timișoara.

®

Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

25

High Quality Die Cut Utilizând o gamă largă de materiale combinate cu tehnologii digitale, LTHD Corporation, transformă materialele speciale în repere customizate asigurând rezultatul potrivit pentru necesităţile clientului. Experienţa acumulată în cei peste 15 ani de către personalul implicat în proiectarea şi producţia die-cut-urilor asigură un nivel de asistenţă ridicat în selectarea materialelor şi a adezivilor potriviţi, optarea pentru o tehnologie prin care să se realizeze reperul solicitat de client precum şi: • Asistenţă la proiectarea reperului • Realizarea de mostre - se pot produce într-un timp scurt mostre ale produsului dorit pentru a fi testat de client • Controlul calităţii LTHD Corporation este certificată ISO 9001:2008 şi ISO/TS 16949/2009.

Avantajele tehnologiilor digitale folosite asigură atât calitatea superioară a produselor obţinute printr-o calitate şi precizie constantă a tăieturilor cât şi, în acelaşi timp, reducerea la minim a costurilor rezultate din pregătirea producţiei (nu se utilizează matriţe sau dispozitive dedicate).

®

26

Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

www.electronica-azi.ro

CONSUMABILE

Datorită flexibilităţii tehnologiilor utilizate nu există nicio limitare din punct de vedere al complexităţii produselor realizate: garnituri, kit-uri de etanşare, panouri de control, plăcuţe de identificare, folii de protecţie.

Diferitele tehnologii folosite în realizarea die-cut-urilor - printare, asamblare, decupare - fac ca produsele oferite de către LTHD Corporation să satisfacă cele mai diferite cerinţe ale clienţilor. Apariţia unui nou proiect, a unei noi solicitări din partea clienţilor este pentru echipa LTHD Corporation, o nouă provocare pe care cu ajutorul experienţei acumulate, a tehnologiilor utilizate şi a unei varietăţi mari de materiale speciale folosite, o finalizează cu succes, asigurând o calitate ridicată şi o livrare “Just in Time!” a produselor dorite de către clienţi.

Viteza de răspuns ridicată asigurată de tehnologiile digitale, se reflectă atât în realizarea cu uşurinţă şi fără costuri suplimentare a modificărilor produsului iniţial cât şi în timpul de pregătire al producţiei, astfel orice modificare apărută în proiectul iniţial este realizată şi trimisă într-un timp extrem de scurt clientului pentru testare şi omologare.

Gama de produse oferite de LTHD Corporation, cuprinde: l l l l l l l l

Garnituri Panouri de control printate Elemente de montare şi asamblare din materiale dublu adezive Spume de filtrare Kit-uri de etanşare Repere izolatoare Distanţiere Amortizoare de vibraţii

®

Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

27

SMT TEHNOLOGY

New Heights in Ergonomics and Process Control for Underheaters MARTIN GmbH in Germany have augmented their Underheater series HOTBEAM 04 and HOTBEAM 05 by adding the option of flush table mounting and the software tool EASYBEAM. MARTIN displayed the new options for flush table mounting for the Underheaters HOTBEAM 04 and HOTBEAM 05 for the first time at 2014 SMT show. These allow Underheaters to be completely integrated into tabletops so that the working height is the same as that of the surrounding work top. Ergonomic as well as technical requirements for professional rework are therefore fully satisfied.

Soldering small components and those with large contact areas, such as QFNs, TSSOPs and similar, on ‘warm’ printed circuit boards is kinder to components, PCBs and soldering iron tips. IR Underheaters are often used to provide this background heat. Unfortunately, the increased working height at which users have to work with soldering irons make such physical arrangements uncomfortable to use to the extend that the introduction of Underheaters is sometimes met with rejection.

HOTBEAM 04

28

Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

www.electronica-azi.ro

SMT EQUIPMENT

Anyone with responsibilities for production facilities will want these to be as efficient as possible. Especially where repetitive actions occur, such as often with hand soldering, ergonomic considerations are very important. Apart from the increased motivation a workstation arranged according to good ergonomic principles will also improve productivity and quality. The cause of these effects is reduced operator fatigue because of relaxed posture and arm positions.

An additional benefit is the fact that the table integrated Underheater no longer has to be removed from the workspace and stored away. Just the customary ESD mat on top suffices to reinstate the ‘normal’ bench space!

Apart from the improved ergonomics of the work place MARTIN Underheaters have been further optimised by the introduction of sensor-free operation. The precise heating of PCBs can be controlled with heating profiles stored within the memory of the Underheater. A profile is started with a footswitch or by pressing the Start button. When the correct PCB temperature is reached an acoustic signal alerts the operator so that any soldering operation can commence at the correct time. The greatest possible process control is thus established. Heating profiles are easily determined with a Profiler software which automatically sets all parameters and stores the result in one of the 50 memory locations of the unit.

Any heating profiles can be backed up to a PC when connected with an USB cable. EASYBEAM, the PC software, reads the profiles stored in the memory of the Underheater, allows viewing, editing and restoring them back to the Underheater. EASYBEAM also supports the exporting of profiles to external memory devices and the hard disk of the computer.

MARTIN – a finetech company MARTIN GmbH, based in Wessling near Munich, Germany has been designing, producing and selling rework and dispensing systems for electronic assemblies for over 30 years.

Together with FINETECH, MARTIN is a leading supplier of industrial solutions for SMD rework.

Further information can be found at: www.martin-smt.de.

HOTBEAM 05

®

Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

29

SMT TEHNOLOGY

SOLDER JOINT INSPECTION AND ANALYSIS with GE Phoenix | x-ray microfocus and nanofocus X-ray systems

FAQs about X-ray How X-ray inspection works X-ray starts with a sample being irradiated by an X-ray source and projected onto a detector. The geometric magnification M of the image is the ratio of focus-detector distance (FDD), focus-object distance (FOD):

M = FDD / FOD. The smaller the focal spot, the greater the resolution. With the nanofocus technology an unique detail detectability up to 02 microns can be achieved. Phoenix | x-ray systems reach geometric magnifications over 2000× resulting in total magnifications beyond 24000×.

Why can the collision protection be deactivated?

For ultimate protection of your sample, all phoenix|x-ray systems come standard with a password-protected anti-collision feature.

But when inspecting certain samples, it might become necessary to deactivate the collision protection, as for example with 25μm bond wires, which, even for magnifications at just 500×, need to be as close as

FOD = 4mm: 500×

30

Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

Sample touching the tube: Maximum magnification www.electronica-azi.ro

X-ray INSPECTION

4mm to the tube head. Phoenix | x-ray has come up with a solution to give the user maximum flexibility when dealing with very small samples: Unlike with conventional systems, the X-ray tube is located above the sample tray allowing the user to move the sample as close to the tube head as needed.

How X-ray tubes work The heart of the X-ray machine is an electrode pair consisting of a cathode, the filament, and an anode, that is located inside a vacuum tube. Current is passed through the filament heating it up, causing the filament to emit electrons. The positively charged anode draws the electrons across the tube. Unlike with conventional X-ray tubes, the electrons pass through the anode into a specifically designed set-up of electromagnetic lenses, where they are bundled and directed onto a small spot on the target, a flat metal disc covered by a layer of tungsten. When the electrons collide with the target, they interact with the ions in the tungsten, causing X-rays to be emitted. Key to sharp, crisp X-ray images at micron or even submicron resolutions is the size of the focal spot, meaning the ability to focus the electron beam in such way that the area on the target where the electrons hit be as small as possible - an obstacle yet to be overcome by conventional X-ray machines. However, phoenix | x-ray has mastered this challenge with its unique nanofocus tube providing detail detectabilities as low as 200 nanometers (0.2 microns).

What makes an excellent X-ray?

In addition to resolution, maximum voltage, and power, stability is very important for reliable results and highest up-time. One of phoenix | x-ray key technology competencies are tube design and manufacturing.

• High power nanofocus X-ray tubes up to 180kV and unipolar microfocus X-ray tubes up to 300kV maximum voltage • Up to 200nm (0.2 microns) detail detect-ability

• Dose-rate stabilization: the emitted intensity only varies by less than 0.5% within 8 hours (see diagram) • Anti-arcing: dedicated surface treatment during fabrication and automated warm-up procedures prevent discharges • Self adjustment: all tube adjustments are performed automatically during warm-up to achieve optimum results • Plug-in cathodes: pre-adjusted spare cathodes prevent malfunction due to wrong filament adjustment and minimize downtime to less than 20 min.

• Target check: target condition is checked automatically; automatic target wear is indicated The View Inside Why to inspect solder joints with X-ray?

The reliability of electronic assemblies strongly depends on solder joint quality.

Acceptability criteria are mainly based on shape and dimension of the solder joints. As quality demands and technology for assembly process for new package types increase, many solder joints are no longer directly visible. Fortunately, they can easily be inspected by advanced microfocus and nanofocus X-ray systems. Phoenix|x-ray offers dedicated analysis and automatic inspection solutions for any type of solder joint:

Bridges, opens, missing joints, warpage, popcorning, component tilt, voids, diameter deviations, roundness, shape deviations (roundness), fuzzy edges (insufficient reflow), misregistration.

BGA: warpage

BGA: solder bridge

BGA: voiding

BGA: insufficient reflow

In addition to toe and side fillets the X-ray image reveals hidden features of the interconnection: the heel fillet which is most important for the reliability of the solder joint and voids.

OFP: weak heel fillet SOT: defective paste print

BGA type solder joints such as PBGA, CBGA, CGA etc.

Scheme of a BGA solder joint, X-ray image of a BGA solder joint (top-down view) All dimensions and features of the solder joint are imaged: diameter, thickness (grey value), lands and contact areas (darker and brighter circles), voids (bright spots).

All defects that have any influence on the solder joint's shape are detectable: Gull Wing and flat ribbon solder joints such as QFP, SOT, PLCC, Chip devices etc.

Scheme of a Gull Wing (QFP) solder joint, X-ray image of o QFP solder joint (top-down view)

SMD: crack MLF: two open joints Detectable defects: Bridges (in particular under the component), opens, defective paste print, insufficient co-planarity, incomplete fillets, de-wetting, insufficient reflow, mis-registration, cracks.

The Third Dimension Just look from the side ovhm - oblique views at highest magnification Some acceptability criteria refer to a side view and many defects can be seen best from the side, in other words, some information about the vertical dimension is required.

Phoenix | x-ray systems provide this information by oblique view - up to 70° - at highest magnification. As an example, this enables the user to see open BGA solder joints directly instead of interpreting signatures. Ü

Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

31

SMT TEHNOLOGY Ü

Technology • • •

ovhm: Oblique views at highest magnifications

Scheme of THT solder joints and their inspection by ovhm: ome through-hole is not filled and the hole plating is not wetted by the solder

• •

Efficient CAD programming minimized setup time Import of CAD-data Easy pod-based offline programming Optimized inspection strategies for different pad types Automated generation of inspection views and inspection program Full program portability for all Phoenix| x-ray inspection systems with x|act

Automated Inspection The efficient way of process control and rework Conventional tilt techniques generate oblique views by simply tilting the sample to the side, which involves moving one part of the sample further away from the Xray tube resulting in a decrease in magnification. The ovhm module was specifically designed to enable oblique views of up to 70° and 0 to 350° rotations without a decrease in magnification. Magnification remains the same because the distance between focus and sample does not change while the detector is being tilted.

ovhm: oblique views give excellent information in the vertical direction. At 70° the profile of these CSP solder joints is fully displayed and even the void position can be clearly determined. In contrast to 45°, at 70° the component and board pads are completely separated and can be inspected without any interference.

Scheme of non-wetted BGA land and its detection by ovhm: the land is empty

Scheme of non-wetted BGA ball and its detection by ovhm: paste solder and ball are separated 32

Efficient soldering process control requires the acquisition of statistical data on the solder joints of a larger number of samples.

Phoenix | x-ray offers a range of plug-in software modules for the automatic evaluation of standard solder joints like BGA, QFP, QFN, or PTH. For non-typical interconnections, appropriate modules can quickly be customised with the XE2 (X-ray image Evaluation Environment) software. Together with the high precision CNC manipulation which comes standard with Phoenix | x-ray systems these modules enable the automatic X-ray inspection (AXI) of solder joints at minimum set-up time, due to teach-in programming and auto-setup routines.

An additional software package – quality | review - is the perfect connection to rework.

Phoenix | x-ray's inspection modules can also easily be activated during manual inspection as a quick inspection aid. x | act meeting zero-defect quality standards As a solution for μAXI with highest defect coverage, Phoenix | x-ray provides calibrated high precision offline μAXI systems including the unique x |act software package for fast and easy offline CAD programming.

Small views with highest resolution of a few micrometers, 360° rotation and oblique viewing up to 70° ensure a very high repeatability to meet highest quality standards.

Among the automated X-ray inspection, the AXI system can be used for manual failure analysis or 3D computed tomography as well.

Easy CAD based programming

Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

Visualization of board distortion 3D auto-referencing optimized positioning accuracy Automated measurement and compensation of height differences and distortions: • x|act systems come standard with high precision CNC manipulation • Local 3D height and distortion referencing

by X-ray • Highest precision through n fiducials • Automated correction of image chain distortion • Maximized positioning accuracy even at oblique viewing and rotation

Live CAD overlay in ovhm with inspection results Live 3D CAD overlay highest magnification in oblique view • Perfect orientation through live overlay of CAD-data and test results even in ovhm • Pad ID available at any time • Inspection results and images include correct pad numbering for easy rework • Easy pad identificotion even in manual inspection www.electronica-azi.ro

X-ray INSPECTION

Technology Inline or Offline Inspection?

With common inline AXI, the inspection depth is determined by the cycle time of the line. But AXI takes much more time than AOI, and SMT line speed, use of packages with hidden solder joints and quality standards are increasing continuously. To ensure the product quality hitting actual and future Zero-Defectrequirements, only the inspection strategy for a minimized pseudo defect and escape rate should determine the inspection time. Offline μAXI gives time for highest resolution inspection even at oblique viewing angles to ensure highest defect coverage.

This technology allows the inspection and 3-dimensional visualisation of the internal details of smaller specimens.

nanoCT® of a BGA ball with cracks of 1 - 8 μm

Technology What is the difference between nanofocus and microfocus tubes?

Although the focal spot of microfocus tubes is as small as 3 microns, it is still large enough to cause a half shadow, known as the penumbra effect. This results in a residual unsharp-ness and can be avoided by using nanofocus technology. Nanofacus provides focal spots well below one micron while maintaining the highest intensity needed.

Anticipating the Future Inspecting the smallest and finest nanofocus and digital imaging Miniaturisation and new assembly techniques demand resolution in the submicron range and also highest contrast resolution. With the nanofocus tube technology together with digital image chains or the fully digital high | contrast detector (up to 16 bit) Phoenix | x-ray provides proven detail detectability down to 200 nm (02 microns) combined with superior contrast resolution. In this way fine details and slight variations in thickness, such as those caused by tiny voids in microscopic Flip Chip solder joints are detected.

40 micron solder bumps at nanofocus resolution

Systems Phoenix | x-ray offers a wide range of systems and system configurations dedicated to various inspection tasks in printed circuit board assembly:

Open BGA with head-in-pillow-effect High dynamic digital detectors Active temperature stabilization The image quality is essential for on optimal defect coverage of all 2D and 3D inspection tasks. The new active temperature stabilized GE DXR detectors ensure a very low noise live-imaging. Due to its high dynamic, the DXR detector shows a brilliant live image with 30 frames per second at full resolution.

phoenix nanome | x the ultimate X-ray solution This automated X-ray system with superior specifications satisfies even the highest demands: The 180kV / 15W high-power nanofocus tube (4-in-1) covers the full range from submicron resolution to high intensity applications.

Due to the easy view configuration the X-ray image displays the sample exactly as the operator sees it through the radiation protection window. The digital realtime image chain with 4 MPixel camera provides an excellent contrast resolution and enables oblique views up to 70° and magnifications well above 24000×. Ü

Technology

40 micron solder bumps at microfocus resolution High-resolution 3D-imaging nanoCT® The combination of Phoenix | x-ray's highpower nanofocus X-ray tube and optimized reconstruction software enables unprecedented nanoCT® image resolution and quality.

phoenix|x-ray systems help you meet the standards The phoenix|x-ray solder joint inspection software modules include all X-ray accessible criteria mentioned in the commonly applied standards for acceptability of PCB assemblies, namely: • IPC-A-610 Revision D • IPC 7095 The modules are continuously updated to adapt them to revisions of the standards.

The tube makes the difference: phoenix nanome|x / microme|x

Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

33

SMT TEHNOLOGY Ü

For samples of poor contrast the system may be equipped with a high dynamic fully digital high-contrast| detector - as supplement to the image chain, offering unique performance and versatility as well as live imaging with up to 30 fps.

Optionally, the nanome|x may be equipped with nanoCT® capability. phoenix microme | x automated solder joint inspection The phoenix microme|x is a high-resolution automated X-ray inspection (AXI) system that is suitable for failure analysis in the semiconductor and electronics industry.

Technology Closed tube or open tube?

Closed tubes: All tube components are contained in a sealed vacuum vessel container.

Closed tubes are maintenance-free and are completely replaced at the end of their lifetime.

Open tubes: All components and wearout parts are accessible and replaceable, the tube is continuously evacuated by a turbomolecular pump. Open tubes yield higher resolution and magnification and are not limited in lifetime.

The microme | x combines proven high-resolution 2D and 3D X-ray technology in one system. This system comes standard with an ultra high-performance 180kV/20W X-ray tube for sub-micron feature recognition >0.5μm and a high-resolution 2 MPixel digital image chain. The microme|x provides a total optical magnification of up to 23320× and oblique angle views of up to 70°.

Optionally, it may be equipped with GE’s DXR digital detector array for brilliant live imaging and the capability for high-resolution CT for advanced 3D failure analysis. phoenix nanotom s and m outstanding spatial and contrast resolution on a wide sample range Both versions of the nanotom come standard with a 180 kV/15 W ultra high-performance nanofocus X-ray tube and precision mechanics for extremely high stability.

With voxel resolution as low as < 500 (s) or even <300 (m) nanometer and below, the nanotom is the inspection solution of choice for 3D nanoCT® applications in a wide range of fields. Equipped with its unique high dynamic temperature stabilized 3,072 × 2,400 pixels GE DXR detector, the nanotom m scans samples up to 240 mm in diameter. With its small footprint, the nanotom is suitable for even the small-

est labs. For many research applications, the nanotom offers even a viable alternative to synchrotron-based computed tomography. phoenix x | aminer strong entry-level inspection system With it’s 160 kV/20W microfocus X-ray tube, GE’s phoenix x|aminer meets the requirements for high-resolution X-ray inspection of electronic assemblies, components and PCBA. The phoenix x|act base software package offers ease of use allowing manual as well as automated solder joint inspection.

What does “easy and intuitive use“ mean?

• Due to the “Easy View Configuration” the X-ray image shows the object exactly as the operator sees it through the radiation protection window • Precise and easy operation by using the mouse, joystick, or key board • phoenix|x-ray systems can be operated in either sitting or standing position • Programming is possible in different layers of complexity, each of them supported by an intuitive graphically oriented or CAD based user interface ￭ www.alfatest.ro

Alfa Test is the regional distributor of GE-Phoenix X-Ray systems in Romania, Bulgaria, Slovenia, Serbia, Croatia & Macedonia.

Colaboratori la această ediţie: Prof. Dr. Ing. Paul Mugur Svasta - paul.svasta@cetti.ro Prof. Dr. Ing. Norocel Codreanu - norocel.codreanu@cetti.ro Şl. Dr. Ing. Marian Vlădescu - marian.vladescu@gmail.com Şl. Dr. Ing. Bogdan Grămescu - gramescu11@yahoo.com Şl. Dr. Ing. Ioan Plotog - ioan.plotog@cetti.ro Ing. Gaudenţiu Vărzaru - gaudentiu.varzaru@cetti.ro Ing. Marius Toader - marius.toader@alfatest.ro Ing. Caius Tănasie - caius.tanasie@alfatest.ro Management Director General - Ionela Ganea Director Editorial - Gabriel Neagu Director Economic - Ioana Paraschiv Publicitate - Irina Ganea

O parte din articolele prezentate în această ediţie au fost realizate de către echipa laboratoarului Centrului de Electronică Tehnologică şi Tehnici de Interconectare al Universităţii “Politehnica” din Bucureşti (UPB-CETTI)

EURO STANDARD PRESS 2000 srl Contact editură: Mobil: 0722 707-254 office@esp2000.ro www.esp2000.ro CUI: RO3998003 J03/1371/1993

34

www.cetti.ro Contact redacţie: Tel.: +40 (0) 31 8059955 Tel.: +40 (0) 31 8059887 office@electronica-azi.ro www.electronica-azi.ro

Electronica Azi SMT • Martie - Aprilie • 2.2015

Tipărit de Tipografia Everest

Revista Electronica Azi - SMT apare de 6 ori pe an. Revista este publicată numai în format tipărit. Preţul revistei este de 10 Lei. Preţul unui abonament pe 1 an (6 apariţii SMT) este de 60 Lei. 2015© Toate drepturile rezervate.

www.electronica-azi.ro