MMOT a MVYP Státnice 🎓

95) Jak dělíme technologie tvorby tenkých vrstev?

- Vakuové technologie (Vakuové napařování, Vakuové naprašování) - Sítotiskové techniky - Chemické metody (Sol-gel (SG) metoda, metoda Dip coating) - Pyrolytická metoda

34) Jmenujte výhody šablonového tisku před dispenzí lepidla

- Výhody: o Vyšší průchodnost o Není třeba instalovat dispenzery do linky o Vyšší jemnost (ultra fine pitch) - Nevýhody: o Tiskové techniky jsou méně flexibilní něž dávkovače o Komplikovanější modifikace výroby o Skladovací prostory pro šablony/síta o Delší nastavení parametrů tisku o Šablony/síta se obtížněji čistí o Nelze tisknout lepidlo/pájecí pastu na osazenou DPS o Nelze tisknout kruhové tvary

73) K čemu je nepájivá maska?

- chrání před mechanickým poškozením - chrání před korozí - brání navlhnutí - ke snížení spotřeby pájky - umožňuje snadnější optickou kontrolu zapájených i nezapájených DPS - zlepšuje také elektrické parametry, jako je izolační pevnost - k zabránění zkratům (můstkům)

82) Co je to chemické zlato?

- otěruodolné - na kontakty 1/ Chemické zlato - chemicky nebo galvanicky nanesená vrstva niklu (samotná pájka vytváří spoj s vrstvou niklu) a poté vrstva zlata (velice tenká vrstva, sloužící zejména k ochraně oxidace povrchu). Výhodné zejména z hlediska rovinnosti povrchu a pro zlacení přímých konektorů. Nevýhodou je vyšší cena a horší pájitelnost (zlato se při pájení rozpouští do pájky). 2/ Z chemického hlediska je zlato ideální prvek pro svrchní krytí DPS. Vzhledem k tomu, že zlato netvoří oxidy, mají teplota a skladovací podmínky prakticky nulový vliv na životnost oproti jiným povrchovým úpravám.

108) Kde se dá ušetřit když použijeme dusíkovou atmosféru?

- ve spotřebě pájky o 30 až 50% - ve zlepšené kvalitě (méně můstků) - v redukovaných požadavcích na čištění montážních celků - prodat z jiné otázky proč se to používá u vlny

1) Funkce tavidla:

1) Urychluje smáčecí proces a napomáhá tím k vytvoření spolehlivého pájeného spoje (Snížení povrchového napětí) 2) Odstraňuje nečistoty a reakční produkty z plošek a umožní tak pájce, aby se dobře roztekla 3) Zabraňuje oxidaci v průběhu a reoxidaci po vytvoření pájeného spoje 4) Zaručuje lepší přívod tepla do spoje

11) Jaké jsou typické vlastnosti No-clean tavidel?

1) Vysoká aktivita při pájecí teplotě 2) Nízká reaktivita při pokojové teplotě (vypařování, rozklad) 3) Žádné vypařování nebo rozkládání při pokoj. tepl. ⭐️4) Hydrofobní ⭐️5) Bezhalidové 6) Stabilní roztok ⭐️7) Vysoký povrchový izolační odpor ⭐️8) Žádná elektromigrace

18) Metody reflow pájení (přetavením)

1) konvenční pájení 2) IR ohřev 3) laserem 4) kondenzační metoda 5) kontaktní metoda

19) Vliv tavidlových zbytků na funkčnost zařízení

1) mohou snižovat povrchový odpor a ⭐️ zhoršovat elektroizolační vlastnosti ⭐️ 2) na funkčních ploškách mohou způsobit nefunkčnost testu ⭐️ 3) mohou způsobit nestálost vlastností s různou teplotou a vlhkostí 4) iontové nečistoty mohou způsobit ⭐️ migraci kovů a můstky mezi ploškami 5) zaschlá sušina je nevzhledná

88) Rozdíly mezi korundovou keramikou a FR4

1) permitivita (keramika = 2x vyšší :) ) 2) ztrátový činitel (keramika = podstatně menší ztráty :) ) 3) teplotní roztažnost TCE (keramika = menší :/ ) 4) tepelná vodivost a odolnost (keramika = 100x vyšší :) ) 5) rozměry (keramika = menší rozměry :/ ) 6) chemická odolnost (keramika = vyšší :) ) 7) mechanická odolnost (keramika = nižší :/ - křehká) 8) stálost 9) odolnost proti ionizujícímu záření

41) Rozdíly mezi olovnatou a bezolovnatou pájkou

1) smáčivost ➡ cín má podstatně větší povrchové napětí než olovo, tedy se hůře smáčí 2) cena 3) spolehlivost 4) teplota tavení 5) oxidace ➡ cín oxiduje podstatně rychleji než olovo a jeho oxidy se obtížně odstraňují, navíc vyšší teplota vyžadovaná pro lead-free zvyšuje rychlost oxidace a reoxidace 6) koroze mědi

81) Co je to chemický cín?

1/ Chemický cín - přímo na měděný povrch se chemicky nanáší vrstva cínu (může se také nanést vrstva stříbra nebo niklu). Výhoda spočívá v rovinnosti povrchu a v eliminaci teplotního šoku při procesu HAL. Nevýhodou je horší pájitelnost, malá doba skladovatelnosti a také vyšší cena. 2/ Chemický cín tvoří velice tenký nános cínu, obvykle 0,9 až 1,1 μm, který chrání základní měď proti oxidaci a poskytuje vysoce pájitelný povrch. Používáme kyselou bezproudou cínovací lázeň, která zabraňuje tvorbě „whiskerů" a je ve vertikální úpravě. Vzhledem k extrémní citlivosti imerzního cínu, je třeba dbát na jeho zacházení a skladovací podmínky. Kvalitní a bezproblémové pájení je dosaženo brzkým zpracováním desek s touto povrchovou úpravou!

71) Jmenujte nějaká běžně používaná tavidla.

1/ Mezi běžně používaná tavidla pro pájení cínovou pájkou patří chlorid amonný nebo kalafuna. 2/ Tavidlem pro pájení v elektronice je nejčastěji speciální kalafuna.

80) Co je to OSP?

1/ OSP - (Organic Surface Protectives) = chemicky nanesené organické inhibitory oxidace mědi na měděný povrch tištěného spoje. Tento povrch se používá nejvíce pro jednostranné desky, kde je pájitelnost velice dobrá, přičemž cena je nižší než pro povrch HAL. Největší nevýhodou tohoto povrchu je při vícenásobném teplotním cyklu výrazně zmenšená pájitelnost a také kratší doba skladovatelnosti. Vrstvy jsou fixovány na povrch slabými Van der Vaalsovými silami. 2/ OSP je chemická metoda nanášení organických inhibitorů zabraňujících oxidaci měděných kontaktních ploch. Proces je šetrný k desce plošného spoje, probíhá za pokojové teplotě. Jeho nevýhodou je, že se rozpouští teplem a stykem s tavidlem. Oboustranné pájení je nutno provést v krátkém intervalu. Ideální je použití na jednostranné desky. U metody OSP nevzniká intermetalická vrstva jako při použití nánosů kovů.

14) Co je úkolem reologických modifikátorů?

1/ Ovlivňování reologických vlastností → viskozita → tixotropnost (změna viskozity podle působení tlaku) (Jak se pájka chová při působení vnějších vlivů (tlak, teplota, rychlost těrky)) 2/ Úprava fyzikálních vlastností na požadované vlastnosti pájky ➡️ vytvoření nenewtonovske kapaliny - tixotropnost (působením napětí klesá viskozita -> je to tekutější)

79) Co je to HAL? #2

1/ HAL - (Hot Air Leveling) = nanesení roztavené cínové pájky ponořením desky do cínové lázně a následné vyrovnání povrchu horkovzdušným ofukem. Mezi největší výhody HALu patří vynikající pájitelnost, dlouhá doba skladovatelnosti a možnost vícenásobného teplotního cyklu. Povrch je však méně vhodný pro pájení součástek FINE PITCH (obecně HDI aplikace) z důvodu horší rovinnosti povrchu. Základní materiály různě odolávají teplotnímu šoku při HALování, což se může projevit na plošné deformaci desek. Obecně lze ale říci, že nevýhody jsou zanedbatelné vůči výhodám a proto jde o nejpoužívanější povrchovou úpravu. 2/ HAL je proces, při kterém je DPS ponořena do roztavené pájky a při zpětném pohybu ofouknuta vzduchovými noži tak, aby byla pájka vyfouknuta z otvoru a z povrchu nepájivé masky. Ponor znamená pro desku výrazný teplotní šok spojený s rozpouštěním mědi do pájky a zároveň může způsobit kroucení a ohýbaní samotné DPS.

110) Teplota tavení elektrické pájky SAC je

217-219 °C

111) Teplota tavení čistého olova je

327 °C

105) Relativní permitivita u materiálu skelná tkanina + epoxid se pohybuje

4,5 - 5,5

114) Tloušťka měděné folie na DPS

9 - 100 um (ve většině případů 17 um)

128) Co je to ultrasonické svařovaní?

= kontaktování v mikroelektronice Prolínání částic dvou materiálů v důsledku smykového tření vyvoleného působením ultrazvuku na hrot přitlačující drátek na kontaktní plošku (třením vzniká teplo). Oxid je vytlačován mimo spoj.

74) Copak je to nepájivá maska?

= permanentní odolná krycí vrstva (pseudoizolační), nanesená na povrch desky plošného spoje (DPS) tak, aby odkryté zůstaly pouze pájecí a kontaktní plošky - například epoxidová pryskyřice - musí být odolná vůči používaným tavidlům a čisticím prostředkům

43) OBJEM natisknuté pasty obecně ovlivňuje (šablona i síto):

A) Rozměr aparatury (aspect ratio x area ratio) • B) Materiál (šablony nebo sita) - drsnost stěn a způsob vyhotovení

38) Uveďte příklad aktivatoru v tavidle

Amidy, halidy, organické kyseliny

100) Můžeme pouzdřit HIO?

Ano, HIO mohou být pouzdřeny do kovových nebo keramických pouzder, případně pro méně náročné aplikace pokrytím plastem, tzv. fluidizací.

99) Je možné osadit nezapouzdřené pol. součístky na HIO? Mohou se vodiče na HIO křížit?

Ano, je to umožněno dobrou tepelnou vodivostí substrátu (destičky z korundu). Keramické destičky s natištěnými a vypálenými vrstvami je možné osadit prvky, jako jsou polovodiče a elektrolytické kondenzátory. Vodiče jsou zhotovovány sítotiskem a mohou se při použití izolačních vrstev také křížit.

67) KOVY: vlastnosti niklu

Chrání před difuzí povrchových úprav do pájky a před odsmáčením. Přidá se germanium nebo nikl a zlepší se smáčecí charakteristika, vzhled i tekutost, zároveň lacinější než stříbro. (by Gary Oldman)

68) KOVY: vlastnosti germania

Chrání před nadměrnou oxidací. Přidá se germanium nebo nikl a zlepší se smáčecí charakteristika, vzhled i tekutost, zároveň lacinější než stříbro. (by Gary Oldman)

98) Proč se na hybridní integrované obvody (HIO) nepoužívá FR4?

Desky FR4 nelze vzhledem k nedostatečné teplotní odolnosti použít.

15) Jak se dají nanášet lepidla?

Dispenzerem, sítotiskem, šablonovým tiskem, metodou tryskového nanášení (jet printing)

36) Popište tuho-flexibilní DPS (rigid-flex)

Dvě tuhé (normální) desky se propojí flexibilní strukturou. Jak? Prokoveným otvorem. Poloměr ohybu je 1 mm jako u plně flexibilní DPS. Součástky se dají normálně namontovat na obě strany.

26) Co popisuje Hookův zákon?

Elastické vlastnosti izotropních látek. Lze říci, že deformace tělesa je přímo úměrná působícímu elastickému napětí T, které je definováno poměrem síly F působící na jednotkovou plochu A.

32) Co je to epoxidová pryskyřice?

Epoxidová pryskyřice je polymerní materiál syntetického původu. Patří mezi tzv. reaktoplasty. Jedná se o pryskyřičné látky s více než jednou epoxidovou vazbou. Ty vynikají velmi dobrou adhezí k celé řadě materiálů a po vytvrzení (o vytvrzení více níže) dalšími podstatnými vlastnostmi.

103) Jak se u HDI propojují součástky?

HDI - vícevrstvé DPS s vysokou hustotou propojení Nejčastěji využívanými způsoby propojení součástek se substrátem jsou pájení přetavením a bondování.

96) Co je to hybridní integrovaný obvod (HIO)?

Hybridní integrovaný obvod (HIO) je elektronická součástka zhotovená kombinací tiskových technik (technika tlustých vrstev) a montáže diskrétních součástek. Jako substrát pro výrobu HIO jsou často využívány keramické destičky z oxidu hliníku (korundu), případně pro LTCC také keramické fólie (angl. Low Temperature Cofirec Ceramics). Při výrobě HIO se kombinuje tisk vodivých spojů, rezistorů a některých typů kondenzátorů s montáží součástek, často nezapouzdřených nebo ve tvaru obdobném SMD. Nejde ani o čistou SMT montáž, ani o čistou tištěnou elektroniku.

21) Požadavky na pájený spoj:

Integrita spoje • tepelné a elektrické vlastnosti • metalurgická stabilita • environmentální trvanlivost • estetické požadavky

91) Vysvětlete, co je to izolant (můžete porovnat s dielektrikem)

Jako izolanty můžeme označit dielektrika s vysokou rezistivitou. Ideálním izolantem je pouze vakuum, popř. technický izolant za teploty v okolí absolutní nuly. Izolant se může stát vodivým v silném elektrickém poli. (ale je také možné, že se do té doby úplně zničí).

89) Jmenujte nějaké výhody a nevýhody disperzního nanášení lepidla

Kontaktní nanášení umožňuje nanést extrémně malé částečky kapalin jednotným způsobem za cenu pomalého cyklu a většího opotřebení zařízení kvůli pohybu nanášecí hlavy v ose Z VÝHODY: 💦 Nejmenší velikost nánosu může být už v průměru 0,05 mm. 💦 Možnost nanášení téměř jakékoliv kapaliny. 💦 Snadné a rychlé nastavení a programování. 💦 Snížené riziko nánosu mimo určené místo. NEVÝHODY:term-88 💦 Nižší rychlost kvůli pohybu nanášecí hlavy v ose Z, až do 80 nánosů za sekundu. 💦 Při kontaktu jehly s povrchem může dojít poškození jak jehly, tak i povrchu. 💦 Materiál povrchu může přilnout na nanášecí jehlu a ovlivnit opakovatelnost.

22) Druhy laserů

Laser YAG - v prvním kroku se použije vysoká energetická hustota paprsku, přičemž 60% laserového paprsku se absorbuje v Cu => vytvoří se otvor => v druhém kroku se slabším paprskem odstraní zbývající dielektrická vrstva a vyčistí se otvor (otvor má příkré stěny) CO2 laser - vlnová délka je odrážena Cu povrchem a interaguje s dielektrikem, průměr otvoru odpovídá průměru paprsku - Pozvolnější okraje otvoru - TEA laser pro FR4, PI a jiné pryskyřice - RF laser pro čisté neplněné pryskyřice UV YAG laser pracuje s vlnovými délkami v UV spektru, CO2 laser používá velkou vlnovou délku, která je odrážena měděným povrchem a interaguje s dielektrikem

129) Stručně vysvětlete princip laseru

Laser je založen na zesilování elektromagnetického záření při stimulované emisi záření při přechodu zhornímetastabilní hladiny na hladinu s nižší energií za předpokladu, že mezi těmito hladinami existuje inverzní populace Do aktivního média je dodávána energie-připohlcení energie částicí v látce, přechází tato ze základního stavu na stav s vyšší energií, ve kterém setrvá po tzv. dobu života energetické hladiny.

126) Definujte, co je to mechanický spoj

Mechanické spoje = působení pružných a plastických deformací materiálu spojovaných objektů, eventuálně až přetvoření např. nýtu (u nýtování). V závislosti na velikosti pružných deformací a jim odpovídajících vnitřních sil lze získat spoje rozebíratelné, podmíněně rozebíratelné až nerozebíratelné

35) Popište plně flexibilní DPS s výstuží

Na flexibilní strukturu se adhezivem připojí tuhý materiál (FR4). Poloměr ohybu je 1mm (dobře ohebná), až 6 ohýbacích vrstev. Těžko se dělají prokovené otvory a montáž součástek je omezená. "Pokrok ve zpracování materiálů už přináší i plně flexibilní plošné spoje a to v řadě různých variant výroby (plochá výroba, 3D tisk, reel-to-reel) i parametrů. Výrobci dokáží materiál celé desky poskládat podle toho, zda půjde o low power aplikaci nebo výkonový obvod, i podle typu a frekvence signálu. Například 3D tiskárny DragonFly používají kombinaci nevodivého foto-polymeru a vodivého nano-stříbrného inkoustu. Jedná se o plně aditivní proces, tj. jak polymer, tak stříbro se postupně tiskne po jednotlivých kapkách a vrstvách. Systém je zatím určen zejména pro prototypovou výrobu menších desek, které jsou díky materiálu i volitelné tloušťce částečně či plně flexibilní."

59) Co se děje s reologickými modifikátory během tepelného zpracování?

Odpaří se a nepodílí se na konečné funkčnosti vrstvy; snahou je odstranit je během předehřevu. Pro tuto složku se také používá označení "pojivová složka".

57) Definujte oxidy.

Oxidy jsou dvouprvkové sloučeniny kyslíku s méně elektronegativními prvky. Oxidy mohou vznikat buď prudkou oxidací (hořením) nebo pozvolnou oxidací jiným způsobem, (kyslíkem atmosférickým) a při chemických reakcích.

87) Co je to polyimid? (Filip a Starý v bufetu)

PI je netavný, vysokoteplotní polymer. Pevnost, rozměrová stabilita a mez tečení zůstávají na vysoké úrovni i při teplotách přes 260 °C. Vysoká odolnost vůči opotřebení v kombinaci se schopností provozního nasazení v podmínkách bez maziva a při vysokých hodnotách pV z něj činí ideální materiál pro náročné aplikace z hlediska tření a opotřebení, kde prodlužuje životnost součástí a snižuje náklady na údržbu. Jeho vysoká čistota a nízká míra uvolňování plynů jsou potřebné v aplikacích ve vakuových technologiích či kosmickém a polovodičovém průmyslu. Klasická integrace flexibilní vrstvy do desek využívá ohebného materiálu s měděnou vodivou vrstvou. Když úplně opustíme sklolaminát, může poskládáním vrstev vzniknout zcela flexibilní plošný spoj. Většina výrobců dnes používá polyimidový substrát (neplést se starým známým polyamidem). Tento plast, elektrický izolant má při dlouhodobém použití velkou pevnost a vysoký odpor proti tečení. K jeho silným stránkám patří malá tepelná vodivost a široký rozsah pracovních teplot (- 270 ºC / + 300 ºC) bez citlivosti na tepelný šok. To jej spolu s odolností proti otěru a kluzností určuje nejen pro klasické mikroelektronické aplikace, ale také pro výkonové obvody v oblasti automatizace nebo letectví.

122) Co se skrývá pod označením PZT keramika?

Piezoelektrická keramika. Nejčastěji se používají materiály na bázi tuhých roztoků zirkoničitanu olovnatého PbZrO3 a titaničitanu olovnatého PbTiO3 známé pod označením PZT keramika. Zkratka je odvozena od prvních písmen zmíněných prvků P (Pb) - Z (Zr) - T (Ti). Materiály na bázi Pb(Zr, Ti)O3 jsou ještě modifikovány přídavkem dalších prvků (Sr , Ba , Ca , Y2O3 , La2O3) za účelem zvýšení permitivity, usnadnění výrobní technologie atp. Negativně se ale tato modifikace projeví snížením Curieovy teploty, tedy snížením pracovní teploty materiálu.

25) Výhody aditivní technologie z pohledu ohebných desek:

Pokrok ve zpracování materiálů už přináší i plně flexibilní plošné spoje a to v řadě různých variant výroby (plochá výroba, 3D tisk, reel-to-reel) i parametrů. Výrobci dokáží materiál celé desky poskládat podle toho, zda půjde o low power aplikaci nebo výkonový obvod, i podle typu a frekvence signálu. Například 3D tiskárny DragonFly používají kombinaci nevodivého foto-polymeru a vodivého nano-stříbrného inkoustu. Jedná se o plně aditivní proces, tj. jak polymer, tak stříbro se postupně tiskne po jednotlivých kapkách a vrstvách. Na rozdíl od konvenčního způsobu výroby DPS, který vyžaduje několik zařízení, chemických procesů a složité výrobní postupy, je celý proces tvorby DPS realizován jediným zařízením. Systém je zatím určen zejména pro prototypovou výrobu menších desek, které jsou díky materiálu i volitelné tloušťce částečně či plně flexibilní.

83) Co je to PE

Polyethylen - termoplast - folie na fotorezist

84) Co je to PEN

Polyethylennaftalát

85) Co je to PET

Polyethylentereftalát - termoplast - flexibilní materiál - součástky se lepí - daji se tisknout vodiče spoje (stejně jako na polyimid

86) Co je to PTFE (polytetrafluorethylen)? (Kehlani a Zedd v menze)

Polytetrafluorethylen je známější pod svým obchodním názvem teflon. Teplota tání PTFE je přibližně 327 °C. Mezi přednosti tohoto laminátu patří možnost velmi přesné výroby tloušťky materiálu v rámci celé jeho plochy, což vede k téměř totožným hodnotám relativní permitivity a tg po celé ploše DPS. Do pozitivních vlastností PTFE se řadí také vysoká interlaminární pevnost a s tím spojená odolnost měděné fólie vůči odloupnutí. Díky stejným hodnotám dielektrických parametrů se zejména u mikrovlnných aplikací snižují výkonové ztráty. Navíc tyto dva parametry zůstávají nízké v širokém intervalu teplot a vlhkosti. Velmi nízká absorpce je zapříčiněna molekulární strukturou PTFE. Vyšší míra adheze vodivých cest je požadována například pro ty DPS, které jsou exponovány vysokým teplotám vícekrát v průběhu své životnosti. To znamená, že procházejí například procesem předělávání při opravách. PTFE lamináty splňují přísné normy na hořlavost. _________________________________________________________________ VSTUP ➡ hi Kehlani ➡ pánev ➡ na pánvi lísteček ➡ konvekťák (tloušťka, Tg, ztráty, relativní permitivita) ➡ odtržení lístečku ➡ vycáknutí (absorpce) ➡ Zedd down ➡ hoří ➡ olověný kabát

45) Area ratio

Poměr plochy díry ku ploše stěn ➡️ musí byt větší než 0,66

44) Aspect ratio

Poměr šířky díry ku tloušťce sita / šablony ➡️ musí byt větší než 1,5

29) Jak na sítě vytvoříme motiv?

Použitím filmové předlohy (naneseme na síto a exponujeme)

52) Odkud se vzal název "prepreg"?

Prepreg je zkrácený tvar anglického preimpregnated fibres, česky: „předimpregnovaná vlákna".

39) Uveďte příklad tavidlového nosiče v tavidle

Pryskyřice (přír., synt.), organické kyseliny, anorganická báze

31) Proč se při výrobě základního materiálu využívá pryskyřice?

Pryskyřice má dobré dielektrické vlastnosti, zvláště vhodné pro elektronické aplikace. Pryskyřice také působí jako lepidlo držící sestavu pohromadě a je prakticky nezničitelná, s výjimkou působení určitých kyselin a vysokých teplot. Pro speciální vf aplikace může být tloušťka dielektrika kritická.

12) Složky pájecí pasty:

Prášková pájka, pastové tavidlo, reologické modifikátory

101) Co je to fluidizace?

Při fluidizaci je krátkodobě nahřátý HIO vložen do nádoby, ve které je zvířený například epoxidový prášek. Částečky prášku ulpí na povrchu a vytvoří souvislou vrstvu. Definitivní vytvrzení povrchu nastane po několikahodinovém vytvrzení zvýšenou teplotou.

112) Jaké součástky mají vývodu tvaru písmene „L"

QFP

73) Vysvětlete termín samozhášivost.

Samozhášivost je jednodušše odolnost proti šíření plamene. Deska plošných spojů se nesmí vznítit při překročení proudové zatížitelnosti plošného spoje, tj. "při přepálení spoje".

77) K čemu jsou povrchové úpravy?

Slouží především jako ochrana mědi před oxidací a k dobrému galvanickému spojení součástek. Surface finishes serve a two-fold purpose. One is to ensure solderability and the other to protect the conductibility of the surface against oxidation and corrosion.

64) KOVY: vlastnosti zinku

Snižuje bod tání. Snižuje cenu slitiny. Ale zhorší smáčivost. Systém rychle koroduje.

66) KOVY: vlastnosti india

Snižuje bod tání. Zvyšuje cenu.

30) Co znamená proudová zatížitelnost?

Souvisí s termínem samozhášivost. Deska plošných spojů se nesmí vznítit při překročení proudové zatížitelnosti plošného spoje, tj. "při přepálení spoje".

42) Co následuje po čištění?

Sušení horkým vzduchem

49) Lepší kompenzaci nerovností má šablona nebo síto?

Sítotisk

51) Větší plochy poskytuje šablona nebo síto?

Sítotisk

17) Na jaké parametry si dat pozor při pájení vlnou?

Teplota a doba predehrevu a vln (aka 4), doba chlazení (vytvoření křehkého spoje)

94) Co se děje v eutektické pájce během tuhnutí?

Teplota tání/tuhnutí cínu (232 °C) se snižuje olovem rozpuštěným v tavenině a naopak, obecně i pro jiné roztoky. Tím se tavenina obohacuje o druhou složku a současné klesá teplota tuhnutí. Obě křivky tuhnutí se protínají v jednom bodě (63 hm.% Sn a 37 hm.% Pb) Eutektická slitina dále tuhne jako celek, aniž mění své složení na směs krystalitů obou složek, zpravidla jemnozrnnou. Neeutektické složení tedy obsahuje krystality jedné složky vytvořené na počátku tuhnutí(zpravidla jsou větší), které jsou uloženy lístkovitém/jemnozrnném eutektiku. Eutektická teplota = nejnižší možná teplota ze slitin těchto kovů.

124) Co je to Termokompresní svařování, popište průběh

Termokompresní sváření- se hrot se zlatým drátkem přiloží na kontaktní plošku a za současného působení teploty a tlaku způsobí plastické tečení a molekulární spojení dvou povrchů (tj. difúzi) o Čip je ohřát na cca 200°C o Energie potřebná k difúzi mřížek materiálu a drátku je dodána tlakem o Materiály nesmí oxidovat o Na kuličku x na hranu

125) Co je to Termosonické kontaktování, popište průběh

Termosonické kontaktování o Kombinace termokomprese a ultrazvukového kontaktování o Čip je při kontaktování ohříván a připojovaný drátek je současně rozkmitáván kontaktovací hlavou

33) Jakou má epoxidová pryskyřice teplotu skelného přechodu (Tg)?

Tg epoxidové pryskyřice je mezi 120 °C a 160 °C (v závislosti na aditivech). Z toho vyplývá, že působení tepla na desku plošných spojů během procesu pájení bude mít za následek měknutí pryskyřice, a inherentní mechanické deformační síly pak mohou sestavu zbortit. Materiál FR-5, ačkoliv je drahý, je určitým řešením, protože má vyšší tepelnou odolnost.

90) Jmenujte nějaké výhody a nevýhody techniky Jet printing

Tryskové nanášení je velmi přesné, opakovatelné a velmi rychlé − až do 1 000 Hz (s výjimkou některých typů kapalin, např. s brusnými částečkami). VÝHODY: 💦 Vysoce přesné a opakovatelné nánosy nezávislé na topografii objektu a tolerance. 💦 Kontinuální nanášení při rychlosti až 1 000 nánosů na sekundu. 💦 Rozstřikování z jakéhokoliv směru včetně horizontálního a spodního. 💦 Tolerance nánosů jsou malé, od ±1 %. 💦 Nedochází k porušení substrátu ani tryskové hlavice, protože nedochází ke kontaktu s povrchem. NEVÝHODY: 💦 Větší rozměry nánosu v porovnání s kontaktním nanášením 0,3 mm oproti 0,05 mm. 💦 Některé kapaliny nemohou být rozstřikovány (pokud jsou vyplněné částečkami nebo brusivem apod.). 💦 Programování může vyžadovat dodatečné školení operátorů.

60) Co znamená VOC?

Těkavá organická látka (VOC - volatile organic compound) je organická sloučenina, která je za přítomnosti slunečního záření schopná reagovat s oxidy dusíku za vzniku látek, které mohou poškozovat lidské zdraví nebo ozonovou vrstvu. Jsou na isopropanolové nebo methanolové bázi.

93) Jaká vazba se nejčaštěji uplatňuje u izolantů?

U izolantů se uplatňuje nejčastěji iontová nebo Van der Waalsova vazba

16) Čím se lepidla vytvrzuji?

UV zářením, teplem, teplem a UV zářením teplem : 1 - 5 minut při 120 - 150 ˚C UV zářením : intenzita záření cca 100mWcm-2 po dobu 10 - 45 s

123) Co je to Ultrazvukové svařování, popište průběh

Ultrazvukové svařování je založeno na prolínání částic dvou materiálů v důsledku smykového tření vyvolaného působením ultrazvuku (40 kHz) na hrot přitlačující drátek na kontaktní plošku. Proces probíhá při pokojové teplotě o Energie je přenášena od magnetostrikčního měniče kmitajícího na frekvenci okolo 60 kHz krátk vertikálním svářecím hrotem o Hrot stlačuje dohromady dílce, které mají být spojené o Třením vzniká teplo potřebné ke vzájemnému spojení kontaktu a drátku. Současně je oxid mimo vlastní spoj o Ultrazvukové sváření je zvlášť vhodné pro sváření hliníkovým drátem na hliníkové plošky

106) Hlavní části procesu pájení vlnou:

Upevnění osazených DPS na dopravník => Načtení čárových kódu => Zvolení receptury procesu (rychlost posunu dopravníku, parametry fluxeru, teploty v sekcích předehřevu, parametry pájecí vlny(výška, teplota pájky)) => aplikace tavidla (pěnou, nástřikem nebo pěnovým nanášením, vlnovým nanášením, rotujícím kartáčkem) => odstranění přebytků tavidla (děje se vzduchovou stírací tryskou nebo odsávací štěrbinou) => předehřev => pájení (jednoduchá vlna ve vývodové montáži; dvojitá vlna = čip vlna (turbulentní) + klidová vlna)

102) Jaký je rozdíl mezi chemickou a galvanickou mědí?

V obou případech je hlavním krokem použití elektrolytu na bázi síranu mědi, ale s chemickou metodou dochází k srážení mědi bez použití elektrického proudu. S pomocí chemické metody není možné pokrýt velkou tloušťku, ale je to jednodušší, levnější a může být prováděno v extrémně jednoduchých podmínkách. Je snadné získat tenké dekorativní filmy nejen na kovy, ale také na plastu, sklo, keramiku atd.

7) Jak dělíme tavidla?

VOC, VOC free a No-clean (bezoplachová)

37) Popište semi-flexibilní DPS

Vyrobí se klasicky dvojvrstvá DPS a z jedné strany se zeslabí vrstva FR4. Poloměr ohybu je 5 mm. "Setkat se můžeme s deskami se spoji částečně flexibilními s limitem 30,60,70, nebo 90°, často vyráběné odfrézováním přebytečného materiálu, jindy jsou spoje konstruovány speciální vrstvou, vlepenou do dvou či více pevných desek."

78) Co je to HAL? #1

VÝHODY : - ochrana mědi před oxidací - zajištění dlouhé doby skladovatelnosti - zajištění dobré pájitelnosti povrchu - umožňuje vícenásobný teplotní cyklus - velký rozsah tloušťky vrstvy ( 1 - 20 µm ) NEDOSTATKY: - nedostatečná rovinnost pájecích ploch krytých pájkou - horší spolehlivost procesu, deformace DPS - teplotní šok DSP - nemožnost kontaktování vodičů - přítomnost Pb v pájce - nevhodné pro tenké DPS (cca 0,4mm) - nevhodnost pro press-fit aplikace - nevhodnost pro HDI NEVHODNOST PRO POUZDRA UFP: - nedostatečná rovnost pájecích plošek - deformace DPS

55) Stručně popište výrobu vícevrstvé desky

Vícevrstvé desky se slepují z více desek s plošnými spoji. Ke spojení se používá prepreg, což je materiál s nedotvrzenou pryskyřicí. Celek se musí pečlivě složit a lisovat za tepla. Po té následují stejné operace jako u dvouvrstvých desek (vrtání a pokovení otvorů). Vícevrstvé spoje jsou velmi náročné na výrobu a i dnes je procento vadných poměrně vysoké (10-20%). Po slepení a vytvrzení se celek provrtá a otvory se pokoví. Obecně platí, že u pokovených děr je nutné, aby hrana měla alespoň 1 µm tloušťky pokovení.

92) Proč jsou eutektické slitiny tolik oblíbené?

Výhodou eutektické slitiny je hlavně to, že tuhne bez přechodových fází, ve kterých v neeutektických slitinách v jistém rozmezí teplot vedle sebe existují jak pevná fáze tak i tekutá. To má někdy nežádoucí důsledky. Bohužel většina bezolovnatých slitin není eutektická.

63) KOVY: vlastnosti mědi

Výrazně zvyšuje pevnost spoje.

54) Stručně popište výrobu základní dvouvrstvé desky

Výroba základní dvouvrstvé desky probíhá následovně: měděná fólie vytvořená galvanicky plátováním válce z nerezové oceli, otáčejícího se v tekutém elektrolytu, se nanese na obě strany laminátu. Tato fólie, jejíž tloušťka se vyjadřuje v jednotkách oz.ft2, přičemž 1 oz.ft2 je nejobvyklejší (rovná se tloušťce 36 µm nebo 18µm), je po jedné straně hladká a lesklá a po druhé straně matná a zrnitá. Aplikuje se zrnitou stranou dolů, aby se podpořila přilnavost k prepregu. Vícevrstvé desky se vyrábí skládáním více dvouvrstvých prepregů, které se lisují za tepla ve vakuu nebo bez něj.

58) Z jakého materiálu jsou sítotiskové tkaniny?

Z polyesteru, polyamidu, popřípadě jsou kovové.

62) KOVY: vlastnosti bismutu

Zlepšuje smáčivost. Snižuje bod tání. Ale zvyšuje křehkost spoje.

61) KOVY: vlastnosti stříbra

Zlepšuje smáčivost. Zvyšuje pevnost. Snižuje bod tání.

70) Skladování pájecí pasty:

Zpravidla v chladu, cca 6°. Před použitím se musí aklimatizovat (2-4 hodiny) - abychom se zbavili vlhkosti.

65) KOVY: vlastnosti antimonu

Zvyšuje pevnost. Zlepšuje smáčivost. Snižuje pravděpodobnost vzniku tombstoningu.

8) Co se používá u VOC free jako rozpouštědlo?

deionizovaná voda

116) Co znamená "FR"?

flame resistant

115) Jak se na DPS nanáší měděná folie?

galvanicky, nikoli válcováním

10) Co se používá u VOC free jako aktivní činidlo?

je neiontové povahy

9) Co se používá u VOC free jako aktivátor?

karboxilová kyselina

53) Co je to prepreg?

lepící list (bonding sheet) nebo-li prepreg - prepregy používáme k lisování vnějších vrstev na připravenou vnitřní desku = lepící fólie určená ke spojení a zároveň odizolování dvou nebo více stavebních desek ve výslednou vícevrstvou desku - neúplně vytvrzený - polotovary - jejich hlavní složkou je výztuž s částečně vytvrzenými PRYSKYŘICEMI - vytvrzení je dokončeno při procesu laminace, kdy získá požadované vlastnosti - dotvrdí se působením tepla a tlaku - po vysušení je možno s ním manipulovat a řezat na potřebnou velikost - tloušťky 0,05 - 0,18 mm - FR-4 může být složena až z několika vrstev prepregu tak, aby vznikl materiál o řízené tloušťce mezi 0,65 mm až 1,6 mm. - chladí se na cca -21 °C Vícevrstvé desky se slepují z více desek s plošnými spoji. Ke spojení se používá prepreg.

113) Výhoda CEM materiálu

levnější (vniřní vrstvy papír, vnější skelná tkanina)

27) Co je to dielektrikum?

látka, která je po vložení do elektrického pole schopná tvořit a udržovat vlastní vnitřní elektrické pole

46) Co je to fotostrukturalizace?

na standardní materiál je nanesen fotocitlivý organický materiál, otvory se vytváří fotolitografickým procesem přes filmovou předlohu

5) Co je trubičková forma pájky?

pro ruční pájení. otvory pro tavidlo. průměr trubičky cca 1 mm

127) Uveďte nějaké běžné způsoby připojení vodičů

pájení, svařování, kroucení, svorkovnice (jako v Boschi- zasunout dráte, otočit šroubem), šroubové připojení (třeba u uzemnění), pružinové terminály (jako Cisco - zasunout a zacvaknout), pak nějaký další ptákoviny ze skript (flip chip a taaaak)

72) Při jakém pájení je dusíková atmosféra nejvíce opodstatněná?

při bezolovnatém pájení VLNOU → snižuje povrchové napětí pájecí slitiny → brání oxidaci pájecí slitiny ve vaně → snižuje oxidaci povrchů, které se teprve budou pájet

56) Výhody tavidel s nízkým nebo žádným obsahem VOC

snížení VOC emisí, nehořlavé ➡ nevyžaduje uchovávání v protipožárních skladovacích prostorech, nerizikové materiály ➡ žádné speciální povolení k použití

23) Porovnejte proces tvorby motivu subtraktivním a aditivním způsobem

subtraktivní proces - na měděné fólii je vytvořen vodivý motiv zpravidla krytý leptuodolonou vrstvou. Leptá se měděná fólie různé tloušťky. aditivní proces - vodivé cesty i pokovení vývodů je vytvořeno jen chemickou mědí bez procesu leptání nebo sítotiskem. Drawbacks aditivní technologie: − nedořešení materiálové otázky − nedořešení technologické otázky − proces dosud málo rozšířen (zejména v Evropě)

13) Co je to ROL1?

tavidlo na bázi přírodní přiskyřice, s nízkou aktivací halogenidů do 0,5% a malé množství tavidlových zbytků

48) Jaké jsou hlavní složky tavidla?

tavidlový nosič, aditiva, aktivátory, rozpouštědla

69) Diskutujte požadavky na pájecí pastu:

tixotropnost, stabilita pasty na šabloně, ⭐️ minimální schnutí na šabloně, ostrý obrazec na šabloně, ⭐️ rozměrová stabilita pasty po tisku, ⭐️ minimální vliv teploty a vlhkosti na viskozitu minimální separace složek, žádné vzduchové bublinky ⭐️ dobrá lepivost a dlouhá doba lepivosti (součástka musí vydržet do přetavení - nezapomínat na to, že dopravník se bude hýbat) • během přetavovacího cyklu a po něm: hezký spoj (tvar, lesk, hrubost), minimální množství reziduí, bez migrací ve vlhku, stálý a vysoký SIR • čištění: snadné čištění i rozpustnost tavidlových zbytků v isopropanolu

2) Diskutujte tuhý a kapalný fotorezist.

tuhý - nanáší se laminováním, sendvičová struktura ▪ PET (nosná, krycí folie) - chrání rezist, odstraní se po neexponování fotorezistu ▪ Fotocitlivá vrstva ▪ PE (separační folie) - oděluje se při laminování kapalný - levnější, nanáší se zpravidla navalováním mezi dvěma válci

6) Co je tyčová forma pájky?

tyče o průměru několik cm. narve se do mašiny a ta ji spotřebuje najednou. ve vakuu

104) Jak se v HDI zhotovují otvory?

v HDI se zhotovují zejména slepé mikrootvory a to buď laserem ( 90% ), fotocestou ( 5% ), vrtáním ( 3% ) nebo leptáním plazmou ( 2% )

4) Co je preforma pájky?

v pásech (jako SMD). méně odpadu. lepší vzhled, lepší zapájení. dá se použit i jako pomocná složka tam kde se natisklo málo.

40) Klíčové aspekty čištění:

Účinnost • cena • spotřeba • technika čištění • ⭐️schopnost pronikat pod součástky⭐️ • kompatibilita s povrchy a čištění látkou

47) Vyšší životnost má šablona nebo síto?

Šablona

50) Vyšší ostrost má šablona nebo síto?

Šablona

20) K čemu slouží předehřev součástek?

• eliminace teplotního šoku • odstranění rozpouštědel • aktivace tavidla • snaha je, aby se modifikátory odstranily během predehrevu

3) Faktory ovlivňující kvalitu šablonového tisku:

• materiál (těrky, šablony, plasty) • prostředí (teplo, vlhkost) • technologie tisku (rychlost, úhel přítlak) • zařízení (fixace šablony, míra sesouhlasení, čištění)

24) Výhody aditivní technologie:

• netřeba leptat (jen chemická měď) • nižší výrobní náklady (není tam plánovaný základní materiál) • menší množství výrobních operací (redukce z 28 na 19) • minimalizace pnutí v pokovených otvorech • ekologické i ekonomické - úspory oplachových vod, rozpouštědel, úspory z recyklace základních materiálu • nedochází k podleptání spojů, což umožňuje výrobu náročnějších motivů

28) Výhody pájení přetavením pájecí pasty oproti strojnímu pájení vlnou a hlavní části přetavovacího profilu:

− Pájka a tavidlo se vhodným technologickým postupem aplikují pouze v místech kde je třeba − Úspora materiálu − Pájka a tavidlo se dávkují v přesně definovaném poměru − Je vyloučena nekontrolovatelná přítomnost nečistot, které se mohou dostat na pájený spoj při pájené vlnou − Pájecí proces probíhá bez teplotních rázů − Přesný technologický postup aplikace pasty umožňuje dosáhnout vyšší hustoty montáže − Oboustranná montáž SMD

97) Jmenujte výhody hybridních integrovaných obvodů (HIO)

🔰 tam, kde je požadována vysoká spolehlivost a působí nepříznivé provozní podmínky (vysoká vzdušná vlhkost, vibrace) 🔰 je možné využít součástky zhotovené různými, i odlišnými technologiemi 🔰 korundová keramika je výborný izolant 🔰 ztrátové teplo je účinně odváděno substrátem, celý HIO má stejnou teplotu 🔰 tištěné a dodatečně nastavené rezistory mají přesnou hodnotu (laserové nastavení, přesnost lepší než 0,1 %) v širokém rozsahu hodnot