OTÁHAL, A. Optimalizace procesu pájení na zařízení IR-400 [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2010.

Posudek vedoucího

Szendiuch, Ivan

Práce je zaměřena na aktuální oblast řešení problematiky bezolovnatého pájení s důrazem kladeným na řešení možnosti výměny součástek pro povrchovou montáž na DPS i na keramických substrátech. Hlavním cílem bylo ověření a inovace zařízení IR-400, včetně zabudování regulace pro možností nastavování různých teplotních profilů. Lze konstatovat, že zadání bylo v uspokojivé míře splněno Student pracoval v průběhu zpracování BP vcelku samostatně a řešení problematiky věnoval nezbytný čas. Jeho aktivita byla dobrá v celém průběhu řešení, na konzultace se dostavoval pravidelně. V průběhu řešení dokázal pracovat s literaturou, i když má jisté rezervy v ještě intenzivnějším využívání zahraniční literatury. Literatura uvedená v práci vystihuje základní přehled o současném stavu této problematiky, ovšem je pravdou, že především v časopisecké literatuře existuje řada dalších aktuálních článků k této problematice, z nichž by bylo možné rovněž čerpat. Zvolený postup řešení je správný a práce má logický sled a velmi dobrou grafickou úroveň. Aktivita v průběhu řešení, jak již bylo řečeno, byla na dobré úrovni a rovněž celkové dosažené výsledky splnily v plné míře očekávání. Celkově lze konstatovat, že student pronikl do dané problematiky a ukázal výborné schopnosti samostatně řešit daný problém. Zadání bylo splněno a student odvedl práci hodnou udělení bakalářského titulu.

Posudek oponenta

Nicák, Michal

Student se ve své bakalářské práci věnoval modifikaci opravárenské stanice ERSA IR-400. Měl za úkol zařízení vybavit dvoukanálovou regulací teploty pro řízení horního i spodního ohřevu a ověřit nastavení teplotních profilů včetně jejich analýzy z hlediska rozptylu teplot. Student měl také za úkol navrhnout optimální profily pro pájení SMD součástek přetavením na Al2O3 keramických substrátech i organických substrátech typu FR-4. Z odborného hlediska má práce poměrně dobrou úroveň. Student rozdělil práci do několika částí. Po stručném úvodu se student věnuje teorii oprav bezolovnatě pájených pouzder s pomocí IR ohřevu a následně popisuje opravárenskou stanici. Další část práce je věnována popisu programovatelného regulátoru SMART R500. Do této části spadá i rozbor připojení regulátoru k opravárenské stanici vhodně doplněný schématy zapojení. Následující kapitola zabírá největší část bakalářské práce a je věnována optimalizaci pájecích profilů. Je doplněna grafy zkoumaných profilů, fotografiemi součástek s pájenými spoji a popisem. Zde se v textu objevuje několik zajímavostí: * Student například na straně 23 uvádí v tabulce, že: „Maximální použitelná teplota [°C]“ pro FR4 je 130 a pro keramický substrát 1550. -FR-4 substráty ale ve skutečnosti vydrží při přetavení teploty o více jak sto stupňů vyšší a naopak, užíváme-li keramiku opatřenou TLV nebo TNV motivem, jistě ji nelze zahřát na 1550°C, neboť by se motiv poškodil. * Na následující straně v popisu korundové keramiky zjistíme, že: „Dále se sintruje za teploty 1750°C kdy probíhá spékání čímž se snižuje pórovitost a pevnost.“ -Pevnost se ale zvyšuje * Na straně 24 student píše: „Na první pohled je z grafů na Obr. 18 a na Obr. 19 zřejmé, že jsou vlastnosti FR4 horší než u korundové keramiky. Vzhledem k malé tepelné vodivosti a velké tepelné kapacitě FR4 nebyl velký rozdíl teploty mezi středem a rohy substrátu, který činil 27°C. Mezi rohy tento rozdíl teplot dosahoval až 17°C. Při měření keramiky byly teploty mezi středem a rohy až 43°C, což je více než u FR4 kde rozdíl dosáhl jen 27°C. Z teplot rohů jsou patrné menší odchylky s maximálním rozdílem 7°C. Souvisí to s tepelnou vodivostí keramiky. Zásadní roli v měření hrají rámy, ve kterých jsou uchyceny měřené destičky. Ty způsobují značný odvod tepla a tím pádem i větší rozestup teplot rohů a středu na obou substrátech.“ -Nebylo tedy možné již při měření tepelně zaizolovat (např. kaptonovou či teflonovou páskou na hraně substrátu) úchyty a eliminovat tak rozdíly teplot způsobené tepelnou vodivostí? Zvláště u kontaktu dobře tepelně vodivé aluminy s kovovými úchyty by se dal značný odvod tepla předpokládat a jistě má nemalý vliv i na měřené profily. Uchycení je konstruované pro opravy větších DPS a výrobce bohužel nepředpokládá, že se na stanici bude pájet na alumině. * Na straně 27 student uvádí v porovnání pájky s bismutem, že SN100C nebo SAC pájky „jsou na tom se svými vlastnostmi mnohem lépe. Obě pájky mají teplotu tavení větší než olovnatá což způsobuje menší pracovní okno vzhledem k maximální teplotě 260°C. Při této teplotě již dochází k tavení materiálu samotných součástek. Je tedy nutné přesnější řízení a hlídání všech parametrů procesu než jak tomu bylo dříve.“. -Vyšší teplota tavení ovšem není mnohem lepší vlastností, spíše naopak, neboť vyžaduje pro přetavení více energie a snaha je technologické okno udržet co největší. Zbytek práce doplňuje popis pracovního postupu pro stanici s regulátorem a závěr. Na přiloženém CD jsou kromě elektronické verze práce k nalezení datasheety jednotlivých pájecích past a Eagle návrh užité DPS. Po formální stránce je práce na vcelku dobré úrovni, bylo by ale vhodné se více zaměřit na kontrolu textu a popisků obrázků, neboť některé formulace nebo chybějící čárky ruší dobrý dojem navozený množstvím vhodně užitých fotografií, grafů a schémat. V práci použité a uvedené studijní prameny jsou vhodně vybrané. Praktický výstup práce, tedy upravená opravárenská stanice, vcelku odpovídá zadání a tak i přes drobné výhrady nezbývá než řící, že student Alexandr Otáhal splněním zadaných úkolů a svojí bakalářskou prací prokázal schopnosti bakaláře. Práci určitě doporučuji k obhajobě a navrhuji hodnocení stupněm "velmi dobře" (B).

eVSKP id 31812