Элементы узлов поверхностного монтажа.

К основным элементам узлов ПМ относятся печатная плата и радиоэлементы. На печатной плате имеются контактные площадки для монтажа радиоэлементов при чистом ПМ или контактные площадки и отверстия для смешанного монтажа, а также коммутационные дорожки. Печатные платы для ПМ обычно назы­вают коммутационными платами. При их изготовлении необходимо учи­тывать следующие факторы: размеры платы; эффективное использование площади платы; варианты ПМ; число коммутационных слоев плат; шири­ну и шаг коммутационной дорожки; применение межслойных переходов; электрические характеристики; отвод теплоты.

С увеличением размеров коммутационных плат повышаются их функ­циональные возможности (исключаются промежуточные соединения плат), но затрудняется монтаж и увеличивается стоимость.

Эффективное использование площади коммутационных плат (плот­ность монтажа) зависит от варианта ПМ (чистый, смешанный), числа коммутационных слоев платы (однослойные, многослойные), ширины и шага коммутационных дорожек. Для ПМ становятся обычными коммута­ционные дорожки, имеющие ширину и шаг 0,203 мм (0,008 дюйма) и да­же 0,127 мм (0,005 дюйма), что увеличивает плотность монтажа, но тех­нология их получения дорогостоящая. Поэтому предпочтение отдают до­рожкам шириной 0,254 мм (0,01 дюйма), что позволяет осуществлять и смешанный монтаж. Плотность монтажа также увеличивается за счет применения двустороннего монтажа, вертикальной установки нескольких коммутационных плат на общую несущую плату, использования много­слойных коммутационных плат. Многослойные платы автоматически уменьшают трудности разводки, но при этом усложняется технология их изготовления. В качестве изоляционных материалов и оснований для коммутационных плат исполь­зуют пластмассы, керамичес­кие и композиционные матери­алы. Проводящие шины, про­водники, контактные площадки изготавливают из мели или других проводящих матери­алов. При этом в многослойных платах один слой служит сигнальной шиной (разводкакоммутационных дорожек по сигналу), второй слой - шиной заземления, третий - шиной питания.

Краткая характеристика технологического процесса ПМ.При ав­томатизированном ПМ на коммутационную плату воздействуют высокие температуры (особенно при пайке), и поэтому для увеличения ее термо­стойкости проводятся дополнительные (подготовительные) операции. К таким операциям относятся оплавление и нанесение паяльной маски. Па­яльная маска увеличивает термостойкость, а оплавление улучшает паяе­мость и продлевает срок паяемости платы.

Технологический процесс ПМ включает следующие основные опера­ции.

1. Селективное нанесение припойных паст и клея (например, с помо­щью трафаретной печати, дозаторов).

2. Монтаж компонентов. Он является центральной операцией тех­нологического процесса ПМ, и для проведения этой операции монтажная машина должна отличаться высокой точностью. При этом в монтажных машинах применяются устройства автоматического опознавания образ­цов, юстировки платы, совмещения выводов компонентов с контактными площадками.

3. Пайка. В технике ПМ могут использоваться следующие автоматизи­рованные способы пайки: волной припоя; инфракрасным (ИК) излучени­ем; в паровой фазе; импульсная групповая; лазерная.

4. Очистка (отмывка флюса).

5. Контрольные операции. При ПМ использование традиционного ви­зуального контроля сильно затруднено из-за малых размеров компонен­тов, большой насыщенности ими. Поэтому применяют методы автомати­зированного видеоконтроля на базе устройств распознавания образцов, а также методы объективного контроля качества пайки на базе лазерной техники.

Особенности контроля и ремонта изделий с поверхностным мон­тажом.Как было описано выше, контроль качества ПМ вызывает опреде­ленные трудности. Кроме автоматизированного видеоконтроля на базе устройств распознавания образцов и контроля качества пайки лазерной техникой применяются испытательные зонды, а также специальные схе­мы самотестирования. Встроенной испытательной схемой, работающей по соответствующей программе, проверяют функциональные параметры изделия. Основным недостатком такого способа испытаний является ус­ложнение конструкции платы и снижение эффективности использования ее площади. Обычно автоматический контроль реализуется на следующих основных этапах технологического процесса: нанесения припойной пас­ты; позиционирования компонентов проверки после пайки. При ремонте аппаратов чаще всего приходится выполнять операции демонтажа де­фектного компонента с последующим монтажом. Самый распространен­ный инструмент - это паяльник (микропаяльник), с его помощью можно проводить демонтаж и монтаж при ПМ пассивных компонентов и при применении захватов специальной формы - простых активных элементов (корпуса типа SOT). Но при выполнении работы необходимо быть очень внимательным, чтобы не повредить другие компоненты, коммутационные дорожки, контактные площадки.

Демонтаж и монтаж сложных компонентов ПМ производить с помо­щью паяльника очень трудно, а часто невозможно. В таких случаях может применяться приспособление, оснащенное нагревательными капиллярами (для разогрева мест пайки) со сменными наконечниками, рассчитанными на компоненты различных форм и размеров. Удаление дефектного компо­нента и установка на его место исправного производятся с помощью ва­куумного присоса. Может использоваться и микроскоп, который обеспе­чивает контроль точности позиционирования устанавливаемого компо­нента. Демонтаж и монтаж дефектных компонентов можно производить с помощью других методов пайки, применяемых в ТПМ. Исправление брака, в сущности, сводится к повторному выполнению определенной части сборочно-монтажных операций. В тех случаях, когда стоимость микро­сборок ПМ небольшая, проще и дешевле их заменить. При ремонте изде­лий с ПМ необходимы тщательный контроль и управление процессом устранения брака, чтобы исключить возможность повреждения годного компонента, соседних компонентов и других элементов коммутационной платы.

- прохождении импульса тока.

- Стабильность площади выгорания клеевого слоя под контактной площадкой платы, влияющей на отслоение контактных площадок от диэлектрического основания печатной платы.