Преимущества печатного, шлейфового и плёночного монтажа
Печатный монтаж получил наибольшее распространение как в конструкциях РЭУ, блоков, так и функциональных ячеек и узлов. Под обычным печатным монтажом понимают такой способ межэлементных и межблочных соединений, при котором плоские проводники имеют прочное сцепление с жестким или гибким изоляционным основанием по всей своей длине. Обычный печатный монтаж может быть односторонним или двухсторонним. В качестве жестких оснований печатных плат часто используют фольгированные диэлектрики СФ, ГФ, НФД. Основными достоинствами печатного монтажа являются надежность контактирования, высокая разрешающая способность по сравнению с проволочным, возможность автоматизации изготовления печатных плат в массовом производстве, объединение функций монтажа и несущей конструкции в одной детали (печатной плате).
Основным недостатком печатного монтажа можно считать ограниченные возможности расположения печатных проводников из-за запрета их пересечения в одной плоскости. Это часто приводит к потере полезной площади платы либо к необходимости применения многослойных печатных плат (МПП). Многослойные печатные платы получают методом попарного прессования из тонких фольгированных диэлектриков (ФДМЭ-2-0,1 – фольгированный диэлектрик на основе стеклоткани марки Э, двухсторонний толщиной 0,1мм). Число слоев ММП более 6-8 нежелательно, так как при этом увеличивается процент брака. Обычно их берут не более 4. ММП имеют высокую коммутационную способность и используются при конструировании ФЯ на корпусированных микросхемах. Обычные односторонние и двухсторонние печатные платы применяются при конструировании ФУ плоского, объемно-плоскостного и объёмного типов как с применением дискретных элементов, так и микромодулей плоского и этажерочного типов. При этом в первом случае печатная плата используется как первый уровень коммутации, а во втором случае – как второй уровень коммутации. В качестве последнего она часто используется в ФЯ микроэлектронных устройств.
В последнее время в МЭА широкое применение стал находить так называемый «шлейфовый» монтаж. Шлейфовый монтаж представляет собой гибкие полоски (ленты) из фольгированного диэлектрика ФДЛ (лавсан) или ФДИ (полиимидные пленки) с нанесением на них печатных проводников. Толщина пленки составляет 0,1-2 мм. Остальные параметры печатных лент соответствуют параметрам обычных печатных плат. Шлейфовый монтаж обычно используется для второго и выше уровней коммутации. Контактирование шлейфов и ФЯ может осуществляется зажимными контактными вставками, однако, это вносит элемент ненадежности при вибрациях. Поэтому чаще шлейфы непосредственно развариваются на контактных площадках или штырях и дополнительно заливаются компаундом или клеем для жесткости соединения.
К достоинствам шлейфового монтажа относятся малый вес и объем, возможность автоматизированного проектирования и изготовления, а к недостаткам – меньшая надежность при возможных многократных перегибах шлейфов и трудности изменения печатного рисунка при необходимости корректировки. Поэтому шлейфы рекомендуют применять для МЭА, серийно выпускаемой и достаточно отработанной.
Пленочный монтаж применяется для коммутации элементов ИС различного уровня сложности и сам может иметь несколько уровней коммутации. Так в ИС первой и второй степени интеграции пленочные проводники и контактные площадки изготавливаются в едином технологическом цикле методом тонкопленочной или толстопленочной технологии совместно с радиоэлементами схем и образуют первый уровень коммутации. Разработка пленочного монтажа подчиняется основным правилам и ограничениям при разработке топологии пленочных ИС.
При разработке ИС третьей и четвертой степени интеграции пленочный монтаж выполняется на так называемой «трассировочной» подложке (второй уровень коммутации) и представляет собой систему проводников с контактными площадками для приварки к ним выводов навесных бескорпусных элементов и микросхем более низкой степени интеграции.
В связи с увеличением степени интеграции БГИС и недопустимости пересечения пленочных трассировок, подложки могут быть выполнены в виде многослойной тонкопленочной подложки. В них коммутационные слои разделены боросиликатным стеклом, в котором имеются сквозные отверстия для межслойной коммутации. Однако из-за технологических неоднородностей обеспечить надежную изоляцию слоев пока полностью не удается, что приводит к значительному проценту брака. В другом варианте многослойная трассировка может быть выполнена в виде комбинации из 3-4 толстопленочных трассировочных подложек (II уровень коммутации)
К достоинствам пленочного монтажа относятся высокая разрешающая способность (принципиально до 5 мкм, обычно 50-100 мкм), надежность цепей коммутации, технологичность и возможность автоматизации проектирования и изготовления, возможность выполнения его на теплоотводе, что особенно важно для микросхем СВЧ. К недостаткам монтажа можно отнести ограниченность его только одной плоскостью и трудности технологического порядка, связанные с необходимостью приобретения парка вакуумных установок и т.п.
Источник
Печатный монтаж. Преимущества
Технология монтажа РЭА.
1. Технологический процесс пайки.
Для получения качественного соединения пайку необходимо производить в следующей последовательности:
1.1 Очистить соединяемые поверхности от окислов и загрязнений
1.2 Покрыть место пайки флюсом дня зашиты поверхности от окисления
1.3 Залудить место соединения металлических поверхностей, то есть покрыть тонким слоем припоя. Луженая поверхность должна быть ровной, блестящей, без наплывов припоя и непролуженных мест. Oт качества лужения зависит качество пайки.
При необходимости закрепить провода и выводы радиодеталей в соответствии с требованиями к формовке и установке деталей и проводов при печатном и объёмном монтаже
1.4 Непосредственное выполнение пайки, как разъёмного соединения. Место пайки необходимо прогреть до температуры на 50 градусов выше, чем температура плавления припоя. Припой должен хорошо растекаться по месту пайки, количество припоя должно быть минимальным. Пайка должна быть ровной, глянцевой, без пор и посторонних вкраплений. Пайка должна быть «скелетной», то сеть под припоем должен быть виден контур соединяемых выводов или проводов. Должна быть полностью исключена возможность получения «ложной» пайки, при которой существует видимость пайки, но отсутствует электрический контакт. Такие пайки получаются в результате некачественной подготовки поверхностей.
2. Требования к пайке проводов и радиоэлементов.
Провода должны быть залужены и закреплены в соответствии с технологической документацией, но так, чтобы расстояние от изоляции до пайки было 0,5 – 2 мм. Выводы элементов должны быть залужены и отформованы. Детали устанавливают в соответствии со сборочным чертежом. Высота выводов над поверхностью платы должна быть в пределах 0,5 – 2 мм. Затем выполняют пайку.
Место пайки необходимо прогреть до температуры на 50 градусов выше, чем температура плавления припоя. Припой должен хорошо растекаться по месту пайки, количество припоя должно быть минимальным. Пайка должна быть ровной, глянцевой, без пор и посторонних вкраплений. Пайка должна быть «скелетной», то есть под припоем должен быть виден контур соединяемых выводов или проводов. Должна быть полностью исключена возможность получения «ложной» пайки, при которой существует видимость пайки, но отсутствует электрический контакт. Такие пайки получаются в результате некачественной подготовки поверхностей.
3. Подготовка паяльника к работе.
При пайке радиоэлектронной аппаратуры применяются паяльники мощностью 40 ватт и меньше. Рабочее напряжение паяльника должно быть не более 42 вольт. Изоляция соединительного шнура и вилка должны быть без повреждений. Жало паяльника должно быть неподвижно закреплено.
Для качественного выполнения монтажа необходимо следить, чтобы на жале паяльника не образовывались раковины и сколы. Рабочая поверхность жала всегда должна быть ровная и блестящая, при наличии неровностей жало паяльника обрабатывают и затачивают напильником под углом 45 о — 60 о . Нагар, образующийся в процессе выгорания канифоли, необходимо убирать хлопчатобумажной салфеткой через 3-4 пайки.
Необходимо следить за температурой жала паяльника, которая на 50-60 градусов должна быть выше температуры плавления припоя. При пайке припоем ПОС-61 с температурой плавления 190 о жало должно иметь температуру 240 о -250 о .
Для измерения температуры используют термопару. При ее отсутствии, степень нагрева можно определить визуально: если канифоль очень быстро сгорает на жале паяльника с выделением большого количества дыма и припой скатывается с рабочей части, значит, паяльник перегрет; если припой долго плавиться и в процессе пайки тянется за паяльником, то имеет место недогрев. Температуру можно регулировать, изменяя величину рабочего напряжения.
4. Монтажные провода. Марки. Применение
Изготавливаются из чистой электротехнической меди, применяются при объёмном монтаже для внутриблочных и межблочных соединений. Провода могут быть одножильными и многожильными. Большинство монтажных проводов для обеспечения быстрой и надёжной пайки и для зашиты от окисления выпускают с лужёными токоведущими жилами. Лужение производят припоями ПОС-40. ПОС- 61. для высокочастотных цепей радиоэлектронной аппаратуры лужение может быть выполнено серебром.
ПMB — провод монтажный в полихлорвиниловой изоляции(одножильный)
МГВ — провод монтажный гибкий в полихлорвиниловой изоляции многожильный)
МГШВ — провод многожильный монтажный в шёлковой виниловой изоляции
МГВЭ — провод монтажный гибкий в полихлорвиниловой изоляции (многожильный) экранированный
МГШВЭ — провод многожильный монтажный в шёлковой виниловой изоляции экранированный
МГТФ — провод монтажный гибкий термостойкий с изоляцией из фторопласта
МГТФЭ — провод монтажный гибкий термостойкий с изоляцией из фторопласта экранированный
МГСТ — провод многожильный термостойкий с изоляцией из стекловолокна
В конструкторской документации обязательно указать ГОСТ или технические условия, в соответствии с которыми изготавливают провод, марку провода, сечение токоведущей жилы, при необходимости – цвет
5. Правила выбора и обработки монтажных проводов.
Сечение токоведущей жилы выбирают в зависимости от величины проходящего по ним тока. Изоляцию провода выбирают в зависимости от величины рабочего напряжения и условий эксплуатации. В условиях нормальной температуры и влажности используют провода с полихлорвиниловой и волокнистой (хлопчатобумажной) изоляций. В условиях повышенной температуры и влажности применяются провода с изоляцией из фторопласта, стекловолокна, резины. Для защиты от внешних электромагнитных полей используются экранированные провода. Экраны изготавливают из тонкой лужёной медной проволоки.
Изоляция монтажных проводов снимается методом электрообжига (электронож или паяльник). Применение кусачек и другого режущего инструмента не допускается во избежание обрыва отдельных проволок. Потемнение и оплавление изоляции при обжиге допускается не более, чем на 1мм. Изоляцию снимают на расстоянии 10-15мм. Жилы многожильных проводов скручивают под углом 15- 30 градусов к оси провода. После скрутки провод залуживают, отступая от изоляции на 1мм. Лужение должно быть «скелетным».
6. Правила крепления проводов к контактам различного типа.
Способ крепления провода зависит от типа контакта:
1. Штыковые контакты. К ним провода сечением 0.35мм и меньше крепят полным оборотом вокруг штыка. Провода большего сечения крепят на три четверти оборота. Крепить провода нужно так, чтобы расстояние от пайки до изоляции провода было 0.5-2мм (I мм). На I штырёк допускается крепить не более трёх проводов, каждый провод закрепляется самостоятельно.
2. Трубчатые контакты пайка производится без механического крепления. Провод заводят в контакт и запаивают так, чтобы расстояние от пайки до изоляции провода было 0.5-2мм
3. Лепестковые контакты. Маломощные контакты (легко гнутся) паяют без механического крепления. Провод заводят в отверстие, плотно зажимают к лепестку и запаивают по всей поверхности соприкосновения.
Мощные контакты. К ним провода припаивают с предварительным механическим креплением. маломощном контакте. На один лепесток крепят не более трёх проводов. Так же необходимо соблюдать основное требование при пайке проводов — расстояние от пайки до изоляции провода должно быть 0.5-2мм.
7. Виды монтажа радиоэлектронной аппаратуры. Их отличия
При изготовлении радиоаппаратуры используются следующие виды монтажа:
1.Объёмный монтаж. Обеспечивает соединения различных электро и радиоэлементов, узлов и модулей радиоэлектронной аппаратуры в единую конструкцию при помощи проводов, жгутов, разъёмов, кабелей и т.д. Элементы устанавливаются на платах со штырьками, микросхемы при объёмном монтаже не применяются.
Недостатки: высокая трудоёмкость, невозможность автоматизации и механизации, трудность получений идент ичных образцов, наличие паразитных ёмкостей и наводок на длинных проводах.
2. Печатный монтаж. Это электрическое соединение радиоэлементов с помощью плоских печатных проводников на плате, которые получают методом металлизации поверхности или травлением фольгированных материалов, плоские
медные проводники заменяют монтажные провода. Печатный монтаж может быть односторонним, двухсторонним и многослойным. Преимущества: уменьшение габаритов и веса изделий. Возможность автоматизации и механизации производства. Устранение паразитных ёмкостей и наводок. Повышение надёжности, получение идентичных образцов.
3. Поверхностный монтаж. Является разновидностью печатного монтажа. Радиоэлементы устанавливаются на поверхности печатной платы, а не в отверстие как при печатном монтаже. Для выполнения поверхностного монтажа требуется специальная элементная база, освоение новых технологических процессов, высокая точность сборочно-монтажных работ. При поверхностном монтаже дополнительно уменьшаются габариты и массы изделия, повышаются технические характеристики.
Объёмный монтаж. Недостатки.
Объёмный монтаж обеспечивает соединения различных электро и радиоэлементов, узлов и модулей радиоэлектронной аппаратуры в единую конструкцию при помощи проводов, жгутов, разъёмов, кабелей и т.д. Элементы устанавливаются на платах со штырьками, микросхемы при объёмном монтаже не применяются. Объёмный монтаж выполняется в следующей последовательности:
· мерная резка провода
· удаление изоляции с жил монтажных проводов
· заделка концов волокнистой изоляции или экранирующей оплётки при помощи нитяного бандажа, клея или изоляционной трубки
· скрутка и лужение токоведущей жилы
При выполнении объёмного монтажа необходимо соблюдать ряд требований:
· все соединения проводов должны выполняться только после механического крепления,
· не допускается повреждение изоляции провода
· монтажные провода должны иметь запас на 1,2 перепайки
· если расстояние между токоведущими контактами менее 2мм. то на выводы надевают изоляционную трубку
· расстояние между проводами и подвижными частями изделия должно быть не менее 5 мм.
Недостатки: высокая трудоёмкость, невозможность автоматизации и механизации, трудность получений идентичных образцов, наличие паразитных ёмкостей и наводок на длинных проводах.
Печатный монтаж. Преимущества
Печатный монтаж — это электрическое соединение радиоэлементов с помощью плоских печатных проводников на плате, которые получают методом металлизации поверхности или травлением фольгированных материалов, плоские медные проводники заменяют монтажные провода. Печатный монтаж может быть односторонним, двухсторонним и многослойным.
Печатный монтаж выполняют в следующей последовательности:
· Осуществляется входной контроль печатной платы и радиоэлементов
· Производится формовка и установка радиоэлементов на плату в соответствии со сборочным чертежом.
Преимущества: уменьшение габаритов и веса изделий. Возможность автоматизации и механизации производства. Устранение паразитных ёмкостей и наводок. Повышение надёжности, получение идентичных образцов.
Двухсторонний и многослойный печатный монтаж позволяет дополнительно уменьшить габариты и вес изделия.
Дата добавления: 2018-05-12 ; просмотров: 5245 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Источник
