3 Резисторы и конденсаторы для поверхностного монтажа

Поверхностный монтаж позволяет:

• снизить габариты и вес аппаратуры до 2-6 раз;

• сократить трудоёмкость сборки в 1,5-2 раза;

• экономить дорогостоящие материалы;

• исключить монтажные отверстия;

• повысить надёжность, быстродействие, качество аппаратуры.

3.1 Особенности конструкции резисторов

К онструкция ЧИП - резисторов показана на рис. 3.1. Основанием ЧИП -резисторов служит керамическая подложка на основе оксида алюминия, на которую наносится резистивный слой. Высокая точность величины сопротивления обеспечивается с помощью специальной системы лазерной подгонки. Электрический контакт с печатной платой обеспечивается трехслойной контактной поверхностью, состоящей из внутреннего выводного слоя палладий/серебро, барьерного слоя никеля и внешнего выводного слоя

Рис. 3.1

олово/свинец. Благодаря введению в конструкцию дополнительного слоя никеля, при пайке предотвращается миграция серебра из внутреннего выводного слоя в припой. На защитное покрытие из боросиликатного стекла наносится несмываемая кодовая маркировка номинала.

Одним из наиболее частых дефектов, возникающих в процессе пайки оплавлением ЧИП - компонентов, является эффект «Надгробия», при котором один из концов ЧИП-компонента поднимается над платой и теряет контакт с КП см. рис. 3.2б. Существуют многочисленные факторы приводящие к эффекту «Надгробия»: неоптимальное проектирование печатных плат, низкое качество паяльной пасты, неравномерный нагрев, эффект экранирования ЧИП-компонента более массивным элементом и др. Однако конструкция ЧИП-компонента может также способствовать возникновению эффекта «Надгробия». Ниже на рис. 3.2а показан процесс возникновения эффекта «Надгробия». В процессе пайки оплавлением на ЧИП - резисторы действуют три группы сил: 1) Гравитационная сила определяемая массой компонента, 2) Силы поверхностного натяжения жидкого припоя F1 и F2, и 3) Угловой момент F3 возникающий в мениске галтели припоя. Если силы F1 и F2 равны, то ЧИП - резистор остается на месте, но если F2»F1 то ЧИП - резистор принимает вертикальное положение. Величина сил F1 и F2 определяется площадью контактных поверхностей на нижней стороне ЧИП - резистора смачиваемой припоем.

К онструкция ЧИП - резисторов серии CR (фирмы BOURNS) способствует предотвращению эффекта «Надгробия» путем обеспечения точных допусков геометрических размеров и высокой паяемости - 95% контактных поверхностей ЧИП - резисторов. Отношение ширины

Рис 3.2а Рис 3.2б

контактных поверхностей на нижней стороне ЧИП - резисторов серии CR Т,: Т, составляет не более 2:1, a y большинства резисторов ширины равны. У ЧИП - резисторов других фирм производителей те же параметры Т₂:Т₁ имеют соотношение 3:1 и даже больше, у большинства производителей ЧИП - резисторов одна контактная поверхность более чем в два раза шире другой.

Таким образом, сочетание хорошей паяемости (не менее 95% площади контактных поверхностей в течение 2 лет) и стабильности ширины монтажных поверхностей на нижней стороне резисторов (размер Т) серии CR создает баланс условий при пайке оплавлением, необходимый для исключения эффекта «Надгробия».

ЧИП-резисторы могут паяться любым из известных методов, в том числе двойной волной припоя, инфракрасным оплавлением, чисто конвекционным оплавлением, в паровой фазе. Типичные температурные профили для различных методов пайки показаны ниже на рис. 3.3. Допустимые температуры пайки лежат в диапазоне от 215°С в течение 100 секунд до 350°С в течение 7 секунд.

Р ис 3.3