49 Технология поверхностного монтажа. Методы выполнения монтажа и необходимое оборудование.

Современный этап развития ЭА характеризуется все более широким применением новейшей элементной базы — поверхностно-монтируемых элементов: безвыводных «чиповых» резисторов и конденсаторов, миниа­тюрных корпусов БИС, пластмассо­вых и керамических кристаллоносителей и др., что позволяет отказаться от плат с металлизированными отвер­стиями, упростить установку элемен­тов, повысить надежность электрон­ных блоков. Технология поверхност­ного монтажа (SMT) получила офици­альное признание в 1985 г. и имеет следующие преимущества:

1) конструктивные:

• повышение плотности компоновки элементов в 4—6 раз;

•снижение массогабаритных показа­телей в 3—5 раз;

• повышение быстродействия и поме­хозащищенности элементов за счет отсутствия выводов;

• повышение виброустойчивости и вибропрочности блоков в 2 раза;

• повышение надежности блоков за счет уменьшения количества метал­лизированных отверстий, являю­щихся потенциальным источником дефектов;

2)технологические:

• автоматизация сборки и монтажа элементов и повышение производи­тельности труда в десятки раз;

• исключение операций подготовки выводов и соответствующего обору­дования;

• сокращение производственных пло­щадей на 50 %;

• уменьшение затрат на материалы.

К недостаткам следует отнести огра­ниченную номенклатуру поверхност­но-монтируемых элементов, их высо­кую стоимость, затрудненность отвода тепла, сложность контроля и ремонта.

При поверхностном монтаже при­меняют следующие виды корпусов:

1) простые корпуса для пассивных ком­понентов:

• прямоугольной формы, например резисторов и конденсаторов;

•типа MELF (Metal Electrode Face Bonded) с вмонтированными элек­тродами в виде металлизированных торцов;

2) сложные корпуса для многовывод­ных полупроводниковых приборов

Бескорпусные элементы, предна­значенные для поверхностного монтажа, поставляются на пластиковых лентах, смотанных в катушки, в специальных трубчатых магазинах или россыпью. Для их установки на ПП используются автоматические уклад­чики. Станок М-2501 содержит мага­зинный питатель для подачи плат, систему позиционирования, блок по­ворота платы, вакуумный захват, мо­дуль ультрафиолетового отверждения клея, которым крепится компонент, и магазинный накопитель собранных изделий. Подача компонентов произ­водится по программе с 60 катушек. Для исключения повреждения актив­ных элементов во время транспорти­рования в диэлектрический материал ленты при формовании вводят угле­родный наполнитель, обладающий ан­тистатическим свойством.

Монтаж на поверхности может быть выполнен в трех различных вариантах. Первый предусматривает размеще­ние на верхней стороне платы только компонентов, монтируемых в сквоз­ные отверстия, а на нижней — компо­нентов для поверхностного монтажа. Соединение элементов с платой осу­ществляется путем пайки волной при­поя. Однако обычная волна припоя оказывается неэффективной для мон­тажа микрокорпусов, так как припой не может подтекать под них и достиг­нуть экранированных или металлизи­рованных контактных площадок. Применение двойной волны, посту­пающей из двух резервуаров, позволя­ет обеспечить полный охват припоем металлизированных участков по всему периметру. Вторичная волна также удаляет избыток припоя с монтажных соединений.

В случае смешанного расположения компонентов на каждой стороне пла­ты (второй вариант) ТП сборки усложняется Сначала мон­тируют компоненты в микрокорпусах оплавлением припоя, а затем волной припоя — остальные. Для оплавления припоя применяют индивидуальный или групповой инструмент Он захватывает микрокорпус, опускается на плату и расплавляет припой на контактных площадках. После этого инструмент поднимается. Толкатель удерживает элемент до тех пор, пока не наступит кристалли­зация припоя. В инструменте с высо­кой точностью поддерживается темпе­ратура, чтобы исключить перегрев кристалла в микрокорпусе. С помощью инструмента можно проводить также и ремонтные работы.

Третий вариант предусматривает установку элементов только на по­верхность ПП различными методами пайки.