2.3. Выбор варианта монтажа.
Развитием монтажно-сборочных работ на печатной плате является переход от монтажа компонентов с выводами к поверхностному монтажу безвыводных компонентов в микрокорпусах или компонентов с планарными выводами. Его преимущества по сравнению с традиционным методом сводятся к следующим:
Конструкционные:
увеличение функциональной сложности на единицу площади (меньшие габариты микросборок);
уменьшение размера конечного изделия (благодаря уменьшению размеров микросборок);
улучшение частотных характеристик (вследствие уменьшения длины сигнальных шин);
повышение помехозащищенности от электромагнитных, в частности радиочастотных, помех (из за уменьшения длины сигнальных шин);
Технологические:
возможен полностью автоматизированный процесс сборки и монтажа;
технология поверхностного монтажа компонентов (ПМК) проще поддается автоматизации, чем традиционная (компоненты разработаны с учетом возможности автоматизации сборки и монтажа на поверхность плат, что гораздо легче, чем в отверстия);
повышение эффективности использования производственных площадей (на одной и той же площади с помощью ПМК можно изготовить больше изделий, чем при обычном монтаже);
Снижение капитальных затрат;
Снижение затрат на материалы (особенно в будущих изделиях);
Уменьшение трудовых затрат (преимущественно из-за уменьшения объема ремонтных работ);
Не требуется предварительной подготовки компонентов и соответствующего оборудования.
Преимущества, связанные с повышением показателей качества:
улучшение качества пайки (исключение перемычек припоя);
повышение надежности размещения компонентов на плате (переменные технологические факторы в ПМК контролируются);
уменьшение количества слоев при том же самом уровне функциональной сложности (отказ от применения металлизированных сквозных отверстий существенно увеличивает площадь, отводимую под компоненты и трассировку устройств);
уменьшение количества металлизированных отверстий, каждое из которых служит потенциальным источником дефектов.
Но наряду с преимуществами ПМК приходится решать ряд проблем связанных с его недостатками, например:
затруднен отвод тепла (изделия ПМК требуют большего отвода тепла);
необходимость обеспечения копланарности для компонентов на платах (особенно крупногабаритных компонентов);
сложность выполнения ремонтных работ (при простоте демонтажа большинства чипов компонентов существуют трудности монтажа некоторых из них).
Преимущества ПМК перевешивают ее недостатки и в будущем проблемы, связанные с указанными недостатками ПМК, могут быть частично или полностью решены. До выбора оборудования и начала производства следует провести научно исследовательскую работу для решения основных проблем. Проведение этой работы требует времени однако это в конечном итоге себя оправдывает (из за уменьшения потерь при освоении ПМК).
Существует 3 основных варианта реализации поверхностного монтажа:
поверхностный монтаж на плате (односторонний или двухсторонний);
смешанно-разнесенный вариант, когда традиционные компоненты размещают на лицевой стороне платы, а простые компоненты для поверхностного монтажа — на обратной;
смешанный монтаж, например на лицевой стороне платы и поверхностный на обратной (когда традиционные компоненты и сложные компоненты для поверхностного монтажа размещают на лицевой стороне платы, а простые поверхностно монтируемые компоненты на обратной стороне платы).
.
Рис. 2.1
Чисто поверхностный монтаж – все компоненты устанавливаются на поверхность платы (Рис. 2.1,а). Компоненты могут монтироваться на одной или обеих сторонах платы. Возможна одноступенчатая (одновременная) пайка всех компонентов. Смешанно-разнесенный вариант монтажа.- компоненты для поверхностного монтажа размещают с одной стороны платы, а традиционные - с другой (Рис. 2.1,б). Смешанный монтаж традиционных и устанавливаемых на поверхность компонентов - возможны любые комбинации тех и других компонентов с одной или двух сторон платы, но это требует многоступенчатой пайки (расплавлением дозированного припоя, волной и, возможно, ручной).