3. Корпуса.

Корпуса для поверхностного монтажа примерно вдвое меньше своих аналогов, монтируемых в отверстия. Основными типами корпусов для микросхем являются следующие:

1) SO - Small Outline - малогабаритный корпус .

2) SOL - Small Outline Large - увеличенный малогабаритный корпус .

3) PLCC - Plastic Leaded Chip Carrier - пластмассовый кристаллоноситель с выводами .

4) LCCC - Leadless Ceramic Chip Carrier - безвыводной керамический кристаллоноситель .

5) LDCC - Leaded Ceramic Chip Carrier - керамический кристаллоноситель с выводами.

Существуют корпуса как с двухрядным расположением выводов, так и с выводами , расположенными по четырем сторонам квадрата ( Quad Pack ).

Выводы микросхем могут быть двух различных видов:

Рис.1 Рис.2

J - образные В виде крыла чайки

Кроме того, в ТПМК используется также техника установки на плату бескорпусных элементов. Для этих целей используются кристаллодержатели на гибкой ленте ТАВ ( Tape Automated Bonding ). Это направление является очень перспективным и в настоящее время интенсивно развивается.

Для примера, в таблице 1 приведены DIP (Dual in line package ) с 40 выводами, PLCC с 44 выводами и TAB c 40 выводами, наглядно показывающие преимущества корпусов для поверхностного монтажа.

Таблица 1. Cравнительные характеристики корпусов

ПАРАМЕТР	DIP	PLCC	TAB
Площадь, занимаемая телом корпуса на плате, мм	50,8• 13,37	16,51•16,5	0,286• 0,286
Длина выводов, мм	25,4	9,14	2,54
Сопротивление, мОм	7	4	2,4
Индуктивность, нГн	22	6,5	1,2
Емкость, Пф ( между двумя соседними выводами )	0,5	0,3	0,2

Ниже приведены основные требования к поверхностно-монтируемым компонентам, предлагаемые Ассоциацией техники поверхностного монтажа :

1) Контакты корпуса:

Планирование оловянно (60-63%)-свинцовым припоем толщиной не менее 7,62 мкм , либо лужение. При этом пайка должна производиться методами оплавления дозированного припоя. Если подслой припоя содержит драгоценный металл, должен использоваться никелевый барьер толщиной не менее 1,27 мкм.

2) Пайка:

Компоненты должны выдерживать 10 циклов пайки в паровой фазе продолжительностью не менее 60с каждый при температуре 215° C c предварительным подогревом до 80-100° С в течение 30° с. Компоненты должны выдерживать погружение в припой при температуре 260° С продолжительностью не менее 10 с.

3) Очистка:

Компоненты должны быть устойчивыми к воздействию фреона TMS продолжительностью не менее 4 мин., включая ультразвуковую очистку в течение не менее 10 с.

4) Пассивация:

Рекомендуется пассивация нитридом кремния.

4. Отвод тепла.

Одной из важнейших проблем, связанных с технологией поверхностного монтажа, является обеспечение интенсивного теплоотвода для поверхностно монтируемых компонентов по причине уменьшенного расстояния между компонентами на плате, что приводит к существенному увеличению количества тепла , выделяемого компонентами на единицу площади платы по сравнению с традиционным монтажом. Кроме того, в этом отношении существенное значение имеет уменьшение размеров корпусов компонентов, что приводит к уменьшению эффективной площади отвода тепла как на плату, так и в окружающую среду. Корпуса типа SO имеют меньший теплоотвод в сравнении с PLCC и LDCC, так как последние устанавливаются непосредственно на плату , что улучшает их теплоотвод за счет теплопроводности при тепломассообмене. В то же время безвыводные керамические кристаллоносители рассеивают больше тепла за счет контакта с платой, чем пластмассовые, поскольку теплоотдача у пластмассы хуже, чем у керамики. В качестве теплоотводящих элементов можно использовать металлизированные площадки под корпусами компонентов и (или) крепление компонентов с помощью теплопроводящих клеев на основе эпоксидных смол.

Эффективно также заполнение переходных отверстий материалом с высокой теплопрводностью. Кроме того, иногда эффекктивны( например, для теплоотвода методом изизлучения) большие металлизированные площадки.

Однако такие теплоотводящие площадки, соединенные с контактными площадками, могут отбирать тепло при пайке, что нежелательно. Поэтому рекомендуется их проектировать не связанными между собой, а соединять после пайки. Также необходимо учитывать, что несогласованность коэффициентов теплового расширения контактирующих материалов платы и корпуса компонента реально приводит к усталостным напряжениям и развитию дефектов в местах пайки. В конечном итоге может развиться обширное коробление и плата разрушится.

Для решения проблемы, связанной с теплоотводом разрабатывается большое количество новых пластмасс, керамических и композиционных материалов для плат.