Отвод тепла

Технологичность

Поверхностный монтаж допускает высокоскоростную автоматическую установку компонентов с частотой появления дефектов (100-1000)*10^-6 в зависимости от сложности конструкции корпуса. Чип-резисторы и конденсаторы имеют огромное преимущество перед их аналогами для монтажа в отверстия:

- компоненты всех номиналов размещаются в корпусах только трех типоразмеров, чем обеспечивается эффективная стандартизация;

- стандартизация корпусов позволяет использовать быстродействующие монтажные автоматы с реально производительностью более 10000 компонентов в час;

- пайка двойной волной припоя (хорошо известная и давно освоенная технология) может быть эффективно использована для ТПМ;

- снижаются затраты на изготовление ПП из-за устранения операций сверления монтажных отверстий, их очистки, металлизации и контроля;

- исключаются такие подготовительные операций при сборке, как выпрямление, обрезка, формовка выводов.

Недостаток коммутационных плат для ТПМ заключается в том, что:

- многовыводные корпуса требуют проектирования узких коммутационных дорожек с малым шагом между ними (0,625 мм) и, если не оптимизированы условия пайки, могут возникнуть проблемы, связанные с образованием перемычек припоя между соседними проводящими дорожками и выводами. В любом случае существуют некоторые ограничения, налагаемые, например, в отдельных случаях на пайку компонентов волной припоя или погружением, либо на методы пайки расплавлением дозированного припоя; -для большинства коммутационных плат весьма трудно осуществить эффективную визуальную проверку качества пайки, поскольку выводы компонентов могут быть частично или полностью скрыты телом самого компонента. В то же время использование топологии платы, обеспечивающей осмотр каждого соединительного узла за пределами периметра корпуса компонента, неизбежно привело бы к неэффективному использованию рабочего поля платы. Таким образом, необходимо тщательно прорабатывать вопросы испытания изготовленных плат. Применение для этих целей испытательных зондов чаще всего неэффективно из-за слишком малого расстояния между выводами и коммутационными дорожками.

Проблема теплоотвода, по-видимому, одна из наиболее распространенных и трудных в количественной оценке для изделий с применением ТПМ. Вследствие малого расстояния между компонентами количество тепла, выделяемое компонентами на единицу площади платы, существенно увеличивается, поэтому при разработке конструкции платы отвод тепла
должен обязательно учитываться. Для улучшения теплоотвода можно использовать, например, платы на основе инвара, плакированного медью, хотя они дороже и массивнее обычных стеклоэпоксидных плат, которые также используются в ТПМ. Несогласованность коэффициентов теплового расширения контактирующих материалов платы и корпуса
компонента приводит к усталостным напряжениям и развитию дефектов в местах пайки вследствие постоянного термоциклирования, связанного с цикличностью работы устройств. В конечном итоге может развиться обширное коробление и плата или компонент разрушится.

Литература по теме

1. Технология и автоматизация производства радиоэлектронной аппаратуры: Учебник для вузов/ Под ред. А.П. Достанко, Ш.М. Чабдарова.- М.: Радио и связь, 1989. - 624 с.

Вопросы для самопроверки

1. С какой целью проводится входной контроль компонентов?

2. Как готовятся компоненты к монтажу на ПП?

Дата добавления: 2014-01-20