Коммутационные платы

Переход от выводного монтажа к технологии поверхностного монтажа обеспечил уменьшение размеров КП. При этом размеры плат определяются характеристиками материалов, из которых они изготавливаются, так как в процессе пайки электронных компонентов одновременно происходит нагрев плат. Кроме того, необходимость уменьшения размеров плат связана с технологической оснасткой и оборудованием для монтажа и пайки.

Конструкция КП для поверхностного монтажа
должна обеспечивать повышенную плотность монта-
жа (в среднем более восьми компонентов на 1 см²),
ширину проводящих дорожек и расстояний между ним-
и менее 0,2 мм, минимальную длину межсоединений,
отсутствие навесных перемычек, монтаж компонентов
с двух сторон, возможность более интенсивного теп-
лоотвода, полную автоматизацию сборки и монтажа компонентов, а также контроль качества сборки.

Применение современных компонентов для по-
верхностного монтажа требует особых подходов к
проектированию КП при выборе конфигурации и раз-
меров контактных площадок и соединительных про-
водников, а также допусков на изготовление КП. Следует подчеркнуть, что изготовители в документации на
пассивные и активные электронные компоненты обыч-
но приводят рекомендации по размерам и расположению контактных площадок, а также способу пайки с указанием температурно-временной характеристики процесса.

Для изготовления КП применяют различные органические и неорганические материалы. При этом совершенствуются известные технологические процес-
сы а также появляются новые, позволяющие -
существенно снизить производственные затраты и улучшить
качество КП: лазерное экспонирование рисунка
на шаблонах или самих КП, покрытых резистом; при-
менение неудаляемых резистов, сухих (например, тер-
момагнитных) резистов, способствующих повышению
производительности при получении рисунка
металлизации на КП.

При создании коммутационных проводников пре-
обладают аддитивная и полуаддитвная технологии, о
днако многие зарубежные фирмы используют и субт-
рактивную технологию, которая, как известно, требу-
ет применения фольгированных диэлектрических мате-
риалов, позволяющих получить минимальную ширину
дорожек 50-100 мкм.

Изготовление КП с повышенной плотностью монта-
жа поставило ряд задач, главными из которых являются:

•
согласование по температурному коэффициенту
расширения платы и монтируемых на ней электрон-
ных компонентов;

• обеспечение теплоотвода при повышенной рассеи-
ваемой мощности;

• оптимизации геометрии элементов коммутации с уче-
том специфики электронных компонентов, а также
свойств применяемых припоев, защитных и клеевых
материалов.

Развитие техники поверхностного монтажа способствовало
появлению новых технических пластмасс, керамических и раз-
личных композиционных материалов, необходимых для опреде-
ленных типов микросборок. При изготовлении простых и отно-
сительно дешевых сборок полностью пригодны традиционные
материалы, такие как слоистые бумажнофенольные и стеклоэпо-
ксидные материалы.

Но поистине вызовом,который бросает технология поверхностного монтажа компонентов (ТПМК) изготовителям
коммутационных плат, являются требования к точности их изготовления:
в ТПМК на всех этапах технологического цикла до
пуски для плат должны составлять от 0,001 до 0,002 дюйма
(0,0254 - 0,0508 мм).

В таблице 2.16 указаны факторы, обусловленные особенностями
ТПМК применительно к изготовлению коммутационных плат.
Они тесно связаны с компромиссом между плотностью монтажа
и эффективным использованием коммутационной платы, а имен-
но: более высокая степень использования плат может служить
как целям уменьшения размеров платы с тем же самым коли-
чеством коммутационных слоев, так и целям повышения функ-
циональной сложности изделий при сохранении размеров плат с одновременным увеличением числа слоев. В обоих случаях в
технологию изготовления плат должны вноситься изменения:
миниатюризация отверстий и коммутационных дорожек, а также
увеличение количества слоев коммутации требуют повышения
точности технологических процессов.