Изучение топологической схемы пленочных элементов МСБ, разновидностей конструкций активных и пассивных навесных компонентов МСБ, а также способов их монтажа на подложку, страница 3

Для получения паяных соединений по сравнение со  сварными требуется значительно менее сложное технологическое оборудование, а сам процесс легко контролировать визуально.  Эти соединения ремонтопригодны, что является очень важным обстоятельством при изготовлении МСБ. Недостатками паяных соединений является более низков качество и надежность соединений,  невысокая производительность процесса. Число материалов,  хорошо смачиваемых низкотемпературными припоями ограничено.

Компоненты с жесткими выводами монтируются на плату МСБ способами беспроволочного монтажа. Отличительной особенностью является то, что с помощью жестких выводов осуществляется как электрическое соединение компонента с соответствующим  КП, так и механическое крепление на плате. В результате отпадает необходимость в соединительных проводниках и операции крепления компонента. Установка компонентов с балочными выводами проще, так как контролируется визуально. Установка компонентов с шариковыми выводами требует использования довольно сложной системы позицирования с полупрозрачным зеркалом [3]. Однако жесткие выводы однозначно определяют расположение и размеры КП, что усложняет процесс разработки топологии МСБ.

Монтаж компонентов с жесткими выводами имеет следующие преимущества:

- возможность автоматизации процесса;

- увеличение производительности, обусловленное  групповым способом присоединения всех  выводов компонента одновременно;

- более высокое качество и надежность соединений;

- меньше посадочная площадь  компонента (с учетом выводов и КП для их присоединения);

-  выше ремонтопригодность (демонтаж компонента связан только с его выпаиванием).

Проволочный монтаж все же имеет широкое распространение, так как хорошо освоен, а такие позволяет осуществлять визуальные контроль качества соединений. Кроме того  клеевое соединение корпуса компонента, особенно при использовании специального наполнителя, обеспечивает лучший отвод тепла, чем от компонентов о жесткими выводами,  не имеющими теплового контакта с подложкой.

При  монтаже компонентов с жесткими выводами в толстопленочных МСБ перспективно применение специальной припойной пасты (ПП), содержащей припой, флюс и  органическое связующее.  ПП  дозированно наносится на облуженные  КП с помощью трафаретной печати. При установке компонента жесткие выводы погружаются в пасту и удерживают компонент за счет вязкости пасты. Специальных мер по закреплению компонента не требуется. Образование паяных соединений производится оплавлением ПП групповым способом в специальной конвейерной печи. Этим обеспечивается высокая производительность процесса и хорошая воспроизводимость качества соединений.

2. ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Лабораторная установка включает в себя микроскоп металлографический упрощенный (ММУ-3) и образцы МСБ .

Основными узлами микроскопа являются основание с колонкой, столик, корпус с тубусом, бинокулярная насадка и осветитель. Столик перемещается в горизонтальной плоскости в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Пределы перемещения столика: в продольном направлении 0...40 мм, в поперечном - 0...20 мм.

На колонке, жестко соединенной с основанием, крепится корпус микроскопа, в котором смонтированы механизмы подачи и микрометрической фокусировки тубуса. В выдвижной рамке осветителя, закрепленного на тубусе, находится ирисовая диафрагма. Величину открытия ирисовой диафрагмы необходимо подбирать каждый раз опытным путем, добиваясь наилучшего изображения.

Пользуясь механизмом подачи и микрометрической фокусировки, осуществляют фокусировку микроскопа на объект по правому окуляру бинокулярной насадки, а затем с помощью диоптрийного механизма левой окулярной трубки, вращая его, фокусируют левый окуляр насадки на объект. После этого окулярные трубки насадки устанавливают в соответствии с расстоянием между глазами, при этом поля зрения левой и правой трубок должны слиться в одно.

3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

3.1.Определить назначение всех компонентов и элементов платы МСБ, относя их соответственно к группам резисторов, проводников, транзисторов и конденсаторов.

3.2.Сделать эскизы конструкций пленочных элементов с размерами (включая выводы).

3.3. Изучить конструктивно-технологические характеристики навесных компонентов, указать виды соединений: а) гибкие выводы компонента – КП на плате; б) КП компонента – КП на плате; в) жесткие выводы компонента – КП на плате. Результаты анализа занести в табл.1.

3.4. Произвести топологический анализ проводников:

- определить минимальную ширину и расстояние между проводниками;

- выделить участки топологии, в которых имеются два достаточно протяженных проводника, расположенных параллельно и   близко друг к другу; измерить длину, ширину проводников и расстояние между ними.

Таблица 1

Название элемента (компонента)	Эскиз и размеры элемента (компонента)	Вид соединения (а, б, или в)	Число соединений	Способ присоединения

4. ВЫПОЛНЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ ЧАСТИ РАБОТЫ

Расчетная часть работы заключается в вычислении:

- коэффициентов формы резисторов по результатам замеров их геометрических размеров

, где   – длина резистора,   - ширина резистора;

- емкости между двумя параллельными пленочными проводниками в одном слое по формуле         , пФ,

                  ,

где,

- длина общего участка, см,

- диэлектрическая проницаемость окружающей среды,

- диэлектрическая проницаемость подложки,

- ширина соответственно первого и второго проводника, - расстояние между проводниками, см.

5.ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА

Отчет должен содержать: цель работы, эскизы пленочных элементов, компонентов и способов их крепления, краткое описание способов присоединения выводов, результаты расчетов и .

6.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

6.1. Порядок разработки топологии МСБ.

6.2. Требования к топологическому чертежу.

6.3. Определение сопротивления резистора по его геометрическим размерам и удельному сопротивлению пленки.

6.4. Конструктивно-технологические особенности пленочных проводников.

6.5. Определение паразитной емкости между двумя проводниками.

6.6. Конструкции активных компонентов.

6.7. Конструкции пассивных компонентов.

6.8. Способы присоединения проволочных выводов.

6.9. Способы присоединения жестких выводов.

6.10.Разновидности конструкций выводов компонентов.