Чип-монтаж печатных плат

При сборке электронных микросхем компоненты фиксируются поверхностным или выводным способом. Первый тип крепления элементов — чип-монтаж, второй — выводной. Пайка радиодеталей поверхностным методом также называется SMD-фиксацией. Она является основным видом монтажа, применяемым при мелко- и крупносерийном производстве микросхем. Используемые при этом компоненты представляют собой чипы с комплектами контактных выводов, расположенных на двух или четырех сторонах.

Основные достоинства поверхностного монтажа:

 

  • элементы припаиваются на контактные площадки без прохождения выводами насквозь через диэлектрическую основу;

  • поверхностная фиксация позволяет использовать для монтажа обе стороны платы;

  • размеры и вес СМД-чипов меньше аналогичных по назначению выводных элементов;

  • пайка осуществляется оперативно за счет групповой термообработки микросхем в печи;

  • поверхностный монтаж максимально поддается автоматизации.

     

Незаменимым фактором в процессе производства поверхностных микросхем является припойная паста. Мелкозернистый клейкий порошок наносится на контактные площадки с помощью специальных распределительных станков (иногда — вручную). При этом используются трафареты из листовой нержавейки, в которых созданы отверстия, совпадающие с точками пайки.

После нанесения паяльной пасты устанавливаются поверхностные элементы. Для этого используются полуавтоматические станки с гриммерами. По завершении данной операции плата отправляется в печь. В процессе термообработки порошкообразная паста становится жидкой. Входящий в ее состав флюс очищает контактные площадки, а припой — соединяет выводы компонентов с электропроводящей цепью.

 

Возможность использования обеих сторон пластины увеличивает полезную площадь микросхемы. В то же время, миниатюрные размеры как самих элементов, так и их выводов, способствуют компактности готовой платы. Использование поверхностного монтажа особенно актуально при создании небольших электронных устройств.

Монтаж чип-резисторов и других компонентов

Радиодетали, чаще всего используемые при создании СМД-микросхем:

  • резисторы;

  • транзисторы;

  • конденсаторы;

  • диоды;

  • стабилитроны;

  • микросхемы;

  • микроконтроллеры и др.

     

Такие компоненты имеют совсем небольшие

размеры. И если при фиксации элементов с парой полярных выводов можно обойтись обычным паяльником, то пайка микросхем невозможна без специальных печей. Дело в том, что в микроконтроллерах контакты расположены, как правило, по периметру и на очень малом расстоянии друг от друга. Припаять их по отдельности проблематично. Соединение же с жидкой пастой при обработке в печи эффективно решает данную проблему.

Поскольку СМД-компоненты небольшие, а их выводы имеют минимальную длину, они располагаются очень близко к поверхности платы. Монтаж чип-резисторов следует проводить при строгом соблюдении температурного режима. Малейший перегрев приводит к растрескиванию компонентов. При возникновении микротрещин заметить их невооруженным глазом не удается. Поврежденный элемент полностью разрушается уже в процессе эксплуатации.

Что необходимо для монтажа чип-компонентов 

Качественная пайка поверхностных элементов на печатную плату возможна только при наличии следующих факторов:

  • максимально точные трафареты (желательно, созданные путем лазерной резки);

  • специальное оборудование для распределения паяльной пасты, установки элементов, термообработки;

  • опыт и навыки высококвалифицированного инженера;

  • оборудование для тестирования готовых микросхем.

     

Трафареты создаются преимущественно из жестких сортов листовой нержавейки. Они изготавливаются в индивидуальном порядке для каждой платы. Все отверстия на листе должны точно совпадать с точками пайки контактных выводов. После фиксации трафаретов на пластине, в апертуры распределяется припойная паста, а затем — устанавливаются СМД-компоненты.

Операции выполняются на специальном полуавтоматическом оборудовании под контролем квалифицированного инженера. Когда монтаж чип-компонентов завершен, плата отправляется в печь, где подвергается температурному воздействию. На этом этапе выводы элементов припаиваются к металлизированным дорожкам на пластине, тем самым включаясь в общую электропроводящую цепь. Затем проверяется ОТК платы для подтверждения работоспособности каждого компонента.

 Где осуществляется пайка чип-компонентов

Монтаж поверхностных элементов выполняется в специализированных центрах по производству плат. Эту задачу можно выполнить собственными силами. Однако не обойтись без функционального оборудования и бесценного опыта.

Небольшие отклонения температурных показателей приводят к перегреву и разрушению элементов. Неидеальная по высоте и геометрии дорожка из пасты становится причиной некачественной фиксации контактов. Неэффективное тестирование платы не позволяет выявить проблемные участки после производства, что чревато нарушением работоспособности готового устройства.

Все эти операции должны протекать под контролем опытного инженера. Только в таком случае пайка чип-компонентов приведет к созданию качественной платы в короткие сроки. Чтобы заказать производство микросхем по индивидуальным проектам, следует заполнить форму обратной связи на сайте компании «Точка пайки» или позвонить по указанному телефону. Менеджер проведет полную консультацию, задаст вопросы для определения технических параметров заказа и выполнит предварительный расчет стоимости услуг.