Процесс пайки
Микросхемы являются обязательными компонентами практически любого электронного устройства. Именно они являются активными электронными компонентами. От того, как проведен монтаж микросхем, зависит качество работы электронного узла в целом.
Монтаж микросхем осуществляется на печатные платы. Фиксация элементов обеспечивается за счет припоя контактных выводов к металлизированным контактным площадкам. Для этого используется специальная паяльная паста. Она выполняет несколько функций:
- флюс, содержащийся в паяльной пасте, очищает контактную поверхность от оксидной пленки;
- припой обеспечивает соединение выводов элементов с металлизированными дорожками.
Паяльная паста представляет собой смесь порошкообразного припоя и флюса. При термической обработке порошок плавится и становится жидким. Использование пасты уверенно вытесняет применение традиционного припоя при пайке микросхем.
Монтаж элементов на диэлектрическую пластину осуществляется одним из способов:
- поверхностным — SMD;
- выводным (сквозным) — THT или DIP;
- смешанным — THT + SMD.
Первый способ монтажа представляет собой монтаж элементов на поверхность печатной платы. При этом их контакты припаиваются к дорожкам электропроводящей цели. Второй способ монтажа представляет собой крепление компонентов в сквозные отверстия на плате и их пайку. Смешанный монтаж предполагает использование обоих способов для пайки отдельных элементов.
Поскольку при SMD-монтаже чипы крепятся к поверхности печатной платы, электропроводящие дорожки могут наноситься на обе ее стороны. Это позволяет вдвое увеличить рабочую площадь. Однако такой монтаж микросхем на печатную плату не всегда технологичен.
От чего зависит цена монтажа микросхем
На стоимость создания печатных плат влияет несколько факторов:
- сложность печатной платы;
- шаг выводов для микросхем;
- комплекс проводимых работ;
- перечень используемых элементов;
- объем заказа.
Чем сложнее плата, тем больше затрат времени и труда опытных инженеров требуется для ее изготовления. Речь идет как о количестве слоев изделия, перечне монтируемых элементов, так и о способах их пайки. При креплении отдельных компонентов также требуется применение специального оборудования.
Изготовление платы с нуля протекает в несколько последовательных этапов:
- подготовка производственного процесса;
- создание заготовки из диэлектрической пластины;
- нанесение электропроводящих дорожек;
- создание отверстий (сверление, прожиг лазером), их металлизация;
- прессовка пластин (при изготовлении многослойных плат);
- изготовление трафаретов для нанесения паяльной пасты;
- крепление SMD-элементов;
- пайка платы в печи (групповая термообработка);
- фиксация DIP-компонентов (преимущественно в ручном режиме) и их пайка;
- отмывка и сушка изделия;
- нанесение защитных покрытий (лакировка, при необходимости);
- проверка ОТК.
Исходя из того, какие работы требуется осуществить, формируется стоимость услуг. Так, смешанный монтаж микросхем на плату обходится дороже, чем поверхностный или выводной на однослойном изделии. При этом имеет существенное значение, чьи элементы используются.
Если их предоставляет заказчик и требуется лишь провести профессиональный монтаж, то стоимость проекта будет ниже, чем в случае использования исполнителем собственных комплектующих.
Важную роль играет и количество плат для сборки. Мелкосерийное производство осуществляется преимущественно ручным трудом. При производстве же больших партий изделий конечная цена каждого из них ниже. Это обусловлено возможностью автоматизации производства, сокращающей трудовые и временные затраты.