Схемы вариантов монтажа электронных модулей

Рис. 14. Классическая схема поверхностного монтажа

До пайки припойная паста обладает клеящими свойствами, удерживающими компоненты в том числе и на нижней стороне электронных модулей. При выборе режимов пайки электронных модулей с двухсторонним монтажом (одностадийная пайка электронных модулей с одновременным расплавлением припойной пасты с двух сторон, или двух стадийная пайка сначала с одной стороны, потом – с другой с монтажом легких компонентов на одну сторону перед первой стадией и тяжелых – перед второй) необходимо учитывать соотношение веса компонентов и удерживающей силы поверхностного натяжения расплавленного припоя.

Удерживающая сила рассчитывается как сумма периметров паяемых ламелей умноженная на удельную силу поверхностного натяжения расплавленного припоя (можно найти в справочниках по пайке). Для удержания компонента на нижней стороне электронных модулей она естественно должна превосходить его вес. Если это условие не соблюдается такие компоненты необходимо дополнительно крепить клеем (клей может наносится дозатором в автоматическом режиме и твердеть при соответствующих режимах в конвейерной паяльной печи или в сушильном шкафу) или паять по двухстадийной схеме. (На практике это относится только к микросхемам с массивным радиатором смонтированным на них до пайки).

Рис.15. Типовая схема монтажа в отверстия под пайку волной

Рис.16. Классическая схема материнских плат компьютеров. Нижняя сторона паяется «двойной волной»

Рис. 17. Прочие варианты схем монтажа электронных модулей.

Сегодня наиболее распространенной является технология ПОВЕРХНОСТНОГО МОНТАЖА, т.к. этот метод во-первых обеспечивает миниатюризацию электронных модулей (ЭМ) и РЭА в целом, т.е. вписывается в общемировой тренд, и во-вторых, наиболее полно автоматизируем, т.е. позволяет реализовать сборочно-монтажные процессы с минимальной трудоемкостью. В этой связи следует иметь ввиду, что в процессе выполнения технологических операций электронных модулей недоступны для к-л ручных манипуляций. Т.е. для уменьшения числа дефектов необходима тщательная подготовка каждой операции.

Типовая технологическая схема поверхностного монтажа состоит из 3-х основных этапов (рис. 18)

Рис.18. Типовая технологическая схема поверхностного монтажа.

Мы рассмотрим все эти этапы с точки зрения формирования качественных паяных соединений. В промежутках, между этапами рекомендуется проведение контрольных операций. При этом они могут реализовываться как отдельными технологическими установками, так и встроенными контрольными блоками в основных установках техпроцесса. Конечно для реализации техпроцесса с высоким процентом выхода годных надо контролировать результат на всех трех этапах ( после нанесения припойной пасты и после установки компонентов). На этих этапах легче делать исправления, а если они носят системный характер - вносить исправления в технологию.

В России как правило контролируют на только на заключительном этапе.

Рассмотрим основные операционные этапы. И начнем с нанесения припойной пасты.