11.1. Елементна база поверхневого монтажу

Для техніки поверхневого монтажу випускають дискретні пасивні (резистори, конденсатори) та активні компоненти (діоди, транзистори) різного функціонального призначення.

Дискретні компоненти в корпусах для ПМ можуть бути встановлені на друкованій платі або підкладці ГІС Конструкція корпусів компонентів розрахована на групові методи пайки хвилею або паяння розплавленням дозованого припою. Реально вони витримують подвійну хвилю припою при t<250С⁰.

Традиційні корпуси мікросхем для друкованих плат з отворами мають обмеження по кількості і способу розміщення виводів, тому для ПМ застосовують спеціальні мікрокорпуси. При виготовленні двох ідентичних пристроїв на інтегральних мікросхемах, розташованих в корпусі для ПМ і традиційному, вартість пристрою в першому варіанті скорочується в 4 рази, об'єм в 8 разів, маса - в 2-5, у порівнянні з традиційним. Площа, яку займають корпуси інтегральних схем для ПМ, в два рази менша за площу під традиційні корпуси, що пропорційно зменшує площу плати. Переважне розповсюдження в техніці ПМ знайшли спеціально розроблені конструкції, які відрізняються формою поверхні і розташуванням виводів. В деяких варіантах корпусів замість виводів використовують вивідні контактні площадки. Розглянемо конструктивно-технологічні особливості корпусів електронних компонентів для ПМ.

11.1.1. Резистори постійні

Більшість постійних резисторів - металоплівкові, виготовлені методами нанесення резистивної плівки на керамічну або алюмінієву основу (товстоплівкові), або термічним випаровуванням плівки (тонкоплівкові) спеціальних сплавів (оксидів металів) на основу. Для поверхневого монтажу товстоплівкові і тонкоплівкові резистори виконуються у вигляді безвивідних корпусів відповідно:

• прямокутної форми типу Chip;

• циліндричної форми типу Меlf

Резистори постійні в Chip – корпусі.

Конструкція чіп-резисторів показана на рисунках (11.1, 11.2). Основою чіп-резистора служить керамічна підкладка на основі оксиду алюмінію, на яку наноситься резистивний шар. Висока точність величини опору досягається лазерною підгонкою. Електричний контакт з друкованою платою забезпечується тришаровою поверхнею, яка складається з внутрішнього шару виводів паладій-срібло, бар'єрного шару нікелю і зовнішнього шару виводів олово-свинець або олово.

На захисне покриття з боросилікатного скла наноситься незмивне кодове маркування номіналу. Завдяки високій яскравості і стабільності параметрів чіп-резистори є оптимальним вибором для будь-якої апаратури

Рис.11.1. Конструкція чіп-резистора

Рис.11.2. Габаритні та приєднувальні розміри чіп – резистора.

Альтернативним варіантом резисторів прямокутної Chip форми є вуглецеві плівкові резистори в циліндричних корпусах типу Melf (Metal Face Bonded) з вмонтованими електродами у вигляді металевих торців (Рис.11.3.).

Рис.11.3. Резистори у корпусі Melf.

У цьому ж корпусі виготовляються конденсатори, діоди, котушки індуктивності, запобіжники.

11.1.2. Конденсатори.

Керамічні багатошарові. Chip – конденсатори.

Конденсатори були першими електронними компонентами, які стали випускатись для поверхневого монтажу. Нині існує широка номенклатура конденсаторів дім поверхневого монтажу, які випускаються як виробниками СНД, так і зарубіжними фірмами (Philips, Murata, Ерсоs, Ніtano, Раnasonic, Ніtachі,):

• керамічні Chip - конденсатори багатошарові;

• багатошарові матриці і набори конденсаторів;

• електролітичні танталові конденсатори в Chip виконанні;

• конденсатори плівкові в Chip виконанні;

• алюмінієві електролітичні конденсатори;

• керамічні Chip - конденсатори багатошарові, високовольтні;

• конденсатори змінні.

Керамічні Chip - конденсатори багатошарові - найпоширеніший у даний час вид конденсаторів для ПМ. їх відрізняє стійкість до зовнішніх впливів, достатньо великий діапазон ємностей при заданому температурному коефіцієнті, конструктивна можливість автоматизованого монтажу. Масове застосування Chip - конденсаторів забезпечується такими їх властивостями:

• малі габарити;

• стандартизовані розміри;

• великий діапазон ємностей і заданих ТКЄ;

• простота технології виготовлення і, як наслідок, дешевизна;

• можливість автоматизованого монтажу в ГІС (гібридні інтегральні схеми) і на друковану плату;

• висока механічна міцність;

• витримування високих механічних навантажень, що виникають при виготовленні і експлуатації;

• високоякісні діелектричні матеріали;

• стійкість до всіх видів паяння.

• Chip - конденсатори мають монолітну конструкцію у вигляді цільного керамічного блоку з розміщеною у ньому електродною структурою (рис.11.4.) і металізованими торцями для під'єднання контактних поверхонь (виводів) .

Така конструкція забезпечує можливість використання всіх видів паяння, які застосовуються в технології поверхневого монтажу.

Р ис.11.4. Конструкція Chip - конденсатора

Р ис.11.5. Загальний вигляд керамічних багатошарових Chip – конденсаторів.

Рис.11.6. Контактні площадки для монтажу Chip та Melf компонентів.

Вартість Chip – конденсаторів в три рази нижча за свої аналоги ідентичного номіналу, які монтуються в отвори, при цьому габарити менші в 2 – 2, 5 рази.

У конструкціях РЕА з поверхневим монтажем широко застосовують і електролітичні танталові (рис.11.7.) та алюмінієві (рис.11.8). конденсатори. Нині світовими фірмами – виробниками досягнуті значення ємності таких конденсаторів понад 1000 мкФ.

Рис.11.7. Загальний вигляд корпусів танталових електролітичних конденсаторів.

Рис.11.8. Загальний вигляд корпусів алюмінієвих електролітичних конденсаторів.