Технология проводных плат (стр. 2 из 2)

1 – паяное соединение; 2 – вывод; 3 – элемент; 4 – контактная площадка; 5 – диэлектрический материал; 6 – проводящее основание; 7 – провод

Рис. 5Фрагмент конструкции теплопроводящей платы проводного монтажа

Преимущества плат с теплоотводом перед МПП:

· улучшение теплоотвода в 2—3 раза;

· увеличение надежности работы, так как снижение температуры корпуса ИМС на 10 °С увеличивает надежность ее работы в 1,5—2 раза;

· повышение быстродействия из-за высокой тактовой частоты (65—100 МГц) благодаря мощным шинам питания и хорошей электрической развязке ИМС по питанию;

· отсутствие выброса химических стоков, содержащих тяжелые металлы (медь, никель, свинец, железо и др.), что в 20 раз экологически менее опасно;

· снижение затрат на разработку плат в 2 раза, производственных площадей в 5 раз.

Новым направлением в технике монтажа является применение тканых коммутационных устройств (ТКУ), представляющих собой тканый материал, изготовленный из электропроводящих и диэлектрических нитей, с закрепленными на нем ЭРЭ и ИМС. В общем виде ТКУ (рис. 6) представляет собой однослойное или многослойное изоляционное поле 1, изготовленное из диэлектрических нитей. С двух сторон поля во взаимно перпендикулярных направлениях по координатам x и y проложены электропроводящие нити 2 и 3, которые на наружной поверхности в заданных точках образуют монтажные узлы 4, выполняющие электрические соединения между отдельными электропроводящими нитями. На наружной поверхности поля сформированы контактные площадки 6, петли 5, служащие для присоединения выводов ЭРЭ, и удлиненные выводы 7, необходимые для подсоединения к разъемам.

Рис. 6. Тканое коммутационное устройство

ТКУ изготавливаются на ткацких автоматах, дополнительно снабженных механизмами подачи и натяжения электропроводящих и диэлектрических нитей, а также петлеобразования. После изготовления ТКУ им придают жесткость. Применяются следующие способы фиксирования тканой структуры:

· тепловая обработка продувкой горячим воздухом или паром с температурой 180—220 °С для размягчения

термопластичных тканей и последующей фиксации структуры;

· оплавление исходного материала тканей для герметизации кромок, отверстий, контактных площадок;

· компаундирование путем заливки сеточной структуры пластмассами с целью повышения механической жесткости и прочности ТКУ;

· пластифицирование — заливка структуры составами на основе кремнийорганических каучуков для придания гибкости, эластичности, химической стойкости и повышения климатической стойкости;

· формование — тепловой нагрев ткани с целью придания ей определенной пространственной формы и ее стабилизации.

Соединение электрических проводников в контактных узлах и присоединение навесных ЭРЭ осуществляются контактной микросваркой. ТКУ имеют электрическое сопротивление проводящих нитей не более 0,1 Ом, прочность изоляции до 1000 В, электрическое сопротивление изоляции 10—12 МОм, температурный диапазон –50…+65 °С, затухание 110—120 дБ, электрическую емкость между электропроводящими нитями 33—38 пФ.

Функционально ТКУ подразделяются на четыре группы: конструктивы, платы, кабели и соединители (рис. 7). Каждая структура может быть одно- или многослойной с двухкоординатным, внутримодульным, внутриблочным или межблочным расположением нитей. Особенности технологии позволяют получать как гибкие и эластичные, так и жесткие коммутационные устройства плоской или объемной формы.

Рис. 7. Классификация ТКУ

С экономической точки зрения производство ТКУ при существующем уровне развития текстильной промышленности в 5—6 раз дешевле по сравнению с печатным и проводным монтажом за счет того, что трудоемкость снижается в 5—6 раз, затраты на материалы — в 7, а на оборудование — в 5 раз. Экономятся цветные и дорогостоящие металлы, химреактивы и т. д. ТКУ имеют высокую гибкость формы, что позволяет формировать блоки заданной конфигурации и значительно меньшей массы. ТКУ имеют высокую надежность в условиях повышенных механических и климатических воздействий. К недостаткам метода относятся невысокая точность изготовления коммутационных полей, трудоемкость присоединения элементов и низкая ремонтопригодность.

ЛИТЕРАТУРА

1. Справочник конструктора РЭА: Общие принципы конструирования/ Под ред. Р.Г. Варламова. - М.: Сов. радио, 2000.

2. Технология и автоматизация производства радиоэлектронной аппаратуры /Под ред. А.П.Достанко, Ш.М.Чабдарова. - М.:Радио и связь, 2001.

3. Достанко А.П., Пикуль М.И., Хмыль А.А. Технология производства ЭВМ. - Мн.: Вышэйшая школа, 2004.

4. Технология поверхностного монтажа: Учеб. пособие / Кундас С.П., Достанко А.П., Ануфриев Л.П. и др. – Мн.: «Армита - Маркетинг, Менеджмент», 2000.

5. Технология радиоэлектронных устройств и автоматизация производства: Учебник/ А.П. Достанко, В.Л.Ланин, А.А. Хмыль, Л.П. Ануфриев; Под общ. ред. А.П. Достанко. – Мн.: Выш. шк., 2002