Головна | Про нас | Зворотній зв'язок
Перехід від традиційної техніки монтажу до ТПМК дає багато можливостей для зменшення розмірів використовуваних плат; часто ТПМК дозволяє побудувати схемний модуль на платі виключно малих розмірів. переконливим подтвержде-
ням цього є переносна апаратура, наприклад радіопрі-
емнік пошукового виклику. Ймовірно, загальне зменшення габарі-
тов даного пристрою було б неможливо без застосування
ТПМК і, відповідно, було б неможливо зниження його
вартості. Іншим хорошим прикладом є японські над-
мініатюрні портативні стерео і радіосистеми. Виграш тут має місце не тільки в зниженні вартості за рахунок змен-
шення розмірів плат, включаючи, можливо, і базову (з соеди-
вача) плату, а й значного покращення електричних
характеристик пристрою завдяки меншій довжині коммутаці-
ційних доріжок і відстані між компонентами, що дуже
важливо для підвищення швидкодії схем і зменшення пара-
зітних зв'язків, особливо в СВЧ-діапазоні [14].
З підвищенням щільності монтажу, природно, виникають
умови для поліпшення функціональних можливостей виро
лий. Незважаючи на те що в даний час ще не сформулі-
рова критерії для вибору оптимальних розмірів коммута-
ційних плат стосовно конкретних розробок, поіс-
ковие роботи і цьому напрямку тривають. Зокрема,
в Європі розробляються стандарти з метою реалізації в
ТПМК модульного принципу. У цьому плані особливо помітні
досягнення техніки проектування різних рівнів межсо-
єднань, яка передбачає розміщення на базовій пла-
ті інших змонтованих плат, що представляють собою конст
руктівних одиниці нижчого ієрархічного рівня (під-
системи) апаратури, з'єднані між собою.-
Слід також зазначити, що розміри плат істотно обмежуються характеристиками матеріалів, з яких вони з
готавліваются (плати великих розмірів схильні коробле-
нію в результаті термообробок і для уникнення цього, їх
товщина повинна бути відповідно збільшена. Крім того,
існують обмеження розмірів плат, пов'язані з технологи
чеський оснащенням обладнання, наприклад, конструкція біль-
шинства монтажних і випробувальних пристроїв розроблена з
урахуванням якихось граничних розмірів плати. І нарешті, плати
великих розмірів ускладнюють операції суміщення, свердління,
електролітичного покриття і пайки. Транспортна система т
акже повинна бути розрахована на такі розміри, тому доцільно принаймні витримувати ширину плат.
Таблиця 2.16 - Фактори, пов'язані з особливостями ТПМК і пов'язані
до виготовлення комутаційних плат
Розміри комутаційних плат Ефективне використання площі комутаційних плат Варіанти поверх-ностного монтажу Число комутаційних шарів плат Ширина і крок комутаційної доріжки (координатна сітка) Застосування меж-шарових переходів Електричні характеристики Відведення тепла
Зі збільшенням габаритів комутаційних плат підвищується їх функціональна складність і виключаються проміжні з'єднувачі, посколь ку установка модулів здійснюється на одній платі. Однак монтаж надвеликих плат досить скрутний і доріг, якщо ще враховувати групову обробку плат різних розмірів. Вихід придатних плат після їх виготовлення в ос- новному визначає практична межа разме рам комутаційних плат. - З міркувань ефективного нс користування площі комутаційних плат оп- тімальним є рівномірне розміщення на платі компонентів після монтажу. Одні і ті ж компоненти існують в різних варіантах корпусного виконання, що відрізняються стоімо- стю, що розсіюється потужністю і т. Д. Дуже висока щільність монтажу може ускладнити отримання надійних контактів компонента з платою. Монтаж може бути чисто поверхно- стнимі, з одного або двох сторін плати, або кош- шанним, коли установка навісних компонентів здійснюється на поверхню плати і в наскрізні отвори. У двосторонніх плат пo- веpxнocть монтажу автоматично подвоюється. Щільність монтажу може бути збільшена вертикальною установкою декількох коммутаціон- них плат на загальну несучу плату. Багатошарові плати автоматично зменшують труднощі розводки, правда, при цьому ускладниться ється процес иx виготовлення через збільшення числа шарів комутації та додаткового свердління. Необхідні міжшарові переходи для доступу до внутрішніх шарів комутації. Під час термоциклирования може мати місце деформація плати по осі Z. При малому кроці координатної сітки можлива більш щільна комутація і, отже, більш висока щільність монтажу. Однак реалі ція комутаційних доріжок шириною 0,008 д юйма (0,203 мм) і менш обходиться дорого; перед- шаноблива освоєна технологія отримання ш Ірини доріжок 0,010 дюйма (0,254 мм), що дозволяє здійснювати змішаний монтаж компонентів на поверхню плати і в отвори і володіє запасом вдосконалення. Великі значення кроку координатної сітки для ТПМК неприйнятні. Використання міжшарових переходів дозволяє зменшити необхідну кількість шарів комутації і здійснювати трасування доріжок на поверхні плати, але за рахунок збільшення вартості навіть в cpaвненіі з традиційною техни- кой монтажу в отвори. Реалізація міжшарових переходів висуває підвищені вимоги до технології виготовлення комутаційних плат, особливо в частині свердління переходів і їх металізації. Для міжшарових переходів звичайні-але потрібні контактні площадки, і хоча ла- зерна свердління дозволяє зменшити иx розмір, все ж трасування може бути утруднена ними. Використання корпусів для TПМК може бути особливо вигідним, коли потрібні провідники малої довжини; в інших випадках слід враховувати вать, що при малих відстанях між провід- никами можливо прояв небажаних ефектів внаслідок взаємоіндукції. Висока щільність поверхневого монтажу ком- тами може викликати необхідність прийняття спеціальних заходів, що реалізуються в конструкції комутаційних плат для відводу теплових по- струмів (наприклад, плати з термокомпенсаціон- ним шаром або теплоотводом, який формується між платою і компонентом. У найгірших випадках локальні перегріви можуть викликати втомна напруга всередині плати.
Число шарів, ширина і крок комутаційних доріжок знаходяться в сильній взаємозалежності; для заданого ступеня складності внутрісхемних з'єднань (загальною трасування) збільшення числа шарів означає розвантаження комутації кожного шару і дозволяє збільшити крок координатної
сітки, наприклад, до 0,010 дюйма (0,254 мм). більшість реа-
лізації ТПМК все ще засноване на застосуванні координатної
сітки, яка в більшій мірі властива традиційної тех-
ніку монтажу в отвори. Це, безумовно, спрощує виконан
ня змішаного монтажу на платах, якщо конструкції постепе-
нно модернізуються, і полегшує проектування плат. викорис
тання сіток з меншим кроком вимагає великих витрат. разом
з тим щільність монтажу істотно збільшується, якщо буде можливим прокладати комутаційні доріжки
між контактними майданчиками. перспективні розробки
комутаційних плат реалізують доріжки шириною
0,006 - 0,005 дюйма (0,152 - 0,127 мм) і з тим же відстанню
між ними.
Число шарів комутації плат виявляється пов'язаним зі
вартісними показниками і надійністю вироби. звичайні
плати робляться з окремих шаруватих заготовок і, якщо в них
запроектовані наскрізні отвори або міжшарові переходи,
може знадобитися виконання операцій свердління, електро
литического осадження і поєднання малюнка комутації від-
но на кожній стороні заготовки.
У багатошарових конструк-
циях зазвичай є дві зовнішні сигнальні шини і внутрен-
ня шини заземлення та харчування. Найпростішим випадком є,
звичайно, двосторонній поверхневий монтаж, який прак
тично подвоює ефективність використання поверхні
плати. Даних про фактично можливій кількості шарів -
трохи (в деяких розробках вказується число 24). Однак
на практиці воно буде швидше за все обмежуватися деформацією
плати по осі Z внаслідок нерівномірності її розширення у
час термоциклирования, а також прийнятним виходом годн-
их комутаційних платна стадії виробництва. Процес виготовлення міжшарових переходів наведено на малюнку 2.43.