Пирогова Е.В.- Проектирование и технология печатных плат, страница 3

Э. Баумана, заел. деят. науки РФ, проф. В. А. Шахнову, проф. Б. И. Белову, доц. К. И. Билибину, доц. В. Н. Гридневу, а также выражает благодарность за аналитический разбор, доброжелательные конструктивные замечания со стороны рецензентов и заслуженного технолога РФ проф. А.

М. Медведева за ряд полезных советов, учтенных автором в данной работе. Список основных сокращений ВОА СОВ СОС СЗР ОВУ ОСА РС РРТ П.-топология МСМ МП;топология ОРС БМТ ТАВ ТНТ БГИС БНК БТ ВТ Ьай йгк! аггауз — матрица шариковых выводов сЫр оп Ьоагд — чип на плате или технология «открытой матрицы» сЫр оп сЫр — чип на чипе сЫр зса)е распрей!пй илн сЫр аде расйайез— кристалло-соразмерный корпус или микрокорпус в размер кристалла; Оага Вазе Упй — единица измерения равная одной сотой дюйма для редактора РС-САРБ и одной тысячной дюйма для редакторов РС-САКОБ и РС-РАТАСЕ Йгесг сЫр апасЬ вЂ” прямое присоединение чипа Й!р сЫр — (флип-чип) — «перевернутый кристалл» бпе рйсЬ гесЬпо!оку конструкция знакоместа для установки ПМК с'большим количеспюм выводов, в которой переходные отверстия располагаются частично под корпусом компонента пшй!сЫр пюдвйз — многочнповый модуль конструкция знакоместа для установки ПМК с большим количеством выводов, в которой переходные отверстия располагаются за пределами проекции корпуса компонента о~И Гопп сотропепгз — нестандартные компоненты впгГасе пюппгед гесЬпо!ояу — технологии поверхностного монтажа гаре ацгогпа1еб Ьопд!па — технология крепления кремниевых кристаллов к полимерному ленточному носителю гЬгоиаЬ-Ьо!е гесЬпо!ояу — технология сквозных отверстий большая гибридная интегральная схема базовая несущая конструкция бытовая техника вычислительная техника .гг Свнеон оеноеных акра щеннй гжп гпк гпп дмупп дпп имс иэт КД ко кп мкп ммсо мпк мпп мсе МУПП НК ОМУПП опп плп по пп пэ РП СПФ сс СТ тз тклР УБНК ФР ФУ ФШ ЭА ЭРИ ЭРЭ гибко-жесткие платы гибкий печатный кабель гибкая печатная плата двусторонняя многоуровневая ПП двусторонняя печатная плата интегральная микросхема изделие электронной техники конструкторская документация кислотный очиститель контактная площадка многослойные керамические платы метод металлизации сквозных отверстий поверхностно-монтируемые компоненты многослойная печатная плата микросборки многоуровневая ПП несущая конструкция односторонняя многоуровневая ПП односторонняя печатная плата плоские ленточные провода программное обеспечение печатная плата промышленная электроника рельефные платы сухой пленочный фоторезист — средства связи специальная техника техническое задание температурный коэффициент линейного расширения — соеГйс1епС оГ Гпеппа! ехрапяоп (СТЕ) технические требования унифицированные базовые несущие конструкции фоторезист функциональный узел фотошаблон электронная аппаратура электрорадиоизделне зле ктрорадиоэлемент Введение Печатные платы являются основным элементом электронной аппаратуры (ЭА), выполняя функции несущей конструкции и коммутационного устройства на различных уровнях разукрупнения аппаратуры: 1) в микросборках (рнс.

В.1); 2) в ячейках (рис. В.2); 3) в коммутационных (монтажных) панелях (рис. В.З). Печатные платы широко применяются в бытовой технике, аппаратуре средств связи, вычислительной технике, в системах автоматизации, контрольно-измерительной аппаратуре, в медицинском приборостроении, вавгомобильной промышленности, в других областях промышленной электроники, в авиационной, космической промышленности, в спецтехнике, в городском коммунальном хозяйстве (для средств контроля расхода воды, газа, электричества, топлива и пр., экологического контроля воды, воздуха, земли по радиационным, фактическим, механическим и химическим параметрам).

Одной из проблем в настоящее время является разработка и производство ПП, соответствующих мировому современному уровню для обес- Рис. В.1. Микросоорка Рис. В.З. Ячейка: 1 — соединитель; 7 — ЭРИ; 3 — ПП Рис. В.З. Блок панели: 1 — МПП (электромонтажная панель); 2 — соединители; 3 — ячейка печения конкурентоспособности ПП, которая определяется их качеством, надежностью и безопасностью эксплуатации. Проблема осложняется постоянным ростом функциональной и конструктивной сложности электрорадиоизделий (ЭРИ), устанавливаемых на ПП (например, увеличение на 1 — 2 порядка числа выводов ЭРИ), а также процессом миниатюризации ЭА, отставанием технологических возможностей межзлементной коммутации, в частности, ПП от уровня интеграции ЭРИ, что требует повышения трассировочных возможностей ПП за счет повышения плотности монтажа, уменьшения ширины печатных проводников и расстояний между ними, умличения числа слоев многослойных печатных плат (МПП), уменьшения габаритов и массы ЭА и, соответственно, ПП.

Таким образом, конструкция и технология сборки электронных модулей на ПП— «электронная сборка» (е!ехггоп!с аззетЫу) — требует от производителя ПП постоянного совершенствования конструкции и технологии. Основными тенденциями развития схемотехнических и конструктивных решений в ЭА являются (Ц: ° использование более высоких тактовых частот; ° увеличение степени интеграции ЭРИ (более высокая интеграция функций на кремнии), которая приводит к увеличению числа выводов вход/выход (1/!О) — до 1000 и более выводов на корпус ЭРИ и поверхностно-монтируемь|х компонентов (ПМК); ° рост применения ЭРИ в корпусах ВОА (матрица шариковых выводов), СБР (корпус в размер кристалла), ГС (перевернутый кристалл), МВОА (матрица микрошариковых выводов); ° уменьшение шага расположения выводов ЭРИ до 0,3...0,5 мм; новнь увеличение тепловыделения ЭРИ в связи с повышением их функциональной сложности и др. Все это привело к тому, что в конструировании и технологии ПП оспин тенденциями стали: значительное увеличение объема производства МПП с микроотверстиями (»глухими» отверстиями — лисгоиа) для повышения коммутационной способности ПП; необходимость кондуктивного теплоотвода в связи с увеличением плотности компоновки и рабочих частот; уменьшение размера контактных площадок и увеличение плотности трасс проводников; уменьшение ширины проводников до 0,025..

0,1)50 мм; применение материалов с малым температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР), совместимых с ТКЛР корпусов и выводов ЭРИ и ПМК; уменьшение размеров ПП для снижения затрат; увеличение применения разъемов с запрессовкой выводов в отверстия ПП (Ргез4Ц и сочетание нанесения паяльной пасты с запрессовкой (Р(п-1п-Раз~е); изъятие из производства свинца в связи с проектом ЕС о применении бессвинцовых припоев, что требует от ПП большей нагревостойкости (примерно на 20...30'С), необходимой при лужении и пайке молулей и применения материалов с более высокой температурой стеклования Т, и меньшим ТКЛР по оси У(по толщине ПП); применение негорючих фольгированных диэлектриков не содержащих вредных галогенов и брома и др.

особенностям производства ПП в России относится [21: развал индустрии ПП в результате экономического кризиса; сокращение примерно в 10 раз количества предприятий-изготовителей ПП в период с 1989 по 2000 гг. (с 1000 до 100); отгок специалистов по ПП в сферу торговли и бизнеса; раздробление исследовательских и производственных структур; размещение предприятий по производству материалов и оборудования в Молдавии, на Украине, Белоруссии, Литве и других бывших союзных республиках; малый выпуск ПП (5...8% от мирового рынка ПП; примерно 300...500 млн долл.); использование на предприятиях, в основном, устаревшего оборудования, отсутствие современной высокотехнологичной производственной базы, обновление которой возможно лишь с привлечением частных инвестиций; отсутствие крупносерийного производства ПП (в рабочем состоянии находятся производства только малого и среднего объема); возрождение интереса к ПП в России; положительная динамика рынка ПП; создание Союза развития печатного монтажа и Федеральной программы «Технологическая база России»; 16 ° необходимость сочетания производства ПП со сборкой функциональных узлов для повышения рентабельности.и др.

Неизбежность интеграции с западным рынком ПП и его влияние на отечественное производство требуют заимствования зарубежных стандартов, так как для международного сотрудничества необходим единый подход к стандартизации. Ведущую роль в разработке нормативной документации по конструированию и изготовлению ПП и электронных компонентов играет 1РС (1пзгйше !ог !пгегсоппесг!пя апб Раска(рпй Е!есггоп!с С!гсвйз — Институт печатного монтажа, США).

Поскольку разработка ГОСТов отстает в настоящее время от реальных требований и не соответствует мировьпи стандартам, в технической документации допускается ссылка на зарубежные стандарты: 1РС, МП. (М!!!!гагу — военные стандарты, США) и др. Разработаны и существуют в стадии проектов восемь новых стандартов циклов разработки ПП, имеющих статус 1пгепт Р!па1, 1РС-2511 1РС-25!8 под общим названием ОепСАМ, которые, охватывают цикл от разработки ПП до монтажа компонентов и тестирования готовых функциональных узлов.

Для создания полноценного современного производства ПП и электронных модулей требуемых объемов и уровня сложности необходимо восстановление и развитие всей инфраструктуры производства ПП: ° фольгированных диэлектриков; ° фотоматериалов; ° фоторезиств; ° химикатов; ° оборудования; ~ сверл, а также организовать обучение специалистов, операторов. Необходимо обеспечить снабжение производства энергией, водой, обработку и регенерацию отходов производства и др.

Для восстановления индустрии ПП в полном объеме потребуется много времени и капиталовложений. Для этого в первую очередь необходимо профессионально оценить реальное техническое состояние предприятий, на основе этих оценок разработать технические проекты создания новых и планы реконструкции существующих предприятий, восстановить базу подготовки молодых специалистов, операторов и др. Разнообразие областей применения ПП, объектов их установки, условий эксплуатации, элементной базы, электрических требований, надежности, стоимости требует большого разнообразия конструкций ПП и, соответственно, ТП их изготовления, так как каждый метод изготовления ПП обладает определенными технологическими возможностями и позволяет получить рисунок печатных элементов (проводников, контактных площадок и пр.) определенных размеров и точности, т.