Контактные соединения в электронных печатных узлах, выполненные методом прокола фольги
Приведено теоретическое обоснование возможности реализации, а также результаты экспериментальных исследований контактных соединений, выполненных методом прокола фольги....
Gespeichert in:
| Datum: | 2010 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2010
|
| Schriftenreihe: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/51962 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Контактные соединения в электронных печатных узлах, выполненные методом прокола фольги / А.А. Ефименко // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2010. — № 4. — С. 15-23. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-51962 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-519622013-12-21T03:16:05Z Контактные соединения в электронных печатных узлах, выполненные методом прокола фольги Ефименко, А.А. Электронные средства: исследования, разработки Приведено теоретическое обоснование возможности реализации, а также результаты экспериментальных исследований контактных соединений, выполненных методом прокола фольги. Приведено результати теоретичних експериментальних досліджень непаяних контактних з'єднань виконаних методом проколу фольги. Визначено конструктивні параметри друкованих плат і виводів електронних компонентів з позицій мікромінііатюризації електронної апаратури. Проведено дослідження контактних з'єднань на вплив ряду кліматичних та механічних факторів, а також вимірювання міцнісних показників виводів для забезпечення їхньої запресовки. The results of theoretical and experimental researches of the unsoldered contact connections performed using the foil puncture method are demonstrated. The structural parameters of printing circuit boards and contacts of electronic components from positions of microminiaturization of electronic apparatus are determined. The contact connections are tested on climatic and mechanical factors influence, and the durability of contacts of electronic components is measured for ensuring of their pressing. 2010 Article Контактные соединения в электронных печатных узлах, выполненные методом прокола фольги / А.А. Ефименко // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2010. — № 4. — С. 15-23. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 2225-5818 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/51962 ru Технология и конструирование в электронной аппаратуре Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Электронные средства: исследования, разработки Электронные средства: исследования, разработки |
| spellingShingle |
Электронные средства: исследования, разработки Электронные средства: исследования, разработки Ефименко, А.А. Контактные соединения в электронных печатных узлах, выполненные методом прокола фольги Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description |
Приведено теоретическое обоснование возможности реализации, а также результаты экспериментальных исследований контактных соединений, выполненных методом прокола фольги. |
| format |
Article |
| author |
Ефименко, А.А. |
| author_facet |
Ефименко, А.А. |
| author_sort |
Ефименко, А.А. |
| title |
Контактные соединения в электронных печатных узлах, выполненные методом прокола фольги |
| title_short |
Контактные соединения в электронных печатных узлах, выполненные методом прокола фольги |
| title_full |
Контактные соединения в электронных печатных узлах, выполненные методом прокола фольги |
| title_fullStr |
Контактные соединения в электронных печатных узлах, выполненные методом прокола фольги |
| title_full_unstemmed |
Контактные соединения в электронных печатных узлах, выполненные методом прокола фольги |
| title_sort |
контактные соединения в электронных печатных узлах, выполненные методом прокола фольги |
| publisher |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| publishDate |
2010 |
| topic_facet |
Электронные средства: исследования, разработки |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/51962 |
| citation_txt |
Контактные соединения в электронных печатных узлах, выполненные методом прокола фольги / А.А. Ефименко // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2010. — № 4. — С. 15-23. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
| series |
Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| work_keys_str_mv |
AT efimenkoaa kontaktnyesoedineniâvélektronnyhpečatnyhuzlahvypolnennyemetodomprokolafolʹgi |
| first_indexed |
2025-07-04T14:16:46Z |
| last_indexed |
2025-07-04T14:16:46Z |
| _version_ |
1836726208366116864 |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 4
15
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
27.04 2010 ã.
Îïïîíåíò ä. ò. í. È. Ø. ÍÅÂËÞÄÎÂ
(ÕÍÓÐÝ, ã. Õàðüêîâ)
Ê. ò. í. À. À. ÅÔÈÌÅÍÊÎ
Óêðàèíà, Îäåññêèé íàöèîíàëüíûé ïîëèòåõíè÷åñêèé óíèâåðñèòåò
E-mail: aiefimen@gmail.com
ÊÎÍÒÀÊÒÍÛÅ ÑÎÅÄÈÍÅÍÈß
 ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÕ ÏÅ×ÀÒÍÛÕ ÓÇËÀÕ,
ÂÛÏÎËÍÅÍÍÛÅ ÌÅÒÎÄÎÌ ÏÐÎÊÎËÀ ÔÎËÜÃÈ
Ïðèâåäåíî òåîðåòè÷åñêîå îáîñíîâàíèå
âîçìîæíîñòè ðåàëèçàöèè, à òàêæå ðå-
çóëüòàòû ýêñïåðèìåíòàëüíûõ èññëåäî-
âàíèé êîíòàêòíûõ ñîåäèíåíèé, âûïîë-
íåííûõ ìåòîäîì ïðîêîëà ôîëüãè.
 ñîâðåìåííîì ýëåêòðîííîì ïðèáîðîñòðîåíèè
öåëåñîîáðàçíîñòü èñïîëüçîâàíèÿ òåõíîëîãèè ìîíòà-
æà íà ïîâåðõíîñòü óæå äàâíî íå âûçûâàåò ñîìíåíèé,
îäíàêî è åé ïðèñóùè îïðåäåëåííûå íåäîñòàòêè. Ïðî-
áëåìû â çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè ñâÿçàíû ñ ïðîöåññîì
ïàéêè, ïðè ïîìîùè êîòîðîé îáðàçóþòñÿ êîíòàêòíûå
ñîåäèíåíèÿ � ýòî ñëîæíîå è äîðîãîñòîÿùåå îáîðó-
äîâàíèå, äîðîãàÿ è îáúåìíàÿ îñíàñòêà äëÿ êàæäîãî
ïå÷àòíîãî óçëà, íåîáõîäèìîñòü òåñòèðîâàíèÿ îáðà-
çîâàííûõ êîíòàêòîâ, êîòîðîå çíà÷èòåëüíî óñëîæíÿ-
åòñÿ ïðè èñïîëüçîâàíèè êîðïóñîâ ñ ìàòðè÷íûì ðàñ-
ïîëîæåíèåì âûâîäîâ (BGA), íåîáõîäèìîñòü èñïîëü-
çîâàíèÿ áåññâèíöîâûõ ïàÿëüíûõ ïàñò è ïîêðûòèé.
Àíàëîãè÷íûå ïðè÷èíû ïðèâåëè ê øèðîêîìó ðàñ-
ïðîñòðàíåíèþ ìåòîäîâ íåïàÿíîãî ìîíòàæà ïðîâîä-
íûõ ýëåêòðè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé [1] â ñâÿçè ñ èõ ýô-
ôåêòèâíîñòüþ (òåõíîëîãè÷íîñòü, âûñîêàÿ ïðîèçâî-
äèòåëüíîñòü, íàäåæíîñòü, ýêîëîãè÷åñêàÿ ÷èñòîòà). Îä-
íàêî ýòè ìåòîäû íå ÿâëÿþòñÿ óíèâåðñàëüíûìè, ò. å.
íå ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ ìîíòàæà áîëüøèíñòâà
ýëåêòðîííûõ êîìïîíåíòîâ (ÝÊ).  ïåðâóþ î÷åðåäü,
ýòî ñâÿçàíî ñî çíà÷èòåëüíûìè ðàçìåðàìè âûâîäîâ, à
çíà÷èò è êîíòàêòíûõ ñîåäèíåíèé, ÷òî â ýïîõó ìèêðî-
ìèíèàòþðèçàöèè ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðû (ÝÀ) ÿâ-
ëÿåòñÿ ñóùåñòâåííûì íåäîñòàòêîì.
Òàêèì îáðàçîì, ñóùåñòâóåò ïðîáëåìà ñîçäàíèÿ
êîíòàêòíûõ ñîåäèíåíèé â ýëåêòðîííûõ ïå÷àòíûõ óç-
ëàõ âûñîêîýôôåêòèâíûìè è ýêîëîãè÷åñêè áåçîïàñ-
íûìè ìåòîäàìè, àäàïòèðîâàííûìè ê ñîâðåìåííûì
òðåáîâàíèÿì ìèêðîìèíèàòþðèçàöèè è ðàçâèòèÿ ÝÊ.
Îäíèì èç íàïðàâëåíèé ðåøåíèÿ ïîñòàâëåííîé çà-
äà÷è ÿâëÿåòñÿ ñîçäàíèå íåïàÿíîãî êîíòàêòíîãî ñîåäè-
íåíèÿ âûâîäîâ ÝÊ ñ êîíòàêòíûìè ïëîùàäêàìè ïå-
÷àòíûõ ïëàò (ÏÏ).
Öåëüþ ðàáîòû ÿâëÿåòñÿ òåîðåòè÷åñêîå îáîñíîâà-
íèå âîçìîæíîñòè ïðàêòè÷åñêîé ðåàëèçàöèè è ýêñïå-
ðèìåíòàëüíîå èññëåäîâàíèå êîíòàêòíîãî ñîåäèíåíèÿ
â ýëåêòðîííûõ ïå÷àòíûõ óçëàõ, âûïîëíåííîãî ìåòî-
äîì ïðîêîëà ôîëüãè (ÌÏÔ). Ïðè ýòîì ðåøàþòñÿ îñ-
íîâíûå çàäà÷è òåîðåòè÷åñêèõ è ýêñïåðèìåíòàëüíûõ
èññëåäîâàíèé:
� îïèñàíèå ÌÏÔ è îñîáåííîñòåé òàêîãî ìåõà-
íèçìà îáðàçîâàíèÿ êîíòàêòíîãî ñîåäèíåíèÿ;
� îïðåäåëåíèå êîíñòðóêòèâíûõ ïàðàìåòðîâ ýëå-
ìåíòîâ êîíòàêòíîãî ñîåäèíåíèÿ, ïîêàçûâàþùèõ âîç-
ìîæíîñòü èñïîëüçîâàíèÿ ìåòîäà â ñîâðåìåííîé ìèê-
ðîìèíèàòþðíîé ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå;
� óñòàíîâëåíèå ñâÿçè ìåæäó óñèëèÿìè çàïðåñ-
ñîâêè âûâîäîâ ïðè ìîíòàæå ÝÊ è ïðî÷íîñòíûìè ïî-
êàçàòåëÿìè âûâîäîâ;
� ïðåäñòàâëåíèå êîíñòðóêòèâíûõ ìîäåëåé ñîåäè-
íåíèé ÌÏÔ, ðàññìîòðåíèå îòäåëüíûõ ïðîáëåì èõ òåõ-
íè÷åñêîé ðåàëèçàöèè è íåêîòîðûõ îñîáåííîñòåé èñ-
ïîëüçîâàíèÿ;
� ïðîâåäåíèå íåêîòîðûõ èñïûòàíèé êîíòàêòíûõ
ñîåäèíåíèé íà âîçìîæíîñòü èõ ýêñïëóàòàöèè.
Àêòóàëüíîñòü ðàáîòû îïðåäåëÿåòñÿ âîçìîæíîñòüþ
ïîëó÷åíèÿ íåïàÿíîãî êîíòàêòíîãî ñîåäèíåíèÿ, ïîçâî-
ëÿþùåãî âåñòè ìîíòàæ ÝÊ íà ÏÏ àâòîìàòèçèðîâàí-
íûì ìåòîäîì áåç èñïîëüçîâàíèÿ ýíåðãîçàòðàòíûõ è
ýêîëîãè÷åñêè íåáåçîïàñíûõ ïðîöåññîâ ïàéêè, à òàê-
æå ìåíåå çàòðàòíîé ïîäãîòîâêè ïðîèçâîäñòâà.
Êîíòàêòíûå ñîåäèíåíèÿ ÌÏÔ â ýëåêòðîííûõ ïå-
÷àòíûõ óçëàõ âûïîëíÿþòñÿ ïóòåì ïðîêàëûâàíèÿ âû-
âîäàìè ÝÊ ôîëüãè êîíòàêòíûõ ïëîùàäîê ÏÏ, ïîä êî-
òîðûìè ðàñïîëîæåíû îòâåðñòèÿ â äèýëåêòðè÷åñêîì
îñíîâàíèè ÏÏ (ðèñ. 1). Ñîáñòâåííî ñîåäèíåíèå îá-
ðàçóåòñÿ âûâîäàìè ÝÊ, ââåäåííûìè â îòâåðñòèÿ ïîä
êîíòàêòíûìè ïëîùàäêàìè, íà ñòåíêè êîòîðûõ çàãè-
áàåòñÿ ÷àñòü ôîëüãè êîíòàêòíûõ ïëîùàäîê [2, 3].
1 3 5 2 4
Ðèñ. 1. Êîíòàêòíîå ñîåäèíåíèå ÌÏÔ:
1 � îñíîâàíèå ïå÷àòíîé ïëàòû; 2 � îòâåðñòèå; 3 � êîíòàêòíàÿ
ïëîùàäêà; 4 � ýëåêòðîííûé êîìïîíåíò; 5 � âûâîä ýëåêòðîííîãî
êîìïîíåíòà
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 4
16
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
ÒÅÎÐÅÒÈ×ÅÑÊÎÅ ÎÁÎÑÍÎÂÀÍÈÅ ÂÎÇÌÎÆÍÎÑÒÈ
ÐÅÀËÈÇÀÖÈÈ ÌÏÔ
Ðàññìîòðèì ìåõàíèçì îáðàçîâàíèÿ êîíòàêòà ÌÏÔ.
Íà ðèñ. 2 ïðåäñòàâëåíà ôîòîãðàôèÿ êîíòàêòíîãî
ñîåäèíåíèÿ, âûïîëíåííîãî íà ìàêåòå ïå÷àòíîãî óçëà
ìåòîäîì ïðîêîëà ôîëüãè, à òàêæå ïå÷àòíîé ïëàòû
ïîñëå äåìîíòàæà ÝÊ. Ñîáñòâåííî êîíòàêòíûå ÷àñòè
äîïîëíèòåëüíî ïðèâåäåíû â óâåëè÷åííîì ìàñøòàáå.
Êîíòàêòíîå ñîåäèíåíèå ïðåäïîëàãàåò èñïîëüçîâà-
íèå ìèíèàòþðíûõ êîíòàêòíûõ âûâîäîâ ÝÊ. Ìèíèìàëü-
íîå ñå÷åíèå âûâîäà îïðåäåëÿåòñÿ òðåáóåìîé ïðî÷íî-
ñòüþ, ñâÿçàííîé ñ âåëè÷èíîé óñèëèÿ ïðîêîëà ôîëüãè
è åãî çàïðåññîâêîé è, êîíå÷íî æå, ñ ïîëó÷åíèåì íà-
äåæíîãî âî âðåìåíè è â óñëîâèÿõ äåéñòâèÿ äåñòàáè-
ëèçèðóþùèõ ôàêòîðîâ êîíòàêòà ñ äîïóñòèìûìè çíà-
÷åíèÿìè ïåðåõîäíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ.
Êîíñòðóêöèÿ òàêîãî êîíòàêòíîãî ñîåäèíåíèÿ äîñ-
òàòî÷íî òåõíîëîãè÷íà çà ñ÷åò èñïîëüçîâàíèÿ âûâî-
äîâ ñ ïðîñòîé ôîðìîé ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ, ïðîñòûì
êîíñòðóêòèâíûì ðåøåíèåì êîíòàêòíûõ ýëåìåíòîâ íà
ïå÷àòíîé ïëàòå. Íàäåæíîñòü ñîåäèíåíèÿ îïðåäåëÿåò-
ñÿ çíà÷èòåëüíîé ïëîùàäüþ êîíòàêòà âûâîäà ñ ôîëü-
ãîé êîíòàêòíîé ïëîùàäêè è ïëîòíûì èõ ïðèëåãàíèåì
çà ñ÷åò ïðåññîâîé ïîñàäêè è õîëîäíîé äåôîðìàöèè â
ìåñòå êîíòàêòèðîâàíèÿ.
Ìåõàíèçì îáðàçîâàíèÿ êîíòàêòà ÌÏÔ, íà ïåðâûé
âçãëÿä, ïîäîáåí ìåõàíèçìó ìåòîäà «press-fit» [1; 4,
ñ. 178�192], îäíàêî ïîñëåäíèé ïðåäïîëàãàåò èñïîëü-
çîâàíèå âûâîäîâ-øòûðåé ñ óïðóãèìè ýëåìåíòàìè,
êîòîðûå äîëæíû îáåñïå÷èòü òðåáóåìîå äàâëåíèå ïðè
êîíòàêòèðîâàíèè ñî ñòåíêàìè ìåòàëëèçèðîâàííîãî
îòâåðñòèÿ, êîìïåíñèðóÿ ïðîèçâîäñòâåííûå ïîãðåø-
íîñòè ðàçìåðîâ ýëåìåíòîâ ñîåäèíåíèÿ øòûðåé è îò-
âåðñòèé è óñàäêó, âûçâàííóþ ÿâëåíèåì ðåëàêñàöèè
ìàòåðèàëà îñíîâàíèÿ ïëàòû (ìàòåðèàë «ïëûâåò»,
îñëàáëÿÿ ïåðâîíà÷àëüíî òóãîå ñîåäèíåíèå øòûðåé ñ
ìåòàëëèçèðîâàííûìè îòâåðñòèÿìè). Ñ äðóãîé ñòîðîíû,
ýòè óïðóãèå ýëåìåíòû âûâîäîâ äîëæíû îãðàíè÷èâàòü
óñèëèå çàïðåññîâêè øòûðåé â îòâåðñòèÿ ñ òåì, ÷òî-
áû ïðåäîòâðàòèòü ðàçðóøåíèå ñëîÿ ìåòàëëèçàöèè â
îòâåðñòèè.
Ýòè òðåáîâàíèÿ ê êîíñòðóêöèè øòûðåé ïðîòèâî-
ðå÷àò âîçìîæíîñòè óìåíüøåíèÿ èõ ðàçìåðà è, ñîîò-
âåòñòâåííî, ìèêðîìèíèàòþðèçàöèè ÝÊ.
 ïðåäëàãàåìîé êîíñòðóêöèè ìåõàíèçì îáðàçîâà-
íèÿ êîíòàêòíîãî ñîåäèíåíèÿ èìååò ñëåäóþùóþ îñî-
áåííîñòü � âûâîä-øòûðü äîëæåí îáðàçîâûâàòü êîí-
òàêò íå ñ æåñòêî ðàñïîëîæåííîé ñòåíêîé ìåòàëëèçè-
ðîâàííîãî îòâåðñòèÿ, à ñ ïîäâèæíûì ýëåìåíòîì �
îòáîðòîâàííîé ïîñëå ïðîêîëà ôîëüãîé. Ïîýòîìó äî-
ñòàòî÷íî èçíà÷àëüíî ñîçäàòü óñëîâèÿ îáåñïå÷åíèÿ ïëà-
ñòè÷åñêîé äåôîðìàöèè (õîëîäíîé ñâàðêè) â îáëàñòè
êîíòàêòèðîâàíèÿ âûâîäà è ôîëüãè, à ðåëàêñàöèÿ ìà-
òåðèàëà îñíîâàíèÿ ïëàòû íå èìååò ïðèíöèïèàëüíîãî
çíà÷åíèÿ (ðèñ. 3).
Ñ ïîçèöèé òåõíîëîãè÷íîñòè êîíñòðóêöèè ñîåäè-
íåíèÿ áîëåå âñåãî ïîäõîäèò ïðîñòàÿ ôîðìà ïîïåðå÷-
íîãî ñå÷åíèÿ âûâîäà � êðóãëàÿ èëè êâàäðàòíàÿ. ×òî
à)
À
á)
À
Á
Á
Ðèñ. 2. Ïîïåðå÷íîå ñå÷åíèå êîíòàêòíîãî ñîåäèíåíèÿ ÌÏÔ (à) è ïå÷àòíîé ïëàòû ïîñëå äåìîíòàæà ÝÊ (á)
∆
Ðèñ. 3. Êîíòàêòíîå ñîåäèíåíèå ÌÏÔ (∆ � âîçìîæíûé
çàçîð çà ñ÷åò ðåëàêñàöèè ìàòåðèàëà îñíîâàíèÿ ïëàòû)
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 4
17
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
æå êàñàåòñÿ óñëîâèÿ îáåñïå÷åíèÿ ïëàñòè÷åñêîé äå-
ôîðìàöèè ñ îäíîâðåìåííûì îãðàíè÷åíèåì óñèëèÿ
çàïðåññîâêè, òî åìó ëó÷øå óäîâëåòâîðÿåò êâàäðàò-
íàÿ ôîðìà âûâîäà. Êîíå÷íî æå, ìîæíî ïðèìåíÿòü
âûâîäû è äðóãîé ôîðìû ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ, îäíà-
êî â íàñòîÿùåé ñòàòüå îíè íå ðàññìàòðèâàþòñÿ.
Îïðåäåëåíèå êîíñòðóêòèâíûõ ïàðàìåòðîâ ÏÏ
è âûâîäîâ ÝÊ
Òàêèìè îñíîâíûìè ïàðàìåòðàìè ÿâëÿþòñÿ:
� øàã êîíòàêòíûõ ïëîùàäîê íà ÏÏ è âûâîäîâ
ýëåêòðîííûõ êîìïîíåíòîâ;
� äèàìåòð îòâåðñòèé, êîòîðûé îïðåäåëÿåòñÿ äèà-
ìåòðîì âûâîäîâ ýëåêòðîííûõ êîìïîíåíòîâ;
� äëèíà âûâîäîâ ýëåêòðîííûõ êîìïîíåíòîâ.
Çíà÷åíèÿ ýòèõ ïàðàìåòðîâ âçàèìîñâÿçàíû ìåæäó
ñîáîé è, â ñâîþ î÷åðåäü, çàâèñÿò îò ðàçìåðîâ êîðïó-
ñîâ ÝÊ è êîëè÷åñòâà âûâîäîâ íà íèõ, âåëè÷èíû òî-
êîâ è íàïðÿæåíèé, êîòîðûå äåéñòâóþò â öåïÿõ ÝÊ,
õàðàêòåðèñòèê ìàòåðèàëîâ ÏÏ è âûâîäîâ ÝÊ, êîíñò-
ðóêöèè êîðïóñîâ ÝÊ, êëàññà òî÷íîñòè ÏÏ è äð.
Ñ òî÷êè çðåíèÿ ðåàëèçàöèè ìîíòàæà ÌÏÔ ìîæíî
ãîâîðèòü î öåëåñîîáðàçíîñòè åãî èñïîëüçîâàíèÿ äëÿ
ðàçëè÷íûõ ÝÊ � îò ÈÌÑ ñ âûñîêîé ñòåïåíüþ èíòåã-
ðàöèè äëÿ ìèêðîìèíèàòþðíîé ýëåêòðîííîé àïïàðà-
òóðû äî êîìïîíåíòîâ ñèëîâîé ýëåêòðîíèêè. Î÷åâèä-
íî, ÷òî èìåííî äëÿ ìèêðîìèíèàòþðíîé àïïàðàòóðû
óñëîâèÿ ðåàëèçàöèè ÌÏÔ ñàìûå ñëîæíûå, à èìåííî
� ìèíèìàëüíûé øàã ðàñïîëîæåíèÿ âûâîäîâ â ñî÷å-
òàíèè ñ íåîáõîäèìîñòüþ ïðèëîæåíèÿ ìåõàíè÷åñêîãî
óñèëèÿ, â òîì ÷èñëå íà âûâîä. Ýòî ìîæåò ñóùåñòâåííî
îãðàíè÷èâàòü èñïîëüçîâàíèå ìåòîäà.
 ñèëó ñêàçàííîãî äëÿ ìèêðîìèíèàòþðíîé àïïà-
ðàòóðû öåëåñîîáðàçíî îïðåäåëÿòü êîíñòðóêòèâíûå
ïàðàìåòðû ÏÏ è ÝÊ èñõîäÿ èç ìèíèìàëüíî âîçìîæ-
íîãî øàãà âûâîäîâ ÝÊ, êîòîðûé ìîæåò áûòü ðåàëè-
çîâàí ïðè óñëîâèè ìèíèìèçàöèè äèàìåòðà âûâîäîâ.
Ìèíèìàëüíûé äèàìåòð âûâîäîâ îãðàíè÷èâàåòñÿ èõ
ïðî÷íîñòíûìè õàðàêòåðèñòèêàìè, êîòîðûå çàâèñÿò îò
ìàòåðèàëà âûâîäîâ è èõ äëèíû. Íåîáõîäèìî òàêæå
ó÷èòûâàòü è ôîðìó ñå÷åíèÿ âûâîäîâ, è íå òîëüêî ñ
òî÷êè çðåíèÿ ïðî÷íîñòíûõ õàðàêòåðèñòèê, íî è, â ïåð-
âóþ î÷åðåäü, ñîçäàíèÿ íàäåæíîãî êîíòàêòíîãî ñîåäè-
íåíèÿ.
Îïðåäåëåíèå ôîðìû è ðàçìåðîâ ñå÷åíèÿ âûâîäîâ
ïðîâîäèëîñü íà îñíîâàíèè ðàíåå ïðîâåäåííîãî àíà-
ëèçà.  êà÷åñòâå íàèáîëåå òåõíîëîãè÷íîé ôîðìû ïî-
ïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ âûâîäà âûáèðàåì êâàäðàò. Èñõî-
äÿ èç ïðåäïîëîæåíèé îáåñïå÷åíèÿ ïðî÷íîñòè íà ïåð-
âîì ýòàïå èòåðàöèè âûáèðàåì äèàìåòð åãî îïèñàííîé
îêðóæíîñòè � 0,2 ìì.
Ðàñ÷åòû ìèíèìàëüíîãî øàãà ðàñïîëîæåíèÿ âû-
âîäîâ ÝÊ è êîíòàêòíûõ ïëîùàäîê íà ÏÏ âûïîëíÿ-
þòñÿ äëÿ ìíîãîñëîéíîé ïå÷àòíîé ïëàòû 5-ãî êëàññà
òî÷íîñòè äëÿ òðåõ ñëó÷àåâ:
� áåç âîçìîæíîñòè ïðîêëàäêè ïðîâîäíèêîâ ìåæ-
äó êîíòàêòíûìè ïëîùàäêàìè;
� ñ âîçìîæíîñòüþ ïðîêëàäêè îäíîãî ïðîâîäíè-
êà ìåæäó êîíòàêòíûìè ïëîùàäêàìè;
� äëÿ ìàòðè÷íîãî ðàñïîëîæåíèÿ âûâîäîâ (êîð-
ïóñà BGA).
 òàêîé æå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ïðîèçâåäåì ðàñ÷åòû.
1. Íàèìåíüøåå íîìèíàëüíîå ðàññòîÿíèå l ìåæäó
öåíòðàìè äâóõ êîíòàêòíûõ ïëîùàäîê (îòâåðñòèé) îï-
ðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå [5]
1 2 ,
2
D D
l S
+
= + (1)
Ïðèíèìàåì D1=D2=D, êîòîðûé ðàññ÷èòûâàåì ïî
ôîðìóëå
âî âî òð
2 2 2 1/ 2
íî
( ) 2 2
( )d D
D d d b t d
T T t
= + ∆ + + ∆ + ∆ +
+ + + ∆ (2)
Ïîñêîëüêó íîìèíàëüíûé äèàìåòð îòâåðñòèÿ äëÿ
ìîíòàæà ÌÏÔ äîëæåí áûòü ïðèáëèçèòåëüíî ðàâåí
íîìèíàëüíîìó äèàìåòðó âûâîäà, â íàøåì ñëó÷àå
d=0,2 ìì.
Çíà÷åíèÿ îñòàëüíûõ ñîñòàâëÿþùèõ âûáèðàåì èç
[5], è òîãäà èç (2) ïîëó÷èì
D=0,2+2·0,025+0,03+(0,12+0,152+0,032)1/2=0,46 ìì.
Ïîäñòàâëÿÿ â ôîðìóëó (1) ïîëó÷åííîå çíà÷åíèå D
è çíà÷åíèå S èç [5], ïîëó÷èì
l=0,46+0,10=0,56 ìì.
Ó÷èòûâàÿ, ÷òî ñòàíäàðòíûé øàã ðàñïîëîæåíèÿ âû-
âîäîâ è êîíòàêòíûõ ïëîùàäîê ñîñòàâëÿåò 0,5 ìì,
ìîæíî ñäåëàòü âûâîä î òîì, ÷òî ïðè íåçíà÷èòåëüíîì
óìåíüøåíèè ñå÷åíèÿ âûâîäîâ è ïîâûøåíèè òî÷íîñ-
òè èçãîòîâëåíèÿ ÏÏ ìîæíî ïîëó÷èòü l=0,5 ìì.
2. Íàèìåíüøåå íîìèíàëüíîå ðàññòîÿíèå l ìåæäó
öåíòðàìè äâóõ êîíòàêòíûõ ïëîùàäîê (îòâåðñòèé) ñ
ó÷åòîì âîçìîæíîñòè ïðîêëàäêè ìåæäó íèìè îäíîãî
ïðîâîäíèêà îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå
1 2 ( 1) ,
2 l
D D
l t n S n T
+
= + ⋅ + + + (3)
Ïîäñòàâëÿÿ â ôîðìóëó (3) ðàíåå ïîëó÷åííîå çíà-
÷åíèå D è çíà÷åíèÿ äðóãèõ ïàðàìåòðîâ èç [5], ïîëó-
÷èì
l=0,46+0,1+2·0,1+0,02=0,78 ìì.
3. Ìèíèìàëüíûé øàã ðàñïîëîæåíèÿ âûâîäîâ ïðè
èõ ìàòðè÷íîì ðàñïîëîæåíèè îïðåäåëèì ñ ó÷åòîì
ãäå D1 è D2 �
S �
äèàìåòðû ðÿäîì ðàñïîëîæåííûõ êîíòàêòíûõ ïëî-
ùàäîê;
çàçîð ìåæäó êîíòàêòíûìè ïëîùàäêàìè.
ãäå d �
∆dâî �
b �
∆tâî �
∆dòð �
Td �
TD �
∆tíî �
íîìèíàëüíûé äèàìåòð îòâåðñòèÿ;
âåðõíåå ïðåäåëüíîå îòêëîíåíèå äèàìåòðà îòâåðñòèÿ;
ãàðàíòèéíûé ïîÿñîê;
âåðõíåå ïðåäåëüíîå îòêëîíåíèå äèàìåòðà êîíòàêòíîé
ïëîùàäêè;
âåëè÷èíà ïîäòðàâëèâàíèÿ äèýëåêòðèêà â îòâåðñòèè (äëÿ
ïðåäëàãàåìîé òåõíîëîãèè ∆dòð=0);
ïîçèöèîííûé äîïóñê ðàñïîëîæåíèÿ îñè îòâåðñòèÿ;
ïîçèöèîííûé äîïóñê ðàñïîëîæåíèÿ öåíòðà êîíòàêòíîé
ïëîùàäêè;
íèæíåå ïðåäåëüíîå îòêëîíåíèå äèàìåòðà êîíòàêòíîé
ïëîùàäêè.
ãäå n �
t �
Tl �
êîëè÷åñòâî ïå÷àòíûõ ïðîâîäíèêîâ;
íîìèíàëüíîå çíà÷åíèå øèðèíû ïðîâîäíèêà;
ïîçèöèîííûé äîïóñê ðàñïîëîæåíèÿ ïðîâîäíèêà.
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 4
18
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
íåîáõîäèìîñòè èìåòü ïåðåõîäíûå îòâåðñòèÿ, êîòîðûå
â îáùåì ñëó÷àå òàêæå èìåþò ìàòðè÷íîå ðàñïîëîæå-
íèå (ðèñ. 4).
Äèàìåòð êîíòàêòíîé ïëîùàäêè ïåðåõîäíîãî ìåòàë-
ëèçèðîâàííîãî îòâåðñòèÿ Dïî ïî ðåêîìåíäàöèÿì, ïðè-
âåäåííûì â [6], ñîñòàâëÿåò 20�25 ìèë (0,51�0,64 ìì).
Ðàçìåð ïî äèàãîíàëè ìåæäó öåíòðàìè êîíòàêòíûõ
ïëîùàäîê ïîä âûâîäû ÝÊ ðàâåí
l1=D+Dïî+2S=0,46+0,64+2·0,10=1,3 ìì.
Èñõîäÿ èç ýòîãî, ìèíèìàëüíûé ðàçìåð l, ñîîòâåò-
ñòâóþùèé ìèíèìàëüíîìó øàãó ðàñïîëîæåíèÿ âûâî-
äîâ ÝÊ (êîíòàêòíûõ ïëîùàäîê ïîä âûâîäû ÝÊ), ðà-
âåí 0,92 ìì.
Ýòî äàåò îñíîâàíèå âûáðàòü øàã ðàñïîëîæåíèÿ
âûâîäîâ 1,0 ìì, ïðèìåíÿåìûé äëÿ òèïîâûõ êîðïó-
ñîâ BGA [6].
Îïðåäåëåíèå äëèíû âûâîäîâ ÝÊ
Äëèíà âûâîäîâ ÝÊ äîëæíà áûòü ìèíèìàëüíîé,
÷òîáû óäîâëåòâîðÿëèñü óñëîâèÿ ïðî÷íîñòè è ìèíè-
ìèçàöèè âëèÿíèÿ âûâîäîâ íà óñëîâèÿ òðàññèðîâêè
ÏÏ. Íî ïðè ýòîì íåîáõîäèìî îáåñïå÷èòü íàäåæíûé
ýëåêòðè÷åñêèé êîíòàêò âûâîäà ñ êîíòàêòíîé ïëîùàä-
êîé ÏÏ.
Ðàññìîòðèì óñëîâèÿ êîíòàêòèðîâàíèÿ íà ãðàôè-
÷åñêîé ìîäåëè ýëåìåíòîâ êîíòàêòíîãî ñîåäèíåíèÿ
(ðèñ. 5) äî çàïðåññîâêè.
Ìèíèìàëüíàÿ äëèíà âûâîäà îïðåäåëÿåòñÿ ñëåäó-
þùèì îáðàçîì:
lâ=lê+lç+∆k+∆n, (4)
Âåëè÷èíà lê îãðàíè÷èâàåòñÿ äëèíîé ôîëüãè, êîòî-
ðàÿ çàãèáàåòñÿ âíóòðü îòâåðñòèÿ ïîñëå åå ðàçðûâà
âûâîäîì âî âðåìÿ ìîíòàæà. Òàê, äëÿ ìîíòàæíîãî îò-
âåðñòèÿ ∅0,2 ìì lê=0,1 ìì, äëÿ îòâåðñòèÿ ∅0,5 ìì
lê=0,25 ìì.
Âåëè÷èíû ∆n è ∆k îïðåäåëÿþò íåïëîòíîñòü ïðè-
ëåãàíèÿ êîðïóñà ÝÊ ê ïå÷àòíîé ïëàòå.
Âåëè÷èíà êîðîáëåíèÿ ïå÷àòíîé ïëàòû ÿâëÿåòñÿ ïà-
ðàìåòðîì ìàòåðèàëà ÏÏ è çàâèñèò îò äåôîðìàöèè â
ïðîöåññå èçãîòîâëåíèÿ ïå÷àòíûõ ïëàò [7].
Óãîë çàîñòðåíèÿ âûâîäà α îïðåäåëÿåò óñèëèå ïðî-
êîëà ôîëüãè. Ñ óìåíüøåíèåì óãëà α ñíèæàåòñÿ óñè-
ëèå ïðîêîëà, íî óâåëè÷èâàåòñÿ äëèíà âûâîäà çà ñ÷åò
óâåëè÷åíèÿ äëèíû çàîñòðåíèÿ lç, ïðè÷åì ñ óâåëè÷å-
íèåì äèàìåòðà âûâîäà lç òàêæå ðàñòåò.
Òàêèì îáðàçîì, ìèíèìàëüíàÿ äëèíà âûâîäà çàâè-
ñèò íå òîëüêî îò ñîñòàâëÿþùèõ âûðàæåíèÿ (4), íî è
ÿâëÿåòñÿ ôóíêöèåé ðàçìåðîâ ÝÊ (L1, L2) è, ñîîòâåò-
ñòâåííî, ðàçìåðîâ ó÷àñòêà ïå÷àòíîé ïëàòû, íà êîòî-
ðûé ìîíòèðóåòñÿ ÝÊ.
Äëÿ îöåíêè ïðàêòè÷åñêîé âîçìîæíîñòè ðåàëèçà-
öèè ÌÏÔ îïðåäåëèì ìèíèìàëüíóþ äëèíó âûâîäà ïðè
ïðåäåëüíûõ (íà ñåãîäíÿøíèé äåíü) ðàçìåðàõ ÝÊ è
ïðè ñðåäíèõ çíà÷åíèÿõ äèàìåòðà îïèñàííîé îêðóæ-
íîñòè ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ âûâîäà.
Èñõîäíûå äàííûå äëÿ ðàñ÷åòà ñëåäóþùèå:
� äèàìåòð îïèñàííîé îêðóæíîñòè ïîïåðå÷íîãî
ñå÷åíèÿ âûâîäà � 0,5 ìì;
� óãîë α=90°, òîãäà lç=0,25 ìì;
� âåëè÷èíà ñòðåëû ïðîãèáà è êîðîáëåíèÿ ïå÷àò-
íîé ïëàòû ∆n;
� ìèíèìàëüíàÿ äëèíà êîíòàêòèðîâàíèÿ lê=0,25 ìì.
Äëÿ ñòåêëîòåêñòîëèòà ôîëüãèðîâàííîãî ïî ÃÎÑÒ
10316-78 ïðèíèìàåì çíà÷åíèå ∆n=11 ìì íà äëèíå
1000 ìì. Åñëè ñ÷èòàòü ìàêñèìàëüíûå ðàçìåðû L1 è
L2 ðàâíûìè ïðèìåðíî 40 ìì (ýòî êîðïóñ PLCC-124),
òî íà ýòîé äëèíå ∆n=0,44 ìì;
×òî êàñàåòñÿ îòêëîíåíèÿ îñíîâàíèÿ êîðïóñà ÝÊ
îò ïëîñêîñòíîñòè ∆k, äàííûå ïî ýòîìó ïàðàìåòðó îò-
ñóòñòâóþò, íî ìîæíî ïðåäïîëîæèòü, ÷òî åãî âåëè÷è-
íà íåçíà÷èòåëüíà è íàõîäèòñÿ â ïðåäåëàõ äîïóñêà äëè-
íû âûâîäà.
l 1
l
1
2
Ðèñ. 4. Ìàòðè÷íîå ðàñïîëîæåíèå êîíòàêòíûõ ïëîùàäîê
ïîä âûâîäû ÝÊ (1) è ïåðåõîäíûõ ìåòàëëèçèðîâàííûõ
îòâåðñòèé (2) íà ÏÏ
∆
n
3
2
1
L
2 L 1
∆
k
A
l ç
l â
A
α
Ðèñ. 5. Ýëåìåíòû êîíòàêòíîãî ñîåäèíåíèÿ:
1 � ýëåêòðîííûé êîìïîíåíò; 2 � âûâîä ÝÊ; 3 � ïå÷àòíàÿ ïëàòà;
α � óãîë çàîñòðåíèÿ âûâîäà; ∆n � âåëè÷èíà ñòðåëû ïðîãèáà è
êîðîáëåíèÿ ïå÷àòíîé ïëàòû; ∆k � îòêëîíåíèå îñíîâàíèÿ êîðïó-
ñà ÝÊ îò ïëîñêîñòíîñòè
ãäå lê �
lç �
ìèíèìàëüíàÿ äëèíà êîíòàêòèðîâàíèÿ âûâîäà ñ ôîëüãîé
êîíòàêòíîé ïëîùàäêè ïå÷àòíîé ïëàòû;
äëèíà çàîñòâåíèÿ âûâîäîâ.
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 4
19
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
Îòñþäà ìîæåì îïðåäåëèòü ìèíèìàëüíóþ äëèíó
âûâîäà
lâ=0,25+0,25+0,44=0,94 ìì.
Ýòîò ðàñ÷åò ïðîâåäåí, ìîæíî ñêàçàòü, äëÿ ïðåäåëü-
íîãî ñëó÷àÿ. Ïðè ìåíüøèõ ðàçìåðàõ êîðïóñîâ ÝÊ è,
ñîîòâåòñòâåííî, äèàìåòðå âûâîäîâ, äëèíà âûâîäà
ìîæåò áûòü ìåíüøå. Íî äàæå äëÿ ïðèâåäåííîãî ñëó-
÷àÿ äëèíà âûâîäà ìîæåò óäîâëåòâîðèòü ïðåäúÿâëåí-
íûå òðåáîâàíèÿ. Îäíàêî îêîí÷àòåëüíîå çàêëþ÷åíèå
ìîæíî ñäåëàòü ïîñëå àíàëèçà ìåõàíè÷åñêîé ïðî÷íî-
ñòè âûâîäà, êîòîðàÿ òàêæå çàâèñèò îò åãî äëèíû.
Îïðåäåëèì ìèíèìàëüíûé äèàìåòð îïèñàííîé îê-
ðóæíîñòè D ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ âûâîäà, ò. ê. â
äàëüíåéøåì ïðè êîíñòðóèðîâàíèè ÏÏ åãî óäîáíî
ñðàâíèâàòü ñ äèàìåòðîì îòâåðñòèÿ.
Ñ òî÷êè çðåíèÿ ìèêðîìèíèàòþðèçàöèè ÝÀ ïîïå-
ðå÷íîå ñå÷åíèå âûâîäîâ ñëåäóåò ìèíèìèçèðîâàòü.
Îäíàêî òóò åñòü ñóùåñòâåííîå îãðàíè÷åíèå � ïðî÷-
íîñòü. Âûâîä íå äîëæåí èçãèáàòüñÿ ïðè ïðèëîæåíèè
çíà÷èòåëüíûõ óñèëèé â ïðîöåññå çàïðåññîâêè. Ñëå-
äóåò òàêæå ó÷èòûâàòü òåõíîëîãè÷íîñòü èçãîòîâëåíèÿ
âûâîäîâ è êîðïóñîâ ÝÊ.
Ïåðâîå îãðàíè÷åíèå ìîæíî îïðåäåëèòü ñ ïîìî-
ùüþ èçâåñòíîé çàäà÷è Ýéëåðà [8], âòîðîå îãðàíè÷å-
íèå îïðåäåëÿåòñÿ óðîâíåì ðàçâèòèÿ òåõíîëîãèè íà ñî-
âðåìåííîì ýòàïå.
Ðàññìîòðèì ðåøåíèå çàäà÷è Ýéëåðà äëÿ âûâîäà
(ñòåðæíÿ) ñ ïëîùàäüþ ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ F, ñæè-
ìàåìîãî ïðîäîëüíîé ñèëîé Ð, ëèíèÿ äåéñòâèÿ êîòîðîé
ñîâïàäàåò ñ ãåîìåòðè÷åñêîé îñüþ âûâîäà (ðèñ. 6).
Äëÿ óñëîâèé çàäà÷è, êîãäà îäèí êîíåö ñòåðæíÿ
(À) çàùåìëåí, à äðóãîé (Á) ñâîáîäåí, ôîðìóëà äëÿ
îïðåäåëåíèÿ êðèòè÷åñêîé ñèëû (ôîðìóëà Ýéëåðà)
èìååò âèä
2
min
êð 2
;
( )
EJ
P
l
π
=
µ
Jmin=a4/12,
Êðèòè÷åñêîé ñèëîé íàçûâàåòñÿ íàãðóçêà, ïðè êî-
òîðîé íà÷àëüíîå ðàâíîâåñèå ïåðåñòàåò áûòü óñòîé÷è-
âûì, ò. å. ïðè äåéñòâèè â ýòîì ïîëîæåíèè íåáîëüøîé
ïîïåðå÷íîé ñèëû ëèáî êàêèõ-ëèáî äðóãèõ ôàêòîðîâ
(ýêñöåíòðè÷íîñòü ïðèëîæåíèÿ ñèëû Ð, ïåðâîíà÷àëü-
íûé ïðîãèá âûâîäà, íåîäíîðîäíîñòü åãî ìàòåðèàëà è
äð.) ïîÿâëÿåòñÿ íåïðåðûâíî óâåëè÷èâàþùèéñÿ ïðî-
ãèá âûâîäà. Ñëåäóåò òàêæå ó÷èòûâàòü, ÷òî ïîñëå
óñòðàíåíèÿ ïðè÷èíû, âûçâàâøåé ïðîãèá (â òîì ÷èñëå
è ïîñëå ñíÿòèÿ íàãðóçêè Ð), âûâîä íå âîçâðàùàåòñÿ
â ïåðâîíà÷àëüíîå ïðÿìîëèíåéíîå ïîëîæåíèå è îñòàåò-
ñÿ èçîãíóòûì [8].
Èç ýòîãî ñëåäóåò, ÷òî äîëæíî âûïîëíÿòüñÿ óñëîâèå
Ð<Ðêð, (5)
ãäå Ð � ñèëà, íåîáõîäèìàÿ äëÿ çàïðåññîâêè âûâîäà.
 òàáëèöå 1 ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ Ðêð
äëÿ âûâîäîâ äëèíîé 1 ìì èç íàèáîëåå ïîäõîäÿùèõ
ìàòåðèàëîâ ñ ðàçëè÷íûìè ðàçìåðàìè ïîïåðå÷íîãî
ñå÷åíèÿ à.
Óñèëèå Ð çàïðåññîâêè âûâîäîâ êîíòàêòíîãî ñî-
åäèíåíèÿ ÌÏÔ îïðåäåëèì ýêñïåðèìåíòàëüíî, ïîñëå
÷åãî ìîæíî áóäåò ïðîâåðèòü âûïîëíåíèå (5).
Êîíñòðóêòèâíûå ìîäåëè ñîåäèíåíèé ÌÏÔ
Ïî êîíñòðóêòèâíîìó èñïîëíåíèþ ïå÷àòíûå ïëà-
òû, êîòîðûå ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ ìîíòàæà ÝÊ
ìåòîäîì ïðîêîëà ôîëüãè, ïðèíöèïèàëüíî íå îòëè÷à-
þòñÿ îò ñóùåñòâóþùèõ ïëàò äëÿ ìîíòàæà â îòâåð-
Áðîíçà ôîñôîðèñòàÿ
êàòàíàÿ
Ëàòóíü õîëîäíîòÿíóòàÿ
Ìåäü õîëîäíîòÿíóòàÿ
ïðîêàòíàÿ
Ñòàëü óãëåðîäèñòàÿ
è õðîìîíèêåëåâàÿ D, ìì à, ìì
Å, êãñ/ìì2
Ðêð, êãñ Å, êãñ/ìì2 Ðêð, êãñ Å, êãñ/ìì2 Ðêð, êãñ Å, êãñ/ìì2 Ðêð, êãñ
0,2 0,14 0,91 0,75 0,95 1,62
0,3 0,21 4,6 3,8 4,8 8,2
0,4 0,28 14,5 12,0 15,1 25,9
0,5 0,35 35,5 29,3 37,1 63,3
0,6 0,42 73,5 60,7 76,7 131
0,7 0,49 136 113 142 242
0,8 0,57
11500
249
9500
206
12000
260
20500
444
Òàáëèöà 1
Ðàñ÷åòíûå çíà÷åíèÿ Ðêð äëÿ âûâîäîâ äëèíîé 1 ìì èç ðàçëè÷íûõ ìàòåðèàëîâ
Ð
À
Á
ÝÊ
ÏÏ
l â
Ðèñ. 6. Èëëþñòðàöèÿ ê îïðåäåëåíèþ êðèòè÷åñêîé ñèëû
ïðè çàïðåññîâêå âûâîäà
ãäå Å �
Jmin �
µ �
l �
ìîäóëü óïðóãîñòè ìàòåðèàëà âûâîäà;
îñåâîé ìîìåíò èíåðöèè, äëÿ âûâîäà êâàäðàòíîãî ñå÷å-
íèÿ ñî ñòîðîíîé êâàäðàòà à;
êîýôôèöèåíò, õàðàêòåðèçóþùèé óñëîâèÿ çàêðåïëåíèÿ
êîíöîâ ñòåðæíÿ, â ðàññìàòðèâàåìîì ñëó÷àå µ=2;
äëèíà âûâîäà, äëÿ ïðèíÿòûõ âûøå îáîçíà÷åíèé l= lâ.
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 4
20
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
ñòèÿ è íà ïîâåðõíîñòü. Èõ îñîáåííîñòüþ ÿâëÿåòñÿ òî,
÷òî îòâåðñòèÿ äîëæíû áûòü ãëóõèìè («ñëåïûìè») è
ìîãóò áûòü ñêðûòûìè («ïîãðåáåííûìè»), à äëÿ ìèê-
ðîìèíèàòþðíûõ ÝÊ � åùå è ìàëîãî äèàìåòðà.
Íà ðèñ. 7�9 ïðåäñòàâëåíû íåêîòîðûå âîçìîæíûå
âàðèàíòû êîíñòðóêöèè ïå÷àòíûõ ïëàò äëÿ ìîíòàæà
ÌÏÔ. Çäåñü îáîçíà÷åíî: 1 � îñíîâàíèå ÏÏ; 2 �
ìîíòàæíîå îòâåðñòèå; 3 � ýëåêòðîííûé êîìïîíåíò;
4 � ôîëüãà; 5 � ñëîé ìåòàëëèçàöèè; 6 � ïðîêëàäêà.
Îñòàíîâèìñÿ íà íåêîòîðûõ âîïðîñàõ âîçìîæíî-
ñòè âûïîëíåíèÿ ãëóõèõ è ñêðûòûõ îòâåðñòèé è èõ òåõ-
íîëîãè÷íîñòè.
Ñóùåñòâóåò âàðèàíò òåõíîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà
èçãîòîâëåíèÿ ãëóõèõ è ñêðûòûõ îòâåðñòèé, ïðè êîòî-
ðîì ïðîèçâîäèòñÿ ñâåðëåíèå îòâåðñòèé íà çàäàííóþ
ãëóáèíó ñ ïîñëåäóþùåé ìåòàëëèçàöèåé [9].
 ñëó÷àå ìíîãîñëîéíûõ ïå÷àòíûõ ïëàò ýòè îïåðà-
öèè ìîãóò îñóùåñòâëÿòüñÿ êàê ïîñëå ïðåññîâàíèÿ
ñëîåâ (ðèñ. 9, á), òàê è äî ïðåññîâàíèÿ ïëàòû â öå-
ëîì ïðèìåíèòåëüíî ê ïðîìåæóòî÷íûì ÷àñòÿì èëè
ïîëóïàêåòàì (ðèñ. 9, ã).
Òðåáîâàíèÿ ìèêðîìèíèàòþðèçàöèè ÝÑ ïîâëåêëè
çà ñîáîé èñïîëüçîâàíèå ìèêðîîòâåðñòèé â ÏÏ. Ìå-
õàíè÷åñêèì ñâåðëåíèåì ëåãêî âûïîëíÿþòñÿ îòâåð-
ñòèÿ äèàìåòðîì íå ìåíåå 150 ìêì. Îòâåðñòèÿ äèà-
ìåòðîì 100 ìêì è ìåíåå ýôôåêòèâíåé ôîðìèðîâàòü
ñ èñïîëüçîâàíèåì ëàçåðíîé òåõíîëîãèè.
Ðàçâèòèå ëàçåðíîé òåõíîëîãèè ïðèâåëî ê âîçìîæ-
íîñòè ôîðìèðîâàíèÿ îòâåðñòèé äâîéíûì ëàçåðîì.
Ýòî ïîçâîëÿåò ïîëó÷àòü îòâåðñòèÿ ëþáûõ çàäàííûõ
ðàçìåðîâ â äèàïàçîíå îò 25 äî 250 ìêì [10]. Îäíà-
êî ìåõàíè÷åñêîå ñâåðëåíèå êàê ìåòîä ôîðìèðîâà-
íèÿ îòâåðñòèé åùå äîìèíèðóåò â ïðîèçâîäñòâå ÏÏ.
Òàêîå ïîëîæåíèå ñîõðàíÿåòñÿ áëàãîäàðÿ ðàçâèòèþ
ïðîèçâîäñòâà ìèêðîñâåðë è èñïîëüçîâàíèþ ñâåð-
ëèëüíûõ ñòàíêîâ ñ âûñîêîé ñêîðîñòüþ øïèíäåëåé
(äî 350 òûñ. îá/ìèí).
Íà ñåãîäíÿøíèé äåíü ìåõàíè÷åñêèì ñâåðëåíèåì
ìîæíî äîñòè÷ü âûñîêîãî êà÷åñòâà îòâåðñòèé äèàìåò-
ðîì 50 ìêì, à íåñêîëüêî ôèðì-ïðîèçâîäèòåëåé ðàç-
ðàáîòàëè è ñâåðëà óëüòðàìàëîãî äèàìåòðà � 20 ìêì.
Òåì íå ìåíåå, íåêîòîðûå ñïåöèàëèñòû ñ÷èòàþò, ÷òî
ïðè ñâåðëåíèè ãëóõèõ îòâåðñòèé ìàëûõ äèàìåòðîâ
ìåõàíè÷åñêîå ñâåðëåíèå âñå æå íå ñîñòàâëÿåò ñåðü-
åçíîé êîíêóðåíöèè ëàçåðíîìó èç-çà òðóäíîñòåé óï-
ðàâëåíèÿ ãëóáèíîé ñâåðëåíèÿ [11].
Îäíàêî ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî òåõíîëîãèè èçãî-
òîâëåíèÿ ÏÏ ðàçâèâàþòñÿ î÷åíü áûñòðûìè òåìïà-
ìè, ýòî êàñàåòñÿ òàêæå è îáåñïå÷åíèÿ òî÷íîñòè çà-
ãëóáëåíèÿ îòâåðñòèé. Äî íåäàâíåãî âðåìåíè îíà ñî-
ñòàâëÿëà ±50 ìêì, ÷òî ÿâíî íåäîñòàòî÷íî äëÿ ìèêðî-
îòâåðñòèé. Íîâàÿ ñèñòåìà óïðàâëåíèÿ íà îñíîâå èñ-
ïîëüçîâàíèÿ äàò÷èêà ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ ìîæåò îáåñ-
ïå÷èòü òî÷íîñòü çàãëóáëåíèÿ îòâåðñòèÿ ±5 ìêì ïðè
òîì, ÷òî îíà ïîçâîëÿåò âûïîëíÿòü ÷åòêî ñôîðìèðî-
âàííûå îòâåðñòèÿ äèàìåòðîì äî 100 ìêì ñ ïðÿìîó-
ãîëüíûì äíîì [12].
Òàêèì îáðàçîì, ìîæíî óòâåðæäàòü, ÷òî èçãîòîâ-
ëåíèå ïå÷àòíûõ ïëàò äëÿ ìîíòàæà ÌÏÔ îñíîâûâàåò-
ñÿ íà ñîâðåìåííûõ òåõíîëîãèÿõ è îñîáåííîñòè, ñâÿ-
çàííûå ñ ôîðìèðîâàíèåì îòâåðñòèé, âûðàæàþòñÿ â
òîì, ÷òî ëàçåðíîå è ìåõàíè÷åñêîå ñâåðëåíèå íå çàìå-
íÿþò äðóã äðóãà, à äîïîëíÿþò.
3
4
1
Ðèñ. 7. Îäíîñòîðîííÿÿ ïå÷àòíàÿ ïëàòà
2
à) á)
3
1
2
4
3
1
2
4
5
Ðèñ. 8. Äâóñòîðîííÿÿ ïå÷àòíàÿ ïëàòà:
à � áåç ìåòàëëèçàöèè; á � ñ ìåòàëëèçàöèåé ìîíòàæíûõ îòâåðñòèé
à) á)
3
1
2
4
6
3
1
2
4
5 6
â) ã)
3
1
2
4
6
3
1
2
4
5 6
Ðèñ. 9. Ìíîãîñëîéíàÿ ïå÷àòíàÿ ïëàòà ñ ãëóõèìè (à, á) è
ñêðûòûìè (â, ã) ìîíòàæíûìè îòâåðñòèÿìè:
à, â � áåç ìåòàëëèçàöèè; á, ã � ñ ìåòàëëèçàöèåé ìîíòàæíûõ
îòâåðñòèé
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 4
21
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
Êðîìå òîãî, òåõíîëîãèÿ âûïîëíåíèÿ êîíòàêòíûõ
ñîåäèíåíèé ìåòîäîì ïðîêîëà ôîëüãè â ýëåêòðîííûõ
ïå÷àòíûõ óçëàõ ðàññ÷èòàíà íà èñïîëüçîâàíèå ïåðñ-
ïåêòèâíûõ ÝÊ, èìåþùèõ øòûðè-âûâîäû.
 ñâÿçè ñ òåì, ÷òî èñïîëüçóþòñÿ ÏÏ áåç âèäèìûõ
îòâåðñòèé ñî ñòîðîíû óñòàíîâêè ÝÊ, ìîíòàæ êîìïî-
íåíòîâ äîëæåí ïðîèçâîäèòüñÿ àâòîìàòèçèðîâàííûì
ìåòîäîì, àíàëîãè÷íûì ïîâåðõíîñòíîìó ìîíòàæó êîì-
ïîíåíòîâ.
ÝÊÑÏÅÐÈÌÅÍÒÀËÜÍÛÅ ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß ÊÎÍ-
ÒÀÊÒÍÎÃÎ ÑÎÅÄÈÍÅÍÈß ÌÏÔ
Êðèòåðèåì êà÷åñòâà êîíòàêòíîãî ñîåäèíåíèÿ ìî-
æåò ñëóæèòü êîíòàêòíîå ñîïðîòèâëåíèå, êîòîðîå ÿâ-
ëÿåòñÿ îñíîâíîé õàðàêòåðèñòèêîé ëþáîãî êîíòàêòà.
Èññëåäîâàíèÿ êîíòàêòíîãî ñîåäèíåíèÿ, âûïîëíåí-
íîãî ÌÏÔ, ïðîâîäèëèñü íà òåñò-ïëàòå, ýñêèç êîòî-
ðîé ïðåäñòàâëåí íà ðèñ. 10.
Òåñò-ïëàòà ñîñòîèò èç äâóõ ïå÷àòíûõ ïëàò � âåð-
õíåé, íà êîòîðîé âûïîëíåíû ÷åòûðå ïàÿíûõ ñîåäèíå-
íèÿ âûâîäîâ ñ êîíòàêòíûìè ïëîùàäêàìè, è íèæíåé ñ
÷åòûðüìÿ êîíòàêòíûìè ñîåäèíåíèÿìè ÌÏÔ âûâîäîâ
ñ êîíòàêòíûìè ïëîùàäêàìè.
Ïëàòû 1 è 2 ìåõàíè÷åñêè ñêðåïëåíû ìåæäó ñîáîé
äâóìÿ ñàìîíàðåçàþùèìè âèíòàìè 3 äèàìåòðîì 2 ìì.
Îòâåðñòèÿ â íèæíåé ïëàòå ïîä ñîåäèíåíèå ÌÏÔ
èìåþò äèàìåòð 0,6 ìì. Ïîïåðå÷íîå ñå÷åíèå âûâîäîâ
áëèçêî ê êâàäðàòíîìó ñ äèàìåòðîì îïèñàííîé îêðóæ-
íîñòè îêîëî 0,6 ìì.
Òîëùèíà ôîëüãè ïå÷àòíûõ ïëàò ðàâíà 35 ìêì. Äëÿ
èçìåðåíèÿ ñîïðîòèâëåíèÿ òîêîïðîâîäÿùåé ÷àñòè òåñò-
ïëàòû èñïîëüçóþòñÿ êîíòàêòíûå ïëîùàäêè 4. Èçìå-
ðåíèå ñîïðîòèâëåíèÿ ïðîâîäèëîñü ìèêðîîììåòðîì
Ô4104.
 íîðìàëüíûõ óñëîâèÿõ ñîïðîòèâëåíèå ìåæäó
êîíòàêòíûìè ïëîùàäêàìè 4 ðàâíî 29 ìÎì. Åñëè âû-
÷åñòü îòñþäà ñîïðîòèâëåíèå ñîåäèíèòåëüíûõ ïå÷àò-
íûõ ïðîâîäíèêîâ, òî ñóììàðíîå êîíòàêòíîå ñîïðî-
òèâëåíèå âûâîäà ñ êîíòàêòíîé ïëîùàäêîé ïëàòû 1
(ïàÿíîå) è êîíòàêòíîé ïëîùàäêîé ïëàòû 2 (ÌÏÔ) ñî-
ñòàâèò îêîëî 4 ìÎì (äëÿ ñðàâíåíèÿ � äîïóñòèìîå
êîíòàêòíîå ñîïðîòèâëåíèå êîíòàêòíûõ ïàð ýëåêòðè-
÷åñêèõ ñîåäèíèòåëåé ñîñòàâëÿåò 10�20 ìÎì).
Áûëè ïðîâåäåíû èñïûòàíèÿ òåñò-ïëàòû íà âîç-
äåéñòâèå òåìïåðàòóðû. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå çíà÷å-
íèÿ ñîïðîòèâëåíèÿ âñåé òîêîïðîâîäÿùåé ÷àñòè òåñò-
ïëàòû ïðè ðàçëè÷íîé òåìïåðàòóðå ïðåäñòàâëåíû êðè-
âîé 2 íà ðèñ. 11.
Àíàëèç ïîëó÷åííîé çàâèñèìîñòè ñîïðîòèâëåíèÿ
òîêîïðîâîäÿùåé ÷àñòè òåñò-ïëàòû îò òåìïåðàòóðû äàåò
îñíîâàíèå ïðåäïîëîæèòü, ÷òî èçìåíåíèå ñîïðîòèâ-
ëåíèÿ âûçâàíî ñâîéñòâîì ìàòåðèàëà ïðîâîäíèêîâ è
âûâîäîâ èçìåíÿòü ñîïðîòèâëåíèå ïðè èçìåíåíèè òåì-
ïåðàòóðû â ñîîòâåòñòâèè ñ ôîðìóëîé
RT=R0+R0α∆t,
Ïðèâåäåííàÿ íà ðèñ. 11 ðàñ÷åòíàÿ çàâèñèìîñòü
ïîäòâåðæäàåò ïðåäïîëîæåíèå î òîì, ÷òî èçìåíåíèå
ñîïðîòèâëåíèÿ òîêîïðîâîäÿùåé ÷àñòè òåñò-ïëàòû âû-
çâàíî ôèçè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè ìàòåðèàëà ïðîâîäíè-
êîâ, à îòêëîíåíèå ýêñïåðèìåíòàëüíîé çàâèñèìîñòè îò
ðàñ÷åòíîé îáúÿñíÿåòñÿ ïîãðåøíîñòÿìè èçìåðåíèé.
 ñâîþ î÷åðåäü, ýêñïåðèìåíòàëüíûå ðåçóëüòàòû
ãîâîðÿò îá îòíîñèòåëüíîé ñòàáèëüíîñòè êîíòàêòíîãî
35
20
4
3
1
ÀÀ
3
À�À (âèä íà íèæíþþ ïëàòó)
2
Ðèñ. 10. Òåñò-ïëàòà:
1 � âåðõíÿÿ ÏÏ; 2 � íèæíÿÿ ÏÏ; 3 � âèíò; 4 � êîíòàêòíûå
ïëîùàäêè äëÿ èçìåðåíèé
R, ìÎì
35
30
25
�10 10 30 50 Ò, °Ñ
1
2
Ðèñ. 11. Çàâèñèìîñòü ñîïðîòèâëåíèÿ òîêîïðîâîäÿùåé
÷àñòè òåñò-ïëàòû îò òåìïåðàòóðû:
1 � ðàñ÷åòíàÿ; 2 � ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ
ãäå RT �
R0 �
α �
∆t �
ñîïðîòèâëåíèå ïðè òåìïåðàòóðå Ò;
ñîïðîòèâëåíèå ïðè îïðåäåëåííîé òåìïåðàòóðå Ò0, íà-
ïðèìåð ïðè 0°Ñ;
òåìïåðàòóðíûé êîýôôèöèåíò ýëåêòðè÷åñêîãî ñîïðîòèâ-
ëåíèÿ ïðîâîäíèêà (äëÿ ìåäè α=4,3·10�3°Ñ�1);
ðàçíîñòü òåìïåðàòóð, ∆t=Ò�Ò0.
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 4
22
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
ñîïðîòèâëåíèÿ òåñò-ïëàòû â ðàññìàòðèâàåìîì äèà-
ïàçîíå òåìïåðàòóð.
Òàêæå èññëåäîâàëîñü âîçäåéñòâèå íà òåñò-ïëà-
òó ñìåíû òåìïåðàòóðû (òåðìîöèêëèðîâàíèå). Áûëè
ïðîâåäåíû 3 öèêëà èñïûòàíèé, ïðè êîòîðûõ ïëàòà âû-
äåðæèâàëàñü ïî 20 ìèí ïîî÷åðåäíî ïðè òåìïåðàòóðå
�10 è +70°Ñ. Ïîñëå èñïûòàíèé ñîïðîòèâëåíèå òîêî-
ïðîâîäÿùåé ÷àñòè òåñò-ïëàòû ñîñòàâèëî 29 ìÎì ïðè
íîðìàëüíîé òåìïåðàòóðå, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò åãî âå-
ëè÷èíå â íà÷àëå èñïûòàíèé.
Èñïûòàíèå íà âîçäåéñòâèå àãðåññèâíîé ñðåäû
ïðîâîäèëîñü â ñîëÿíîì (NaCl) è ùåëî÷íîì (NaHCO3)
ðàñòâîðå â òå÷åíèå îäíîãî ÷àñà ïðè òåìïåðàòóðå îêî-
ëî 100°Ñ (êèïÿ÷åíèå). Âåëè÷èíà èçìåðåííîãî çàòåì
ñîïðîòèâëåíèÿ ñîñòàâèëà 27 ìÎì ïðè íîðìàëüíîé
òåìïåðàòóðå. Ïîëó÷åííîå îòêëîíåíèå îò ïåðâîíà÷àëü-
íîãî çíà÷åíèÿ ñîïðîòèâëåíèÿ ìîæíî îáúÿñíèòü ïî-
ãðåøíîñòüþ ìèêðîîììåòðà, êîòîðàÿ ðàâíà ±2,5% îò
êîíå÷íîãî çíà÷åíèÿ äèàïàçîíà èçìåðåíèÿ (100 ìÎì).
Ïðè èñïûòàíèÿõ íà ìåõàíè÷åñêîå âîçäåéñòâèå
òåñò-ïëàòó ïîäâåðãàëè âîçäåéñòâèþ îäèíî÷íûõ óäà-
ðîâ ñ óñêîðåíèåì (30�40)g. Áûëî ïðîèçâåäåíî ïî
5 óäàðîâ â äâóõ íàïðàâëåíèÿõ � ïàðàëëåëüíî è ïåð-
ïåíäèêóëÿðíî âûâîäàì ïëàòû.
Ïîñëå èñïûòàíèé ñîïðîòèâëåíèå ñîñòàâèëî 29,5 ìÎì
ïðè íîðìàëüíîé òåìïåðàòóðå.
Äëÿ îïðåäåëåíèÿ óñèëèÿ ïðîêàëûâàíèÿ ôîëüãè è
çàïðåññîâêè âûâîäîâ â îòâåðñòèå ïå÷àòíîé ïëàòû
áûëè ïðîâåäåíû îïðåäåëèòåëüíûå èñïûòàíèÿ íà ïðè-
ñïîñîáëåíèè, ñõåìàòè÷åñêè ïîêàçàííîì íà ðèñ. 12.
Èñïûòàíèÿ ïî îïðåäåëåíèþ óñèëèÿ ïðîêàëûâàíèÿ
ôîëüãè ïðîâîäèëèñü ïî 6 ðàç äëÿ âûâîäîâ ðàçíûõ
äèàìåòðîâ.  êà÷åñòâå âûâîäîâ èñïîëüçîâàëèñü øòû-
ðè êðóãëîãî ñå÷åíèÿ. Íà ïå÷àòíûõ ïëàòàõ èñïîëüçî-
âàëàñü ìåäíàÿ ôîëüãà òîëùèíîé 35 ìêì.
Ðåçóëüòàòû èñïûòàíèé ïðèâåäåíû â òàáë. 2.
Èç-çà ñóùåñòâåííîé ðàçíèöû â äèàìåòðàõ âûâîäà
è îòâåðñòèÿ (ñâîáîäíàÿ ïîñàäêà) â ïîëó÷åííûõ ðå-
çóëüòàòàõ íå ó÷èòûâàëîñü âëèÿíèå îòâåðñòèÿ íà óñè-
ëèå çàïðåññîâêè âûâîäà. Â ñâÿçè ñ ýòèì áûëè ïðîâå-
äåíû èñïûòàíèÿ äëÿ ðàçíûõ ñîîòíîøåíèé äèàìåòðîâ
âûâîäà è îòâåðñòèÿ. Â òàáë. 3 ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû
îïðåäåëåíèÿ óñèëèÿ çàïðåññîâêè âûâîäîâ ðàçíîãî äè-
àìåòðà â îòâåðñòèå äèàìåòðîì 0,6 ìì.
Òàêèì îáðàçîì, äëÿ ïðåññîâîé ïîñàäêè è ñîçäà-
íèÿ óñëîâèé äëÿ õîëîäíîé ñâàðêè âûâîäà ñ ôîëüãîé
íåîáõîäèìî ïðèëîæèòü óñèëèå, êîòîðîå ïðèìåðíî â
2 ðàçà áîëüøå óñèëèÿ ïðîêàëûâàíèÿ ôîëüãè.
Îñíîâûâàÿñü íà ïîëó÷åííûõ ýêñïåðèìåíòàëüíî
çíà÷åíèÿõ óñèëèÿ çàïðåññîâêè Ð (òàáë. 2) è ðàñ÷åò-
Ð
d1
d2
4
1
3
2
Ðèñ. 12. Ïðèñïîñîáëåíèå äëÿ ïðîâåäåíèÿ èñïûòàíèé:
1 � âûâîä; 2 � îñíîâàíèå ïå÷àòíîé ïëàòû; 3 � ôîëüãà; 4 �
äèíàìîìåòð
Äèàìåòð
âûâîäà d1, ìì
Äèàìåòð
îòâåðñòèÿ d2, ìì
Óñèëèå ïðîêàëûâàíèÿ
Ð, êãñ
0,2* � 0,22
0,3 0,4 0,26
0,4 0,5 0,29
0,5 0,6 0,33
0,6 0,7 0,38
0,7 0,8 0,42
0,8 0,9 0,47
* Äëÿ ýòîãî äèàìåòðà çíà÷åíèå Ð áûëî ïîëó÷åíî ìåòîäîì
ïðîãíîçèðîâàíèÿ.
Òàáëèöà 2
Óñðåäíåííûå çíà÷åíèÿ óñèëèÿ ïðîêàëûâàíèÿ ôîëüãè
âûâîäàìè ðàçëè÷íîãî äèàìåòðà
Ðêð, Ð, êãñ
6
4
2
0 0,2 0,4 0,6 d1, ìì
Ðêð
Ð
Ðèñ. 13. Çàâèñèìîñòü óñèëèÿ çàïðåññîâêè Ð è êðèòè÷å-
ñêîé ñèëû Ðêð îò äèàìåòðà âûâîäîâ
Äèàìåòð âûâîäà d1, ìì Óñèëèå çàïðåññîâêè Ð, êãñ
0,55 0,38
0,56 0,39
0,57 0,59
0,58 0,71
Òàáëèöà 3
Óñðåäíåííûå çíà÷åíèÿ óñèëèÿ çàïðåññîâêè âûâîäîâ
ðàçëè÷íîãî äèàìåòðà â îòâåðñòèå äèàìåòðîì
d2=0,6 ìì
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 4
23
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
íûõ çíà÷åíèÿõ êðèòè÷åñêîé ñèëû Ðêð, âûçûâàþùåé
ïðîãèá âûâîäà (òàáë. 1), ïîëó÷èì çàâèñèìîñòè, êî-
òîðûå ïîçâîëÿþò èõ ñðàâíèòü (ðèñ. 13).
Çàâèñèìîñòü Ðêð ïðèâåäåíà äëÿ ëàòóíè õîëîäíî-
òÿíóòîé, èìåþùåé íàèìåíüøåå çíà÷åíèå ìîäóëÿ óï-
ðóãîñòè èç âñåõ ðàññìàòðèâàåìûõ ìàòåðèàëîâ.
Çàâèñèìîñòü Ð ïîñòðîåíà äëÿ óäâîåííûõ çíà÷å-
íèé Ð, ïðèâåäåííûõ â òàáë. 2.
Àíàëèç çàâèñèìîñòåé ïîçâîëÿåò ãîâîðèòü î òîì,
÷òî ñ òî÷êè çðåíèÿ ïðî÷íîñòíûõ ïîêàçàòåëåé âûâî-
äîâ êîíòàêòíûå ñîåäèíåíèÿ ÌÏÔ ìîãóò áûòü ðåàëè-
çîâàíû. Ïðè ýòîì ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî ìåòîä èìååò
çíà÷èòåëüíûå ðåçåðâû � äëÿ âûâîäîâ äèàìåòðîì íà-
÷èíàÿ ñ 0,3 ìì è âûøå âûïîëíÿåòñÿ óñëîâèå Ðêð>>Ð.
Òàêæå î÷åâèäíî, ÷òî óñèëèå çàïðåññîâêè âûâîäà
êâàäðàòíîãî ñå÷åíèÿ áóäåò ìåíüøå, ÷åì óñèëèå çàï-
ðåññîâêè âûâîäà êðóãëîãî ñå÷åíèÿ ñ îäèíàêîâûìè
äèàìåòðàìè ñîîòâåòñòâåííî îïèñàííîé îêðóæíîñòè
è êðóãà çà ñ÷åò ìåíüøåé ïëîùàäè ñîïðèêîñíîâåíèÿ
ïîâåðõíîñòè âûâîäà ñ ïîâåðõíîñòüþ îòâåðñòèÿ.
ÏÅÐÑÏÅÊÒÈÂÛ ÄÀËÜÍÅÉØÈÕ ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈÉ
 ÄÀÍÍÎÌ ÍÀÏÐÀÂËÅÍÈÈ
Ïðîìûøëåííîå îñâîåíèå ìîíòàæà ÌÏÔ òðåáóåò
äàëüíåéøèõ òåîðåòè÷åñêèõ è ýêñïåðèìåíòàëüíûõ èñ-
ñëåäîâàíèé è îïûòíî-êîíñòðóêòîðñêèõ ðàáîò, äåòàëü-
íîãî èçó÷åíèÿ ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèõ îñîáåííîñòåé
ôîðìèðîâàíèÿ êîíòàêòíîãî ñîåäèíåíèÿ ñ òåì, ÷òîáû
ïîëó÷èòü îïòèìàëüíûå êîíñòðóêòèâíûå, òåõíîëîãè÷å-
ñêèå è ýêîíîìè÷åñêèå ïîêàçàòåëè ýëåêòðîííîé àïïà-
ðàòóðû. È â ýòîì íàïðàâëåíèè öåëåñîîáðàçíûì ïðåä-
ñòàâëÿåòñÿ ôîðìàëüíîå îïèñàíèå ïîñòàâëåííîé çàäà-
÷è äëÿ äàëüíåéøåãî åå ðåøåíèÿ.
Íà îñíîâàíèè ïðîâåäåííûõ èññëåäîâàíèé ïðåä-
ëàãàåòñÿ ìàòåìàòè÷åñêàÿ ïîñòàíîâêà çàäà÷è âûáîðà è
îïòèìèçàöèè ñòðóêòóðû è ïàðàìåòðîâ êîíñòðóêöèè
êîíòàêòíûõ ñîåäèíåíèé ÌÏÔ ñ ó÷åòîì òåõíîëîãè÷åñ-
êèõ è ýêîíîìè÷åñêèõ ïîêàçàòåëåé.  êà÷åñòâå öåëå-
âîé ôóíêöèè âûáåðåì ôóíêöèîíàëüíóþ çàâèñèìîñòü
êîíòàêòíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ñîåäèíåíèÿ, âûïîëíåííî-
ãî ÌÏÔ, îò åãî ñòðóêòóðû è êîíñòðóêòèâíûõ ïàðà-
ìåòðîâ.
Òðåáóåòñÿ íàéòè òàêîé âåêòîð K
r
ñòðóêòóðíûõ è
ãåîìåòðè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ êîíòàêòíûõ ñîåäèíåíèé
ÌÏÔ, ÷òîáû ( ) minR K →
r
ñ ó÷åòîì ðÿäà îãðàíè÷å-
íèé íà ñòðóêòóðó, ìàòåðèàëû, êîíñòðóêòèâíûå ðàçìå-
ðû, ôîðìó, ïîêðûòèÿ, øåðîõîâàòîñòü, òåõíîëîãè÷-
íîñòü (óñèëèå çàïðåññîâêè âûâîäîâ è ò. ä.). Íåîáõî-
äèìî âêëþ÷èòü â îãðàíè÷åíèÿ òàêæå ãðóïïó ïàðàìåò-
ðîâ è ïîêàçàòåëåé êà÷åñòâà, êîòîðûå õàðàêòåðèçóþò
íàäåæíîå ôóíêöèîíèðîâàíèå ýëåêòðè÷åñêèõ ñîåäè-
íåíèé è àïïàðàòóðû â öåëîì: òîêîâóþ íàãðóçêó, òåï-
ëîâîé ðåæèì, ýëåêòðîìàãíèòíóþ ñîâìåñòèìîñòü,
ñòîéêîñòü ê äåéñòâèþ âíåøíèõ äåñòàáèëèçèðóþùèõ
ôàêòîðîâ è äð.
Òîãäà
1
, { , , , , }, [1, ],
n
i i i i i i i
i
K U K K D L G T S i n
=
= = ∈
r r r
Òàêàÿ ìàòåìàòè÷åñêàÿ ïîñòàíîâêà çàäà÷è ñîçäà-
íèÿ îïòèìàëüíûõ êîíñòðóêöèé êîíòàêòíûõ ñîåäèíå-
íèé ÌÏÔ ïîçâîëÿåò îðèåíòèðîâàòüñÿ íà åå àëãîðèò-
ìè÷åñêóþ ðåàëèçàöèþ è èñïîëüçîâàíèå ñðåäñòâ âû-
÷èñëèòåëüíîé òåõíèêè.
ÂÛÂÎÄÛ
 ðåçóëüòàòå âûïîëíåííîé ðàáîòû áûëè îïðåäåëå-
íû êîíñòðóêòèâíûå ïàðàìåòðû ÏÏ è âûâîäîâ ÝÊ ïîä
ìîíòàæ ÌÏÔ ñ ïîçèöèé èõ ìèíèìèçàöèè è, ñîîòâåò-
ñòâåííî, ìèêðîìèíèàòþðèçàöèè ÝÀ.
Ïðèâåäåííûå ðàñ÷åòû îïðåäåëÿþò âîçìîæíîñòü
ïðîåêòèðîâàíèÿ ÏÏ ïÿòîãî êëàññà òî÷íîñòè ñ øàãîì
ðàñïîëîæåíèÿ âûâîäîâ ÝÊ äî 0,5 ìì ñ èñïîëüçîâà-
íèåì ðåàëüíî ñóùåñòâóþùèõ òåõíîëîãè÷åñêèõ ïðî-
öåññîâ.
Òåîðåòè÷åñêèå è ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâà-
íèÿ êîíòàêòíûõ ñîåäèíåíèé ñ ó÷åòîì âîçäåéñòâèÿ ðÿäà
êëèìàòè÷åñêèõ è ìåõàíè÷åñêèõ ôàêòîðîâ, à òàêæå
èçìåðåíèÿ ïðî÷íîñòíûõ ïîêàçàòåëåé âûâîäîâ ÝÊ äëÿ
îáåñïå÷åíèÿ èõ çàïðåññîâêè ìîãóò ñëóæèòü îñíîâà-
íèåì äëÿ äàëüíåéøèõ èññëåäîâàíèé ÌÏÔ ñ öåëüþ
áîëåå äåòàëüíîãî èçó÷åíèÿ ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèõ îñî-
áåííîñòåé ôîðìèðîâàíèÿ ñîáñòâåííî êîíòàêòíîãî
ñîåäèíåíèÿ è îïðåäåëåíèÿ òåõíèêî-ýêîíîìè÷åñêîé
öåëåñîîáðàçíîñòè ïðàêòè÷åñêîãî ïðèìåíåíèÿ ìåòîäà
â ýëåêòðîííûõ ïå÷àòíûõ óçëàõ.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Åôèìåíêî À. À., Ñîá÷åíêî Ä. Ë. Íåïàÿíûå êîíòàêòíûå ñî-
åäèíåíèÿ â ýëåêòðîííûõ ïå÷àòíûõ óçëàõ // Òåõíîëîãèÿ è êîíñò-
ðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå.� 2009.� ¹ 3.� Ñ. 3�9.
2. Ïàòåíò 86381 Óêðà¿íè. Êîíòàêòíå ç�ºäíàííÿ íà äðóêîâàí³é
ïëàò³ / À. À. ªô³ìåíêî.� 2009.� Áþë. ¹ 8.
3. Åôèìåíêî À. À., Ñîá÷åíêî Ä. Ë. Îïðåäåëåíèå êîíñòðóêòèâ-
íûõ ïàðàìåòðîâ êîíòàêòíûõ ñîåäèíåíèé ÌÏÔ // Òð. 9-é Ìåæäó-
íàð. íàó÷.-ïðàêòè÷. êîíô. «ÑÈÝÒ».� Îäåññà.� 2008.� Ò. ²².�
Ñ. 88.
4. Ìåäâåäåâ À. Ì. Ñáîðêà è ìîíòàæ ýëåêòðîííûõ óñòðîéñòâ.�
Ì.: Òåõíîñôåðà, 2007.
5. ÃÎÑÒ 23751-86. Ïëàòû ïå÷àòíûå. Îñíîâíûå ïàðàìåòðû
êîíñòðóêöèè.
6. Ïàëëèåì Â. Ïðîåêòèðóåì ïëàòû ñ BGA // Ïå÷àòíûé ìîí-
òàæ.� 2008.� ¹ 2� Ñ. 34�37; ¹ 3.� Ñ. 38�40.
7. Áåãåð Å. Ïðåäóïðåæäåíèå äåôîðìàöèè ïå÷àòíûõ ïëàò íà
ýòàïå êîíñòðóèðîâàíèÿ // Chip news. Èíæåíåðíàÿ ìèêðîýëåêòðî-
íèêà.� 2008.� ¹ 10�11.� Ñ. 44�48.
8. Çàáëîíñêèé Ê. È., Áåëÿåâ Ì. Ñ., Òåëèñ È. ß. è äð. Ïðîåêòè-
ðîâàíèå ìåõàíèçìîâ è ïðèáîðîâ.� Ê.: Âèùà øêîëà, 1971.
9. ×åðíûøîâ À. Ðåêîìåíäàöèè ïî ïðèìåíåíèþ ðàçëè÷íûõ
òèïîâ ãëóõèõ è ñêðûòûõ îòâåðñòèé // Ïå÷àòíûé ìîíòàæ.� 2009.�
¹ 2�3.� Ñ. 32�35.
10. Íèêèðóé Â. Ëàçåðíûå òåõíîëîãèè â ïðîèçâîäñòâå ïå÷àò-
íûõ ïëàò è íå òîëüêî // Ïå÷àòíûé ìîíòàæ.� 2009.� ¹ 2�3.�
Ñ. 25�28.
11. Äæèàíãó Ê., Ëèàíþ Ô., Æåôåíã Ä. Ìåõàíè÷åñêîå ñâåðëåíèå
ïå÷àòíûõ ïëàò // Ïå÷àòíûé ìîíòàæ.� 2007.� ¹ 2.� Ñ. 22�24.
12. Èâàíîâà À. , Ìåäâåäåâ À. Ìåõàíè÷åñêîå è ëàçåðíîå ôîðìè-
ðîâàíèå îòâåðñòèé // Ïå÷àòíûé ìîíòàæ.� 2008.� ¹ 1.� Ñ. 2�7.
ãäå Di �
Li �
ìíîæåñòâî äèàìåòðîâ âûâîäîâ è îòâåðñòèé íà ÏÏ;
ìíîæåñòâî ðàçìåðîâ âûâîäîâ ÝÊ, îïðåäåëÿþùèõ ñîïðÿ-
æåíèå ñ îòâåðñòèÿìè;
Gi �
Ti �
Si �
ìíîæåñòâî ôîðì âûâîäîâ;
ìíîæåñòâî òèïîâ ìîíòàæíûõ îòâåðñòèé íà ÏÏ (ñ ìåòàëëè-
çàöèåé, áåç ìåòàëëèçàöèè, ñêâîçíûõ, ãëóõèõ è äð.);
ìíîæåñòâî òèïîâ ïîêðûòèé.
|