ГОСТ Р МЭК 61188-5-1—2012
7.1.2 Несоответствие коэффициентов теплового расширения
Основной проблемой при использовании компонентов поверхностного монтажа с низким КТР
является несоответствиетеплового расширения междубезвыводным компонентом и структуройпечат
ной платы. Это несоответствие будет нарушать паяное соединение, если печатный узел подвергнется
тепловому удару, воздействию тепловых колебаний, колебаниям питания и высоким рабочим темпера
турам. Число усталостных циклов перед неисправностью паяного соединения зависит от несоответ
ствия теплового расширения между компонентом и структурой печатной платы, температурного
диапазона, в котором печатный узел должен работать, толщины паяного соединения, размера компо
нента и колебания питания. Например, колебание питания может вызвать нежелательное
несоответствие теплового расширения, если имеется существенное различие температур между
компонентом или корпусом ипечатной платой.
7.2 Органический материал основания
Органические материалы основания работают лучше всего с выводными чип-компонентами. Для
чип-компонентов без выводови некоторых корпусов BGA несоответствиетеплового расширения между
корпусом и платой может вызвать проблемы. Кроме того, плоскостность, жесткость и требования теп
лопроводности могут ограничить их использование. Наконец, вниманиедолжно быть обращено на раз
мер корпуса, число входов-выходов, стабильность при тепловых колебаниях, максимальную рабочую
температуру и эластичностьпаяногосоединения.
7.3 Неорганические материалы основания
Неорганические керамическиематериалы основания, какправило, использующиетехнологиитол
стых или тонких пленок, хоть и являются более дорогостоящими, подходят для разработок чип-компо
нентовбезвыводов ис выводами. Поставщики могутвключить резисторы на тонкихилитолстыхпленках
непосредственно в керамические структуры, а также на внутренних слоях конденсаторов, что увеличит
плотностьиулучшит надежность. Однакоремонтопригодностьтакойструктуры печатныхплат ограниче
на. Керамические материалы, особенно оксидированный алюминий, представляются идеальными для
структуры печатных плат с безвыводными керамическими чип-компонентами из-за их относительно
высокой теплопроводности. К сожалению, размер структуры ограничен приблизительно 2200 мм2. У
керамических структур печатных плат имеется три основных приложения: керамические гибридные
схемы, керамические многокристальные модули (MKM-L) и керамические печатные платы.
7.4 Альтернативные структуры печатных плат
7.4.1 Структуры печатных плат на несущей пластине
Опорныеметаллические или неметаллическиепластинымогутиспользоватьсясобычнымипечат
ными платами или с заказной обработкой, чтобы улучшить свойства печатных плат. В зависимости от
желаемыхрезультатов несущая пластина можетбытьэлектрически функциональной или нет ислужить
также какэлементповышения жесткости структуры, теплоотвода к/или ограничителя КТР.
7.4.2 Технология печатных плат с высокой плотностью
Существуют многослойные структуры печатных плат с высокой плотностью упаковки, изготовлен
ные из последовательных слоев органических диэлектриков определенной толщины с ультратонкими
проводниками, металлизированными переходными отверстиями между слоями и тепловыми контакт
ными площадкамидля обеспечения теплопередачи. Таким образом, эта технология объединяет лами
нирующие материалы, химическую обработку, фотолитографию, металлографию, и уникальные
тепловые новшества теплопередачи таким образом, чтобы эта технология стала пригодной для монта
жа иобеспечения межсоединений бескорпусныхкристаллодержателей интегральных схем.
Основное преимущество этой системы состоит в том. что переходные отверстия могут быть раз
мером 0,10 мм или менее, а ширина печатного проводника можетбыть менее 0,12 мм для высокой плот
ности межсоединений. Таким образом, некоторые применения могут быть выполнены на меньшем
числе сигнальныхслоев, обеспечиваядополнительные слои для питания и заземления.
7.4.3 Соединенно объемным проводником
Структуры с соединениямиобъемным проводником были разработаны специальнодля использо
вания с компонентами поверхностного монтажа. Эти структуры обычно строят на опорной пластине из
металла с низким КТР. что также обеспечиваетхорошийтеплоотвод. Соединения, сделанные изолиро
ванным медным проводом диаметром 0,06 мм. формируют соединения, точно помещенные по коорди
натной сетке с шагом 0.03 мм устройствамис цифровым программным управлением.
Данная геометрия приводит к низкопрофильному рисунку соединений с превосходными высоко
частотнымихарактеристиками иплотностью, обычно соответствующей толстопленочной технологии.
46