Установка микросхем на платы

Установка и крепление микросхем на платах должны обеспечивать их нормальную работу в условиях эксплуатации РЭА.

Микросхемы устанавливаются на двух- или многослойные пе­чатные платы с учетом ряда требований, основными из которых являются:

получение необходимой плотности компоновки;

надежное механическое крепление микросхемы и электрическое соединение ее выводов с проводниками платы;

возможность замены микросхемы при изготовлении и на­стройке узла;

эффективный отвод теплоты за счет конвенции воздуха или с

помощью теплоотводящих шин;

исключение деформации корпусов микросхем, так как прогиб платы в несколько десятых миллиметра может привести либо к растрескиванию герметизирующих швов корпуса, либо к дефор­мации дна и отрыву от него подложки или кристалла;

возможность покрытия влагозащитным лаком без попадания его на места, не подлежащие покрытию.

Шаг установки микросхем на платы должен быть кратен 2,5; 1,25 или 0,5 мм (в зависимости от типа корпуса). Микросхемы с расстоянием между выводами, кратным 2,5 мм, должны распола­гаться на плате так, чтобы их выводы совпадали с узлами коор­динатной сетки платы.

Если прочность соединения всех выводов микросхемы с пла­той в заданных условиях эксплуатации меньше, чем утроенное значение массы микросхемы с учетом динамических перегрузок, то используют дополнительное механическое крепление.

В случае необходимости плата с установленными микросхе­мами должна быть защищена от климатических воздействий. Микросхемы недопустимо располагать в магнитных полях тран­сформаторов, дросселей и постоянных магнитов.

Микросхемы со штырьковыми выводами устанавливают толь­ко с одной стороны платы, с пленарными выводами — либо с одной стороны, либо с обеих сторон платы.

Для ориентации микросхем на плате должны быть предус­мотрены «ключи», определяющие положение первого вывода микросхемы.

Устанавливать микросхемы в корпусах типа 1 на плату в ме­таллизированные отверстия следует без дополнительного креп­ления с зазором 1 мм между установочной плоскостью и плос­костью основания корпуса.

Для улучшения механического крепления допускается уста­навливать микросхемы в корпусах типа 1 на изоляционных про­кладках толщиной 1,0x1,5 мм. Прокладка крепится к плате или всей плоскости основания корпуса клеем или обволакивающим лаком. Прокладку следует размещать под всей площадью корпу­са или между выводами на площади не менее 2/3 площади осно­вания; при этом ее конструкция должна исключать возможность касания выступающих изоляторов выводов.

Микросхемы в корпусах типа 2 следует устанавливать на пла­ты с металлизированными отверстиями с зазором между платой и основанием корпуса, который обеспечивается конструкцией выводов.

Микросхемы в корпусах типа 3 с неформируемыми (жестки­ми) выводами устанавливают на плату с металлизированными отверстиями с зазором 1 мм между установочной плоскостью и плоскостью основания корпуса. Микросхемы с формуемыми (мяг­кими) выводами устанавливают на плату с зазором 3 мм. Если аппаратура подвергается повышенным механическим воздей­ствиям при эксплуатации, то при установке микросхем должны применяться жесткие прокладки из электроизоляционного мате­риала. Прокладка должна быть приклеена к плате и основанию корпуса и ее конструкция должна обеспечивать целостность гермовводов микросхемы (место заделки выводов в тело корпуса). Установка микросхем в корпусах типов 1-3 на коммутационные платы с помощью отдельных промежуточных шайб не допускается. Микросхемы в корпусах типа 4 с отформованными выводами можно устанавливать вплотную на плату или на прокладку с зазо­ром до 0,3 мм; при этом дополнительное крепление обеспечива­ется обволакивающим лаком. Зазор может быть увеличен до 0.7 мм, но при этом зазор между плоскостью основания корпуса и платой должен быть полностью заполнен клеем. Допускается установка микросхем в корпусах типа 4 с зазором 0,3, 0,7 мм без дополнительного крепления, если не предусматриваются повы­шенные механические воздействия. При установке микросхем в корпусах типа 4 допускается смещение свободных концов выво­дов в горизонтальной плоскости в пределах ± 0,2 мм для их со­вмещения с контактными площадками. В вертикальной плоскости свободные концы выводов можно перемещать в пределах ± 0,4 мм от положения выводов после формовки.

Приклеивание микросхем к платам рекомендуется осущес­твлять клеем ВК-9 или АК-20, а также мастикой ЛН. Температура сушки материалов, используемых для крепления микросхем на платы, не должна превышать предельно допустимую для эксплу­атации микросхемы. Рекомендуемая температура сушки 65 ± 5° С. При приклеивании микросхем к плате усилие прижатия не долж­но превышать 0,08'мкПа.

Не допускается приклеивать микросхемы клеем или масти­кой, нанесенными отдельными точками на основание или торцы корпуса, так как это может привести к деформации корпуса.

Для повышения устойчивости к климатическим воздействиям платы с микросхемами покрывают, как правило, защитными ла­ками УР-231 или ЭП-730. Оптимальная толщина покрытия лаком УР-231 составляет 35-55 мкм, лаком ЭП-730 — 35-100 мкм. Платы с микросхемами рекомендуется покрывать в три слоя.

При покрытии лаком плат с микросхемами, установленными с зазорами, недопустимо наличие лака под микросхемами в виде перемычек между основанием корпуса и платой.

При установке микросхем на платы необходимо избегать уси­лий, приводящих к деформации корпуса, отклеиванию подложки или кристалла от посадочного места в корпусе, обрыву внутрен­них соединений микросхемы.

Защита микросхем от электрических воздействий

Из-за малых размеров элементов микросхем и высокой плот­ности упаковки элементов на поверхности кристалла они чувстви­тельны к разрядам статического электричества. Одной из причин их отказов является воздействие разрядов статического электри­чества. Статическое электричество вызывает электрические, теп­ловые и механические воздействия, приводящие к появлению дефектов в микросхемах и ухудшению их параметров.

Статическое электричество отрицательно влияет на МОП- и КМОП-приборы, некоторые типы биполярных приборов и микрос­хемы (особенно ТТЛШ, пробивающиеся при энергии СЭ в 3 раза меньшей, чем ТТЛ). МОП-приборы с металлическим затвором более восприимчивы к СЭ, чем приборы с кремниевым затвором.

Статическое электричество всегда накапливается на теле человека при его движении (хождении, движении руками или кор­пусом). При этом могут накапливаться потенциалы в несколько тысяч вольт, что при разряде на. чувствительный к СЭ элемент может вызвать появление дефектов, деградацию его характерис­тики или разрушение из-за электрических, тепловых и механичес­ких воздействий.

Для обнаружения и контроля уровня СЭ и его устранения или нейтрализации используются различные приборы и приспособ­ления, обеспечивающие одинаковый потенциал инструментов операторов и полупроводниковых приборов путем применения электропроводящих материалов или заземления. Например, за­земляющие (антистатические) браслеты, укрепляемые на запя­стье и соединенные через высокое сопротивление (1...100 МОм) с землей (для защиты работающего), является одним из наибо­лее эффективных средств нейтрализации СЭ, накапливающего­ся на теле человека, так как через них заряд СЭ может стекать на землю.

Кроме того, используются защитные токопроводящие коври­ки, столы и стулья из проводящего покрытия, заземленная одеж­да операторов (халаты, нарукавники, фартуки) из антистатическо­го материала (хлопчатобумажный или синтетический материалы, пропитанные антистатическими растворами, материал с вплетен­ным экраном из пленки из нержавеющей стали).

Для уменьшения влияния статического электричества необ­ходимо пользоваться рабочей одеждой из малоэлектризующихся материалов, например халатами из хлопчатобумажной ткани, обувью на кожаной подошве. Не рекомендуется применять одежду из шелка, капрона, лавсана.

Для покрытия поверхностей рабочих столов и полов малоэ­лектризующимися материалами необходимо принять меры по снижению удельного поверхностного сопротивления покрытий. Рабочие столы следует покрывать металлическими листами размером 100x200 мм, соединенными через ограничительное сопротивление 10⁶ Ом с заземляющей шиной.

Оборудование и инструмент, не имеющие питания от сети, подключаются к заземляющей шине через сопротивление 10 Ом. Оснастку и инструмент, которые питаются от сети, под­ключают к заземляющей шине непосредственно.

Должен быть обеспечен непрерывный контакт оператора с «землей» с помощью специального антистатического браслета, соединенного через высоковольтный резистор (например, типа КЛВ на напряжение 110 кВ). В рабочем помещении рекоменду­ется обеспечивать влажность воздуха не ниже 50—60%,

Демонтаж микросхем

Если демонтируются микросхемы с пленарными выводами, то следует удалить лак в местах пайки выводов, отпаять выводы по режиму, не нарушающему режим пайки, указанной в паспор­те микросхемы, приподнять концы выводов в местах их заделки в гермоввод, снять микросхему с платы термомеханическим пу­тем с помощью специального приспособления, нагреваемого до температуры, исключающей перегрев корпуса микросхемы выше температуры, указанной в паспорте. Время нагрева долж­но быть достаточным для снятия микросхемы без трещин, ско­лов и нарушений конструкции корпуса. Концы выводов допуска­ется приподнимать на высоту 0,5... 1 мм, исключая при этом из­гиб выводов в местах заделки, что может привести к разгерме­тизации микросхемы.

При демонтаже микросхем со штырьковыми выводами уда­ляют лак в местах пайки выводов, отпаивают выводы специаль­ным паяльником (с отсосом припоя), снимают микросхему с пла­ты (не допуская трещин, сколов стекла и деформаций корпуса и выводов). При необходимости допускается (если корпус при­креплен к плате лаком или клеем) снимать микросхемы термо­механическим путем, исключающим перегрев корпуса, или с по­мощью химических растворителей, не оказывающих влияния на покрытие, маркировку и материал корпуса.

Возможность повторного использования демонтированных микросхем указывается в ТУ на их поставку.

Разработка на базе микросхемы К544УД2А Дифференциального усилителя U1=500..1200мВ U2=1200..500мВ\подключённый через входные резисторы

Если U1=1200 мВ а U2=500 мВ и входные сопротивления R₁=100 кОм

На выходе дифференциального усилителя устанавливается выходное напряжение пропорциональное разности между инвентирующим и неинвентрирующим выходом.

При подаче сигнала на U1 и U2=0 U₀₁=-R_fU₁/R₁

А при подаче на U2 и U1=0 U₀₂=-R_fU₂/R₁ так как R₁₌R_f получаем

U_вых=(1200-100)100/100=1100 мВ

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: