Сборка микросхем на печатных платах

В производстве электронных узлов значительное место по объему работ занимают сборочные работы, включающие установку и крепле­ние микросхем на печатных платах, а также их электрическое соедине­ние между собой.

Сборка состоит из следующих основных технологических операций: подготовки выводов микросхем; установки и крепления микросхем на платах; пайки или сварки монтажных соединений; контроля работоспособности электронного узла.

Почти каждая из перечисленных выше операций имеет свои технологические особенности в отличие от аналогичных операций, имеющих место при сборке навесных электрорадиоэлементов на обычных двусторонних печатных платах. Эти техно­логические особенности возникли вследст­вие применения в сборочных процессах принципиально новых в конструктивном отношении сборочных единиц — интеграль­ных микросхем.

Интегральные микросхемы выпускают в металлокерамических, металлополимер­ных или металлостеклянных корпусах. Плоские металлокерамические корпуса имеют радиальные выводы и небольшую высоту, что дает возможность размеще­ния собранных электронных узлов в ма­лом объеме, а конструкция их выводов по­зволяет выполнять различные виды соеди­нений.

Металлополимерные, а также металлостеклянные корпуса имеют два ряда жестких штырьковых выводов пря­моугольного или круглого сечения. Такие выводы можно легко вставлять в отвер­стия платы.

Порядок установки микросхем и их коли­чество на плате в основном определяются функциональным назначением узла, конст­рукцией корпуса интегральной схемы, способом выполнения монтажных соедине­ний (пайка или сварка), а также конструкцией самой платы. При мон­таже микросхем на плате необходимо выполнять определенные техно­логические требования по установке и креплению их на плате, а также способам выполнения электромонтажных соединений. Обычно уста­новку микросхем на плате производят рядами или в шахматном по­рядке, причем выбор шага установки микросхем определяется кон­структивными параметрами печатных плат и корпуса микросхемы, температурным режимом узла и методом изготовления плат. Если используются платы с монтажными отверстиями, то все выводы мик­росхем вставляют в отверстия платы. При установке микросхем со штыревыми выводами на плату величина выступающей части выводов над поверхностью платы в местах пайки должна быть в пределах 0,5 - 5 мм. Установку микросхем на плату со штыревыми выводами про­изводят; после их подрезки и формовки (рис. 5): на рисунке пря­мыми линиями изображены выводы до формовки.

К (1:1)

Рис. 5. Формовка выводов микросхем

Установка микросхем в корпусах с планарными выводами производится на плату без монтажных отверстий. В этом случае их расположение на плате определяется формой контактных площадок на плате. Микросхемы в корпусах с планарными выводами часто устанавли­вают на плате с применением формовки выводов. Допускается уста­новка микросхем с помощью клея. Варианты установок микросхем с планарными выводами на плате приведены на рис. 6. Установка и крепление микросхем на плате должны обеспечивать доступ к любой микросхеме и возможность замены их.

в)

Рис. 6. Варианты установок микросхем с планарными выводами на плате: а — на клей, б — с зазором, в — на радиатор; 1 — корпус микросхемы, 2 — печатная плата, 3 — плоский радиатор, 4 — изоляционная прокладка, 5 — клей

Микросхемы с планарными выводами иногда собирают в так называемую этажерочную конструкцию. В этом случае плоские кор­пуса укладываются друг на друга и их выводы соединяются пайкой с контактными площадками платы и друг с другом.

Расположение микросхем на наружной стороне платы необходимо производить с учетом направления воздушного потока охлаждения.

При необходимости использования в сборке монтажных проводов последние впаиваются в металлизированные отверстия платы. В том случае, если предусматривается возможность нескольких перепаек проводов, на плате рекомендуется устанавливать переходные пистоны. Для электрического соединения узлов и субблоков на платах часто используют соединители (разъемы). Соединители устанавливают на краях плат с запаиванием их контактов в металлизированных отверстиях платы или с припайкой к контактным площадкам плат, или их выполняют в виде ножевых разъемов на краях плат.

После выполнения работ по установке и креплению микросхем на платах производят пайку или сварку электромонтажных соединений одним из способов, описанных в предыдущем параграфе.