Практическая работа №11 Выполнение монтажа радиоэлектронной аппаратуры на интегральных микросхемах
1 Цель работы
Закрепить полученные знания о монтаже микросхем на печатные платы. Освоить особенности монтажа интегральных микросхем.
2 Инструменты и материалы
2.1 Набор микросхем.
2.2 Паяльник 36В.
2.3 Печатная плата
2.4 Набор инструментов (бокорезы, плоскогубцы с насечкой, плоскогубцы «утконосы»).
3 Теоретические сведения
Основным способом соединения микросхем с печатными платами является пайка выводов, обеспечивающая достаточно надежное механическое крепление и электрическое соединение микросхем с проводниками платы.
Для получения паяных соединений производят лужение выводов корпуса микросхемы припоями и флюсами тех же марок, что и при пайке. При замене микросхем в процессе настройки и эксплуатации РЭА производят пайку различными паяльниками с предельной температурой припоя 250ºС, предельным временем пайки не более 2–3 с. и минимальным расстоянием от тела корпуса до границы припоя по длине вывода 1–3 мм.
Качество операции лужения должно определяться следующими признаками:
- минимальная длина участка лужения по длине вывода от его торца должна быть не менее 0,6 мм, причём допускается наличие «сосульки» на концах выводов микросхем;
- равномерное покрытие припоем выводов;
- отсутствие перемычек между выводами.
При лужении нельзя касаться припоем гермовводов корпуса, расплавленный припой не должен попадать на стеклянные и керамические части корпуса.
Необходимо поддерживать и периодически контролировать (через 1…2 ч.) температуру жала паяльника с погрешностью не хуже ±5ºС. Кроме того, должен быть обеспечен контроль времени контактирования выводов микросхем с жалом паяльника, а также контроль расстояния от тела корпуса до границы припоя по длине выводов. Жало паяльника должно быть заземлено (переходное сопротивление заземления не более 5 Ом).
Рекомендуются следующие режимы пайки выводов микросхем для различных типов корпусов:
- максимальная температура жала паяльника для микросхем с планарными выводами 265ºС, со штырьковыми выводами 280ºС;
- минимальное время касания каждого вывода жалом паяльника 3 с.;
- минимальное время между пайками соседних выводов 3 с.;
- минимальное расстояние от тела корпуса до границы припоя по длине вывода 1 мм.;
- минимальное время между повторными пайками одних и тех же выводов 5 мин.
При пайке микросхем с планарными выводами допускается: заливная форма пайки, при которой контуры отдельных выводов полностью скрыты под припоем со стороны пайки на печатной плате; неполное покрытие припоем поверхности контактных площадок по периметру пайки, но не более чем в двух местах, не превышающих 15% от общей площади; наплыв припоя конусообразной и скругленной форм в местах отрыва паяльника; небольшое смещение вывода в пределах контактной площадки, растекание припоя (только в пределах длины вывода, пригодной для монтажа).
Растекание припоя должно быть ограничено пределами контактной площадки. Торец вывода может быть нелуженым. Монтажные металлизированные отверстия должны быть заполнены припоем на высоту не менее 2/3 толщины платы.
Растекание припоя по выводам микросхем не должно уменьшать минимальное расстояние от корпуса до места пайки, т.е. быть в пределах зоны, пригодной для монтажа и оговоренной в технической документации. На торцах выводов допускается отсутствие припоя.
Через припой должны проявляться контуры входящих в соединение выводов. При пайке не допускается касание расплавленным припоем изоляторов выводов и затекание припоя под основание корпуса. Жало паяльника не должно касаться корпуса микросхемы.
Допускается одноразовое исправление дефектов пайки отдельных выводов. При исправлении дефектов пайки микросхем со штырьковыми выводами не допускается исправление дефектных соединений со стороны установки корпуса на плату.
После пайки места паяных соединений необходимо очистить от остатков флюса жидкостью, рекомендуемой в ТУ на микросхему.
Различные варианты установки микросхем согласно отраслевому стандарту ОСТ4.010.030-81 указаны на рисунках 91-9.7.
Рисунок 9.1 – Вариант установки элементов Via
Применяется на платах с односторонним и двухсторонним расположением печатных проводников, имеющих электроизоляционную защиту печатных проводников и металлизированных отверстий под токопроводящими корпусами полупроводниковых приборов, микросхем и микросборок.
Рисунок 9.2 – Вариант установки элементов VIб
Применяется на платах с односторонним и двухсторонним расположением печатных проводников.
Рисунок 9.3 – Вариант установки элементов VIв
Применяется на платах с односторонним и двухсторонним расположением печатных проводников, с применением теплоотводящих шин или электроизоляционных прокладок.
По вариантам VIа, VIб, VIв устанавливаются:
Микросхемы в корпусах 4 типа: типоразмеры 401.14-3, 401.14-4, 401.14-5.
Рисунок 9.4 – Вариант установки элементов VIIa
Применяется на платах с односторонним и двухсторонним расположением печатных проводников.
Рисунок 9.5 – Вариант установки элементов VIIб
Применяется на платах с односторонним и двухсторонним расположением печатных проводников, с применением электроизоляционных прокладок.
По варианту VIIа, VIIб устанавливаются:
Микросхемы в корпусах 3 типа: типоразмеры 301.8-1, 301.8-2, 301.12-1.
Рисунок 9.6 – Вариант установки элементов VIIIa
Применяется на платах с односторонним и двухсторонним расположением печатных проводников.
По варианту VIIIа устанавливаются:
Микросхемы в корпусах 1 типа: типоразмеры 151.15-4, 151.15-5,151.15-6,151.15-8;
Микросхемы в корпусах 2 типа: типоразмеры 201.14-1; 201.14-8, 201.14-9,201.8 -1.
Рисунок 9.7 – Вариант установки элементов VIIIб
Применяется на платах с односторонним и двухсторонним расположением печатных проводников, с применением теплоотводящих шин и электроизоляционных прокладок.
Элементы, установленные по данному варианту, демонтажу не подлежат.
По варианту VIIIб устанавливаются:
Микросхемы в корпусах 1 типа: типоразмеры 151.15-4, 151.15-5,151.15-6,151.15-8;
Микросхемы в корпусах 2 типа: типоразмеры 201.14-1; 201.14-8, 201.14-9,201.8 -1.