ППУМРЭС Бобылкин / 2_4

2.4. Установка микросхем

Способы установки микросхем диктуются конструкцией корпуса, точнее формой и расположением выводов.

Отечественные и некоторые импортные микросхемы с планарными выводами по­ставляются с неформованными выводами, поэтому проектировщику и конструкто­ру приходится самостоятельно разрабатывать варианты формовки и монтажа мик­росхем.

У многих импортных микросхем этого типа выводы отформованы (например, формовкой вида L или J). В таком случае конструктору остается только правильно разработать посадочное место или воспользоваться рекомендациями разработчика корпуса микросхемы. Подробнее об установке данных микросхем рассказано в раз­деле, посвященном поверхностному монтажу.

Другая группа корпусов микросхем имеет выводы в виде штырей, размещен­ных на дне корпуса (обычно керамического). Примерами таких микросхем явля­ются процессоры (Pentium и аналогичные). Эти микросхемы могут быть запаяны в печатные платы, при этом посадочное место на печатной плате повторяет распо­ложение выводов в корпусе. Кроме того, допускается установка микросхем через переходные платы (переходные или монтажные колодки), что позволяет без проб­лем производить их замену, в то время как те же микросхемы, запаянные в печат­ную плату, при ремонте или настройке очень трудно заменить. Обычно переход­ная плата распаивается на штатное посадочное место микросхемы. Таким образом, допустимы оба варианта установки данной микросхемы без всяких доработок и изменений. Однако при конструировании следует иметь в виду, что размеры переходных плат могут немного превосходить монтажные размеры микросхемы.

В последнее время появилась новая группа корпусов (типа BGA) с шариковыми выводами на нижней поверхности (на донышке). На печатной плате напротив каждого вывода в этом случае требуется индивидуальная контактная площадка, соединенная с переходным отверстием. Конструировать такие контактные пло­щадки необходимо с соблюдением правил, общих для всех элементов поверхност­ного монтажа.

Многие фирмы поставляют одни и те же микросхемы в различных корпусах по выбору заказчика, который может (и должен) взвесить все положительные и от­рицательные стороны каждого корпуса, в основном связанные с технологией мон­тажа. Прежде чем остановиться на том или ином корпусе микросхемы, следует уточнить технологические возможности предприятия, на котором будет произво­диться сборка разрабатываемого устройства. В первую очередь это относится к технологии пайки (волна, пайка в печи, ручная и т.д.). При выборе типа корпуса микросхемы надо учитывать и условия эксплуатации устройства. В частности, не следует забывать о прогибе печатной платы, который возникает при ее короблении, а также при различных механических нагрузках (вибрация, линейное ускорение, удары), приводящих к ее прогибу. Во всех случаях, независимо от при­чины прогиба платы, микросхемы со штыревыми и шариковыми выводами могут выйти из строя. На рис. 2.10 Вы видите два варианта корпусов микросхем в усло­виях прогиба печатной платы.

Рис. 2.10

Для микросхем низкой и средней степени интеграции широко применяются пластмассовые корпуса типа DIP (Double Inline Packaging). Эти микросхемы мон­тируются в сквозные металлизированные отверстия. Разработка посадочных мест для таких микросхем обычно не вызывает затруднений. Необходимо только пра­вильно назначить диаметр металлизированного отверстия. Микросхемы такого типа допускается монтировать на поверхность (см. раздел, посвященный поверх­ностному монтажу).

Среди микросхем имеется многочисленная группа в корпусах с односторонним (однорядным) расположением выводов (например, серия 224), Обычно эти мик­росхемы монтируются вертикально и выполнение посадочного места не вызывает проблем, кроме случаев, когда между соседними выводами возможна большая раз­ность потенциала напряжения. Для увеличения расстояния между выводами па печатной плате их размещают в шахматном порядке.

Если отверстия под микросхему расположены в один ряд, то следует позаботиться о способе монтажа, обеспечивающем необходимый зазор между корпусом микросхемы и печатной платой. Один из простых вариантов изображен на рис. 2.11. В этом варианте зиговку можно выполнять одновременно для всех выводов на простейшем приспособлении.

Рис. 2.11

Если подобную микросхему (или транзистор в аналогичном исполнении) предполагается крепить к радиатору охлаждения, то необходимость в зиговке отпадает.

Незначительную часть составляют микросхемы (как правило, ранних разработок) в металлостеклянных корпусах - круглых (типа ТО-5) или плоских (151.15-4 и др.). В современной аппаратуре они используются редко, но при желании варианты их установок можно найти в ОСТ 4.010.030-81.