Микросұлбаларды және жартылай өткізгіш құрылғыларды құрастыру және нығыздау 3 негізгі операцияны қамтиды: кристалды орауыштың негізіне бекіту, сымдарды қосу және кристалды сыртқы ортадан қорғау. Электрлік параметрлердің тұрақтылығы және соңғы өнімнің сенімділігі құрастыру операцияларының сапасына байланысты. Сонымен қатар, құрастыру әдісін таңдау өнімнің жалпы құнына әсер етеді.

Кристаллды корпустың негізіне бекіту

Жартылай өткізгішті кристалды қаптаманың негізіне бекіту кезіндегі негізгі талаптар қосылыстың жоғары сенімділігі, механикалық беріктігі және кейбір жағдайларда кристалдан субстратқа жылу берудің жоғары деңгейі болып табылады. Қосылу операциясы дәнекерлеу немесе желімдеу арқылы жүзеге асырылады.

Кристаллдарды орнатуға арналған желімдерді екі санатқа бөлуге болады: электр өткізгіш және диэлектрлік. Желімдер жабысқақ байланыстырғыш пен толтырғыштан тұрады. Электр және жылу өткізгіштігін қамтамасыз ету үшін күміс әдетте желімге ұнтақ немесе үлпек түрінде қосылады. Жылу өткізгіш диэлектрлік желімдерді жасау үшін толтырғыш ретінде шыны немесе керамикалық ұнтақтар қолданылады.

Дәнекерлеу өткізгіш шыны немесе металл дәнекерлеу арқылы жүзеге асырылады.

Шыны дәнекерлеушілер - металл оксидтерінен тұратын материалдар. Олар керамиканың, оксидтердің, жартылай өткізгіш материалдардың, металдардың кең спектрімен жақсы адгезияға ие және жоғары коррозияға төзімділігімен сипатталады.

Металл дәнекерлеуіштермен дәнекерлеу дәнекерлеу үлгілерін немесе кристал мен субстрат арасында орналастырылған берілген пішін мен өлшемдегі төсемдерді (алдын ала пішіндерді) қолдану арқылы жүзеге асырылады. Жаппай өндірісте кристалдарды монтаждау үшін мамандандырылған дәнекерлеу пастасы қолданылады.

Жалғау сымдары

Кристалдың сымдарын орамның негізіне қосу процесі сым, таспа немесе шарлар немесе арқалықтар түріндегі қатты сымдар арқылы жүзеге асырылады.

Сымды орнату термокомпрессия, электр контактісі немесе алтын, алюминий немесе мыс сым/таспаларды пайдаланып ультрадыбыстық дәнекерлеу арқылы жүзеге асырылады.

Сымсыз орнату «флип-чип» технологиясы арқылы жүзеге асырылады. Металлдау процесінде чипте арқалықтар немесе дәнекерлеу шарлары түріндегі қатты контактілер пайда болады.

Дәнекерлеуді қолданар алдында кристалдың беті пассивтенеді. Литографиядан және оюдан кейін кристалдың жанасу алаңдары қосымша металдандырылады. Бұл операция тосқауыл қабатын жасау, тотығуды болдырмау және ылғалдану мен адгезияны жақсарту үшін жүзеге асырылады. Осыдан кейін қорытындылар жасалады.

Бөренелер немесе дәнекер шарлар электролиттік немесе вакуумды тұндыру, дайын микросфералармен толтыру немесе экранды басып шығару арқылы қалыптасады. Түзілген сымдары бар кристалды төңкеріп, субстратқа орнатады.

Кристаллды қоршаған орта әсерінен қорғау

Жартылай өткізгішті құрылғының сипаттамалары көбінесе оның бетінің күйімен анықталады. Сыртқы орта бетінің сапасына және сәйкесінше құрылғы параметрлерінің тұрақтылығына айтарлықтай әсер етеді. бұл әсер жұмыс кезінде өзгереді, сондықтан оның сенімділігі мен қызмет мерзімін арттыру үшін құрылғының бетін қорғау өте маңызды.

Жартылай өткізгіш кристалды сыртқы ортаның әсерінен қорғау микросұлбалар мен жартылай өткізгіш құрылғыларды құрастырудың соңғы сатысында жүзеге асырылады.

Тығыздау корпустың көмегімен немесе ашық рамалық дизайнда жүзеге асырылуы мүмкін.

Корпусты тығыздау корпустың қақпағын дәнекерлеу немесе дәнекерлеу арқылы оның негізіне бекіту арқылы жүзеге асырылады. Металл, металл шыны және керамикалық қораптар вакуум өткізбейтін тығыздауды қамтамасыз етеді.

Қақпақты корпустың түріне байланысты шыны дәнекерлеуіштерді, металды дәнекерлеуді пайдаланып дәнекерлеуге немесе желіммен жабыстыруға болады. Бұл материалдардың әрқайсысының өзіндік артықшылықтары бар және шешілетін міндеттерге байланысты таңдалады.

Жартылай өткізгіш кристалдарды сыртқы әсерлерден қаптамасыз қорғау үшін пластмассалар мен арнайы құю қосылыстары қолданылады, олар полимерлеуден кейін жұмсақ немесе қатты болуы мүмкін, олар қолданылатын міндеттер мен материалдарға байланысты.

Қазіргі заманғы өнеркәсіп сұйық қосылыстармен кристалдарды толтырудың екі нұсқасын ұсынады:

1. Тұтқырлығы орташа қосылыспен толтыру (глоб-төбе, блоб-төбе)
2. Тұтқырлығы жоғары қосылыстан жақтауды құру және кристалды төмен тұтқыр қосылыспен толтыру (Дам-and-Fill).

Сұйық қосылыстардың кристалды тығыздаудың басқа әдістеріне қарағанда негізгі артықшылығы кристалдардың әртүрлі типтері мен өлшемдері үшін бірдей материалдар мен жабдықтарды қолдануға мүмкіндік беретін мөлшерлеу жүйесінің икемділігі болып табылады.

Полимер желімдері байланыстырғыштың түрімен және толтырғыш материалдың түрімен ерекшеленеді.

Байланыстыратын материал

Желімдер ретінде қолданылатын органикалық полимерлер екі негізгі санатқа бөлінеді: термосеттер және термопластика. Олардың барлығы органикалық материалдар, бірақ

химиялық және физикалық қасиеттері бойынша айтарлықтай ерекшеленеді.

Термосеттерде қыздырылған кезде полимерлік тізбектер қатаң үш өлшемді желі құрылымына қайтымсыз айқаса байланысады. Бұл жағдайда пайда болатын байланыстар материалдың жоғары адгезиялық қабілетін алуға мүмкіндік береді, бірақ сонымен бірге тұрақтылық шектеулі.

Термопластикалық полимерлер емделмейді. Олар қыздырылған кезде жұмсарту және балқу қабілетін сақтайды, күшті серпімді байланыстар жасайды. Бұл қасиет термопластиктерді техникалық қызмет көрсетуді қажет ететін қолданбаларда пайдалануға мүмкіндік береді. Термопластикалық пластмассалардың жабысу қабілеті термосеттерге қарағанда төмен, бірақ көп жағдайда бұл жеткілікті.

Тұтқырдың үшінші түрі - термопластика мен термосеттердің қоспасы, біріктіру

материалдардың екі түрінің артықшылықтары. Олардың полимерлі құрамы салыстырмалы түрде төмен температурада (150 o C - 200 o C) жоғары беріктігі жөнделетін қосылыстар жасау үшін қолдануға мүмкіндік беретін термопластикалық және термопластикалық құрылымдардың өзара ену желісі болып табылады.

Әрбір жүйенің өзіндік артықшылықтары мен кемшіліктері бар. Термопластикалық пасталарды қолданудағы шектеулердің бірі қайта ағу процесінде еріткіштің баяу кетуі болып табылады. Бұрын термопластикалық материалдарды пайдаланып құрамдас бөліктерді біріктіру үшін пастаны қолдану (тегістігін сақтау), еріткішті кетіру үшін кептіру, содан кейін қалыпты субстратқа орнату қажет болды. Бұл процесс жабысқақ материалдағы бос орындардың пайда болуын жойды, бірақ құнын арттырды және бұл технологияны жаппай өндірісте пайдалануды қиындатты.

Қазіргі заманғы термопластикалық пасталар еріткішті өте тез буландыру мүмкіндігіне ие. Бұл қасиет оларды стандартты жабдықты пайдаланып мөлшерлеу арқылы жағуға, ал кристалды әлі кептірілмеген пастаға орнатуға мүмкіндік береді. Осыдан кейін төмен температурада жылдам қыздыру қадамы жүреді, оның барысында еріткіш жойылады және қайта ағызудан кейін желімдік байланыстар жасалады.

Ұзақ уақыт бойы термопластиктер мен термосеттер негізінде жоғары жылу өткізгіш желімдерді жасауда қиындықтар болды. Бұл полимерлер пастадағы жылу өткізгіш толтырғыштың құрамын арттыруға мүмкіндік бермеді, өйткені жақсы адгезия үшін жоғары деңгейдегі байланыстырғыш қажет (60-75%). Салыстыру үшін: бейорганикалық материалдарда байланыстырғыштың үлесін 15-20%-ға дейін төмендетуге болады. Қазіргі заманғы полимерлі желімдер (Diemat DM4130, DM4030, DM6030) бұл кемшілікке ие емес, ал жылу өткізгіш толтырғыштың мөлшері 80-90% жетеді.

Толтырғыш

Толтырғыштың түрі, пішіні, өлшемі және мөлшері жылу және электр өткізгіш желім жасауда үлкен рөл атқарады. Күміс (Ag) ең жоғары жылу өткізгіштік коэффициенті бар химиялық төзімді материал ретінде толтырғыш ретінде қолданылады. Қазіргі пасталар құрамында

күміс ұнтақ (микросфера) және үлпек (қабыршақ) түрінде болады. Бөлшектердің нақты құрамын, саны мен өлшемін әрбір өндіруші тәжірибе жүзінде таңдайды және көбінесе материалдардың жылу, электр өткізгіштік және жабысқақ қасиеттерін анықтайды. Жылу өткізгіш қасиеттері бар диэлектрик қажет болған қолданбаларда толтырғыш ретінде керамикалық ұнтақ қолданылады.

Электр өткізгіш желім таңдағанда келесі факторларды ескеріңіз:

• Қолданылатын желімнің немесе дәнекердің жылу және электр өткізгіштігі
• Рұқсат етілген технологиялық орнату температуралары
• Кейінгі технологиялық операциялардың температуралары
• Қосылымның механикалық беріктігі
• Орнату процесін автоматтандыру
• Тұрақтылық
• Орнату операциясының құны

Сонымен қатар, орнату үшін желімді таңдағанда, сіз полимердің серпімділік модуліне, қосылатын компоненттердің термиялық кеңею коэффициентінің ауданы мен айырмашылығына, сондай-ақ жабысқақ тігістің қалыңдығына назар аударуыңыз керек. Серпімділік модулі неғұрлым төмен болса (материал соғұрлым жұмсақ), құрамдас бөліктердің аумақтары соғұрлым үлкен болады және қосылатын компоненттердің CTE айырмашылығы соғұрлым көп болады және жабысқақ тігіс неғұрлым жұқа болады. Жоғары серпімділік модулі үлкен термомеханикалық кернеулер мүмкіндігіне байланысты жабысқақ қосылыстың минималды қалыңдығын және қосылатын компоненттердің өлшемдерін шектейді.

Полимерлі желімдерді қолдану туралы шешім қабылдағанда, осы материалдардың және қосылатын компоненттердің кейбір технологиялық ерекшеліктерін ескеру қажет, атап айтқанда:

• штамптың (немесе құрамдас бөліктің) ұзындығыжүйені салқындатқаннан кейін жабысқақ қосылыстағы жүктемені анықтайды. Дәнекерлеу кезінде кристал мен субстрат олардың CTE сәйкес кеңейеді. Үлкенірек кристалдар үшін жұмсақ (модульі төмен) желімдерді немесе CTE сәйкес келетін кристалды/субстрат материалдарын пайдалану қажет. Егер CTE айырмашылығы берілген чип өлшемі үшін тым үлкен болса, байланыс үзілуі мүмкін, бұл чиптің субстраттан бөлінуіне әкеледі. Пастаның әрбір түрі үшін өндіруші, әдетте, кристалдық/субстраттың CTE айырмашылығының белгілі бір мәндері үшін максималды кристалдық өлшемдер бойынша ұсыныстар береді;

• матрицаның ені (немесе қосылатын компоненттер)желім сызығынан шыққанға дейін желім құрамындағы еріткіш жүріп өткен қашықтықты анықтайды. Сондықтан еріткіштерді дұрыс жою үшін кристалл өлшемін де ескеру қажет;

• кристалды және субстратты (немесе қосылатын компоненттерді) металдандыруқажет емес. Әдетте, полимерлі желімдер көптеген металданбаған беттерге жақсы адгезияға ие. Беттерді органикалық ластаушы заттардан тазарту керек;

• жабысқақ тігістің қалыңдығы.Құрамында жылу өткізгіш толтырғышы бар барлық желімдер үшін ең аз жабысқақ қосылыс қалыңдығы dx бар (суретті қараңыз). Тым жұқа түйіспеде барлық толтырғышты жабу және біріктірілетін беттермен байланыстарды қалыптастыру үшін жеткілікті байланыстырушы зат болмайды. Сонымен қатар, жоғары серпімділік модулі бар материалдар үшін тігістің қалыңдығы біріктірілетін материалдар үшін әртүрлі CTE арқылы шектелуі мүмкін. Әдетте, төмен серпімділік модулі бар желімдер үшін ұсынылатын тігістің минималды қалыңдығы 20-50 мкм, жоғары серпімділік модулі бар желімдер үшін 50-100 мкм;

• компонентті орнатпас бұрын желімнің қызмет ету мерзімі.Желімді қолданғаннан кейін пастадағы еріткіш біртіндеп булана бастайды. Егер желім құрғаса, біріктірілетін материалдар суланбайды немесе жабыстырылмайды. Бетінің ауданы мен қолданылатын желім көлемінің арақатынасы үлкен шағын құрамдас бөліктер үшін еріткіш тез буланады және компонентті орнатқанға дейін жағудан кейінгі уақытты барынша азайту керек. Әдетте, әртүрлі желімдерге арналған компоненттерді орнатуға дейінгі қызмет ету мерзімі ондаған минуттан бірнеше сағатқа дейін өзгереді;

• желімнің термиялық қатаюына дейінгі қызмет ету мерзіміқұрамдас бөлік орнатылған сәттен бастап бүкіл жүйе пешке қойылғанға дейін есептеледі. Ұзақ кідіріспен желімнің қабатталуы және таралуы мүмкін, бұл материалдың адгезиясы мен жылу өткізгіштігіне теріс әсер етеді. Компонент өлшемі және қолданылатын желім мөлшері неғұрлым аз болса, соғұрлым ол тезірек кебеді. Желімнің термиялық қатаюына дейінгі қызмет ету мерзімі ондаған минуттан бірнеше сағатқа дейін өзгеруі мүмкін.

Сымдарды, таспаларды таңдау

Сым/таспа қосылымының сенімділігі негізінен сымды/таспаны дұрыс таңдауға байланысты. Сымның белгілі бір түрін пайдалану шарттарын анықтайтын негізгі факторлар:

Қабық түрі. Тығыздалған қоршаулар тек алюминий немесе мыс сымды пайдаланады, өйткені алтын мен алюминий жоғары тығыздау температурасында сынғыш интерметалл қосылыстарын құрайды. Дегенмен, тығыздалмаған қоршаулар үшін тек алтын сым/таспа қолданылады, өйткені бұл түрдегі қоршау ылғалға қарсы толық тығыздауды қамтамасыз етпейді, нәтижесінде алюминий және мыс сымдар коррозияға ұшырайды.

Сым/таспа өлшемдері(диаметрі, ені, қалыңдығы) кішігірім төсемдері бар тізбектер үшін жұқа өткізгіштер қажет. Екінші жағынан, қосылым арқылы өтетін ток неғұрлым жоғары болса, өткізгіштердің көлденең қимасы соғұрлым үлкен болуы керек.

Беріктік шегі. Сымдар/жолақтар кейінгі кезеңдерде және пайдалану кезінде сыртқы механикалық кернеуге ұшырайды, сондықтан созылу беріктігі неғұрлым жоғары болса, соғұрлым жақсы болады.

Салыстырмалы кеңейту. Сымды таңдау кезінде маңызды сипаттама. Тым жоғары ұзарту мәндері сым қосылымын жасау кезінде контурдың қалыптасуын бақылауды қиындатады.

Кристалды қорғау әдісін таңдау

Микросұлбаларды герметизациялау корпустың көмегімен немесе ашық рамалық дизайнда жүзеге асырылуы мүмкін.

Тығыздау сатысында қолданылатын технология мен материалдарды таңдаған кезде келесі факторларды ескеру қажет:

• Корпустың герметикалығының қажетті деңгейі
• Рұқсат етілген технологиялық тығыздау температуралары
• Чиптің жұмыс температурасы
• Қосылған беттердің металдануының болуы
• Флюс пен арнайы орнату атмосферасын пайдалану мүмкіндігі
• Тығыздау процесін автоматтандыру
• Тығыздау операциясының құны

Мақалада микросхемалар өндірісінде жартылай өткізгіш пластиналардағы түйреуіштерді қалыптастыру үшін қолданылатын технологиялар мен материалдарға шолу берілген.

Университеттің редакциялық-баспа кеңесімен бекітілген

ӘОЖ.621.396.6.001.63

Винников, В.В.Электронды дизайн негіздері: оқулық: 2 кітап. Кітап 2 / В.В.Винников. – Санкт-Петербург: Солтүстік-Батыс техникалық университетінің баспасы, 2009. - 223 б.

Оқу құралы жоғары кәсіби білім берудің мемлекеттік білім беру стандартының талаптарына сәйкес әзірленген.

Нұсқаулықтың екінші кітабында құрылымдық жобалауға қатысты мәселелер қарастырылған; ЭҚ құрылымдарын қорғау; эргономика және дизайн талаптарын ескере отырып ЭС жобалау.

Оқу құралы 210201.65 – «Радиоэлектрондық аппаратураның дизайны және технологиясы» мамандығының және 210200.62 – «Электрондық аппаратураның дизайны және технологиясы» бакалавриат бағытының «Электрондық жабдықты жобалау негіздері» пәнін оқитын студенттеріне арналған.

РЕЦЕНТТЕР: В.И.Соколов – физика-математика ғылымдарының докторы. ғылымдар, проф., ғылыми. зертханалық кеңесші Ресей ғылым академиясының физика-техникалық институты; А.Е.Калмыков, т.ғ.д. физика және математика Ғылымдар, өнер. ғылыми әріптестер Ресей ғылым академиясының физика-техникалық институты.

Ó Солтүстік-Батыс мемлекеттік сырттай техникалық университеті, 2009 ж

О Винников В.В., 2009 ж

Кіріспе

Бұл оқу құралы 210201.65 – «Радиоэлектрондық жабдықтың дизайны және технологиясы» мамандығының және 210200.62 – «Электрондық жабдықтың дизайны және технологиясы» бакалавриатының студенттеріне арналған. Бұл оларға жалпы кәсіптік пәндер циклінің (федералдық компонент) «Электрондық дизайн негіздері» пәнін оқуға көмектесуі керек. Сонымен қатар, оқу құралын 210302.65 – «Радиотехника» және 230101.65 – «Есептеу машиналары, кешендер, жүйелер және желілер» мамандықтарының студенттері «Электрондық электрониканың жобалау негіздері және өндіріс технологиясы» және «Дизайн және технологиялық» пәндерін оқу кезінде пайдалана алады. «Компьютер өндірісін қолдау».

Оқу құралының мақсаты студенттерді пәннің жұмыс бағдарламасының келесі бөлімдері бойынша материалмен қамтамасыз ету: құрылымдық жобалау (электр жүйесінің жүк көтергіш құрылымдарының элементтерін жобалау; электр жүйесін жобалаудың ақпараттық технологиялары); ЭҚ құрылымдарын қорғау; эргономика және дизайн талаптарын ескере отырып ЭС жобалау. «Электрондық құрылғыларды жобалау негіздері» пәні «Электрондық жүйелерді жобалау және сенімділік негіздері» пәнінің логикалық жалғасы болып табылады және «Электрондық құрылғыларды жобалау негіздері» және «Электрондық құрылғыларды жобалаудың қазіргі заманғы әдістері мен технологиясы» пәндерімен байланысты. электрондық жүйелер».

КІРІСПЕ

«Электрондық құрылғыларды жобалау негіздері» пәні «Электрондық құрылғыларды жобалау және сенімділік негіздері» пәнінің логикалық жалғасы болып табылады, сондықтан осы пән бойынша барлық оқытылатын материалды оны оқып үйрену және ЭС (ЭҚ) білімін тереңдету үшін пайдалану қажет. дизайн. Екінші жағынан, оқытылатын пән бірқатар жобалау әдістерін, ең алдымен, ЖЭК құрылымдарын олардың жылу, электромагниттік, механикалық және басқа режимдерінің рұқсат етілгендігін тексеру әдістерін тереңірек зерттеу үшін негіз болып табылады. операция, ол бесінші және алтыншы курстарда «Дизайн негіздері» РЭК» пәні бойынша оқытылады. Осыған байланысты зерттелетін пәнде бұл әдістерді қарастыру жүргізілмейді, басты назар баспа арқылы орындалатын функционалдық бірліктерді және модульдерді жобалауға аударылады.

Бұл оқу құралы (2-кітап) «Электрондық дизайн негіздері» оқулығының, 1-кітаптың логикалық жалғасы болып табылады. Сондықтан, пәнді оқығанда, одан бастау керек.

Бұл нұсқаулықта пәндік көрсеткіш, пайдаланылған әдебиеттердің библиографиялық тізімі, сондай-ақ өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар бар.

1. ES модульдерін жобалау

1.1. Жабық ұяшықтар мен блоктардың құрылысы

Конструкциялық элементтерді тығыздалған блоктарда орналастырудың жалпы принциптері тығыздалмаған құрылымдарға ұқсас. Елеулі айырмашылық - қажетті тығыздықты қамтамасыз ету, сондай-ақ блокта қалыпты жылу жағдайларын жасау үшін жылуды жоюдың ерекшелігі. Өткізгіш жылу қабылдағыштар әдісі тығыздалған қондырғыларды салқындату үшін кең қолдануды тапты, бұл пайдаланылған қапталмаған интегралдық схемалардан (IC), интегралды схемалардан (IC) және микро жинақтардан (MSAs) ең ұтымды жылуды кетіруді қамтамасыз етеді.

Барлық қапталмаған ИК және ШОБ тығыздалған блоктардағы жеке немесе топтық жылу бөлетін автобустарда орнатылады, соңғылары өз кезегінде блоктың корпусымен байланыста болады, бұл жылуды элементтерден корпусқа беруге мүмкіндік береді. Жылу блок корпусынан табиғи конвекция арқылы шығарылады, ол үшін блоктың беті оның қанаттары есебінен немесе блок корпусының үстінен мәжбүрлі ауа үрлеу арқылы ұлғаяды. Блоктың бөлінетін қуатын арттыру үшін блок корпусының герметикалығын бұзбай, ауа өткізгіштерді блокқа енгізеді. Блок корпусының ішінде орналасқан элементтердің жылу өрістерін теңестіру үшін блокқа желдеткіш орнатылады, ол блокты толтыратын газды іштей араластырады. Жеке және топтық термиялық автобустар чипсіз ИК және ШОБ субстраттарындағы жылу өрісін тегістеуді қамтамасыз етеді. Жоғарыда айтылғандарды және рамкасыз NS және ШОБ пайдалану элементтердің орау тығыздығын және сәйкесінше блоктағы диссипация қуатын жоғарылататынын ескере отырып, герметикалық блоктардың және олардың ұяшықтарының ерекше конструкциялары емес құрылымдардың конструкцияларынан айтарлықтай ерекшеленеді. тығыздалған блоктар, дегенмен блоктардың орналасу және дизайн нұсқаларының жалпы принципі (бөлу және кітап) сақталады.

Ұяшықтың баспа платасындағы қапталмаған СК және ШОБ санын есептеу орамадағы элементтердің санын анықтау әдісімен жүзеге асырылады. Жақтаусыз ШОБ орнату суретте көрсетілген. 1 . Ашық рамкалы ШОБ үшін орнату қадамдарын кестеге сәйкес таңдау ұсынылады. 1.

Ашық рамкалы ШОБ-ты орнату қадамдары, тартылған түйреуіштердің орташа санына байланысты, оларда екі жақты баспа платаларын бір жақты орнатумен ашық рамкалы ШОБ және көп қабатты баспа платаларын (MPC) пайдалануға болады. кем дегенде төрт қабаты бар ашық рамалық микрожинақтарды екі жақты орнату (қолмен жобалау әдісі үшін) кестеде келтірілген. 2. Ұсынылатын қадамдар рамасыз ШОБ-тың шығыс контактілері ШОБ субстратының екі жағында орналасқан жағдай үшін берілген.

Күріш. 1. Металл негізге қаңқасыз ШОБ орнату: 1 Және 2 - тақталар; 3 - металл негізі; 4 - өткізгіш; 5 – контакт тақтасы

Суретте. 2-суретте ашық қаңқалы ШОБ субъектілеріне арналған орындардың орналасуы көрсетілген. Корпус элементтерін қолдану арқылы жасалған ұяшықтарға ұқсастық бойынша біз баспа платасындағы жиек өрістерінің өлшемі туралы түсінікті енгіземіз. Жиек жиектерінің өлшемдерінен төмен X 1,X 2,сағ 1 және сағ 2;, баспа платасының шетінен осьтер бойымен арақашықтықтар түсініледі XЖәне Ықапталмаған ШОБ сыртқы түйреуіштерге арналған контакт төсемдерінің бірінші қатарына. Жиек өрісі сағ 2 қапталмаған ШОБ-тың пленка тақталарының (субстраттарының) барлық стандартты өлшемдері үшін металлдандырылған саңылауларға тығыздалған түйреуіштері бар басқару төсеніштерін пайдаланған кезде немесе басып шығарылған контактілі жастықшаларды пайдаланған кезде 12,5 мм және басқару элементтері ретінде бір поршеньдер мен контактілерді пайдаланған кезде 10 мм.

Баспа схемасының өткізгіштерінің бағытталуын есепке алмай, 2,5 мм-ге еселенгенге дейін дөңгелектенген, қапталмаған ШОБ орнату кезіндегі баспа платаларының жиек өрістерінің минималды технологиялық өлшемдері кестеде келтірілген. 3. Баспа платаларында ұяшықтарды механикаландырылған құрастыру кезінде ені кемінде 5 мм болатын шеткі жиектер қарастырылады. Суретте. 3...6 ажыратылатын және кітап дизайны нұсқаларының мөрленген блоктарының типтік ұяшық конструкцияларын көрсетеді.

1-кесте

Ұяшық басып шығарылған схемаларға жалаңаш микрожинақтарды орнату қадамдары

Рамасыз микрожинақтауды осьтер бойымен орнату қадамы, мм			Ашық рамкалы СМБ пленкалы тақтасының өлшемдері, мм

Ескерту: 1- қосу белгісі (+) ұсынылған орнату қадамдарына сәйкес келеді;

кесте 2

Қатысқан түйреуіштердің орташа санына байланысты жақтаусыз ШОБ (BSMB) үшін орнату қадамдары

фильм	Қатысқан адамдардың орташа саны бір BSMB ішіндегі түйреуіштер, мм артық керек емес	BSMB орнату қадамы осьтер бойынша, мм

Күріш. 2. Ашық қаңқалы ШОБ үшін орындарды белгілеу

3-кесте

Жиек өрістеріX 1, X BSMB орнату кезінде PP бойынша 2

Күріш. 3. Бөлінетін конструкциядағы герметикалық блоктың ұяшығы: 1 - баспа схемасы; 2 - микро-жинақтау жақтаусыз; 3 - металл шина; 4 - электр қосқышының контактісі

Күріш. 4. Кітап дизайнының мөрленген блогының ұяшығы: 1 - металл негізі; 2 - микрожинақтау жақтаусыз; 3 - ауа түтігі: 4 - электр байланысы; 5 - баспа схемасы

Р
болып табылады. 5. Жақтауы бар мөрленген блок кітап ұяшығы: 1 - баспа схемасы; 2 - металл шина; 3 - корпустың микрожинақтауы; 4 - басып шығарылған контакт

Күріш. 6. Кітап дизайнының мөрленген блогының ұяшығы:

1 - баспа схемасы; 2 - металл шина; 3 – микроқұрастыру

Суретте көрсетілген ұяшық. 3, қуыс тойтармалармен баспа тақшасы бекітілген металл жолақтардан тұрады. Жақтаусыз ШОБ тікелей баспа платасының екі жағындағы металл шиналарға орнатылады. Баспа платасының бүйірлерінің бірінің соңына металл жолақтар арқылы қысқыш жолақ бекітіледі, оның блоктағы ұяшықты бекіту бұрандалары арқылы бекітуге арналған штангалары бар. Қарама-қарсы жағында контактілер ұяшықты блоктың артқы тақтасымен электрлік қосуға арналған баспа схемасының саңылауларына жағу және дәнекерлеу арқылы орнатылады.

Ұяшықтан жылуды кетіру үшін қысқыш жолақ ұяшықтың металл шиналарымен жақсы термиялық байланыста болады. Суретте көрсетілген ұяшық. 4, U-тәрізді металл негізден тұрады, оған тік бұрышты ауа құбыры дәнекерлеу арқылы бекітіледі. Ауа өткізгішінде блоктағы ұяшықтарды бекітуге және айналдыруға арналған бастар бар. Ұяшықтың басып шығарылған схемасы негізге қуыс тойтармалармен бекітілген. Жақтаусыз ШОБ екі жағындағы негізде тікелей орнатылады. Ұяшықты құрылғының артқы тақтасына электрлік қосу икемді басып шығарылған кабель арқылы жүзеге асырылады. Ұяшықтан жылуды кетіру үшін негіз ауа өткізгішімен бүкіл ұзындығы бойынша жақсы термиялық байланысқа ие.

Суретте көрсетілген ұяшық. 5, құйылған жақтаудан тұрады, оған екі жағында металл шиналары бар баспа тақшасы қуыс тойтармалармен бекітілген.

Жақталмаған микро жинақтар тікелей металл шиналарға орналастырылады. Блоктағы ұяшықтарды топсалы қосу үшін жақтау штангалармен қамтамасыз етілген. Ұяшықты бекіту үшін бекіту бұрандалары өтетін блокта адаптер төлкелері жасалады. Құрылғының артқы тақтасына электр қосылымы икемді басып шығарылған кабель арқылы жүзеге асырылады. Ұяшықтан жылуды кетіру үшін жақтаудың ұяшық шиналарымен жақсы термиялық байланысы бар.

Суретте көрсетілген ұяшық. 6, жеке металл шиналардағы екі жағында орнатылған орамасыз ШОБ бар баспа схемасынан тұрады. Ұяшықтарда блоктағы ұяшықтарды топсалы қосу үшін топсалар бар. Басылған схемада ұяшықты блокқа бұрандалар арқылы бекітуге арналған тесіктер бар. Ұяшықтың электрлік қосылымы үзілуден қорғау үшін баспа платасында орналасқан металданбаған тесіктердің екі қатары арқылы тігілген көлемді сымдар арқылы жүзеге асырылады.

Суретте. 7-суретте коммутациялық элементтері бар тығыздалған ұяшықтардың және жақтауы жоқ ШОБ-тың дизайны көрсетілген. Дизайн тікбұрышты корпустан тұрады, оның түбіне пленка желімделген немесе коммутациялық тақта орнатылған. Пластмасса көмегімен корпустың артқы жағындағы саңылауларға фольгалы полиимидтен жасалған екі иілгіш кабельдер басылады, оларда химиялық ою арқылы байланыстырушы өткізгіштер мен түйіспелі төсемдер пайда болады. SNP34 электр қосқышының терминалдары түйіспелі алаңдарда бекітілген. Иілгіш кабель электр қосқышының терминалдарына сәйкес келетін екі пластик аралық аралық бөліктерге орналастырылған. Корпустың үстіңгі жағы қақпақпен жабылады, ол дәнекерлеу арқылы ұяшық корпусымен тығыздалады. Корпустың бүйірлерінде ұяшықты стандартты BNK2 бағыттағыштарына орнату үшін пайдаланылатын бастықтар бар; Ұяшықтар бұрандалармен бекітіледі. Ұяшық корпусының төменгі жағында титан жолағынан жасалған түйреуіш радиаторларды орнатуға арналған ойық бар.

Р
болып табылады. 7. Ашық рамкалы ШОБ бар мөрленген ұяшық

Суретте. 8 және 9 ашық қаңқалы микро жинақтары бар тығыздалған блоктардың типтік конструкцияларын көрсетеді. Тығыздалған ажыратылатын конструкцияның блогы (9-сурет) алдыңғы панельге параллель орнатылған ашық рамкалы ШОБ (3-суретті қараңыз) ұяшықтар жиынтығынан тұрады. Блок корпусы құйылған, Al9 алюминий қорытпасынан жасалған. Блок блок корпусының ойықтарына орнатылған және блоктың бүйірлік қақпақтарына болттармен бекітілген резеңке тығыздағыштардың көмегімен тығыздалады. Құрылғының корпусы мен бүйіріндегі алынбалы қақпақтары қырлы. Блоктағы ұяшықтарды бекіту үшін корпустың жоғарғы және төменгі қабырғаларында бұрандалы төлкелері бар топтық бағыттағыштар мен бастықтар қарастырылған. Алдыңғы панельде тығыздағыш тығыздағыш арқылы тығыздалған қосқыш және ауаны сорып алуға және құрғақ азотпен толтыруға арналған түтік бар. Құрылғы корпусының артқы панелінде ұстағыш түйреуіштер бар. Ұяшықтар арасындағы блок ішіндегі электрлік байланыс артқы тақтаның түйреуіштерінде орнатылған секіргіштер арқылы жүзеге асырылады.

Термиялық жанасуды жақсарту үшін ұяшықтардың қысқыш жолақтары мен блоктың қырлы бүйірлік қақпағының арасына гофрленген алюминий төсемі салынады.

Күріш. 8. Тығыздалған ажыратылатын конструкция блогы: 1 - жасуша; 2 - алдыңғы панель; 3 - қабырға; 4 - артқы панель; 5 - бүйірлік қақпақ

Күріш. 9. Ауа өткізгіші бар тығыздалған кітап блогы: 1 - жасуша; 2 - алдыңғы панель; 3 - қаптама; 4 - алым; 5 - икемді баспа кабелі; 6 - ауа түтігі

Ұяшықтарды ашудың тік осі бар герметикалық кітап конструкциясының блогы, суретте көрсетілген. 9, блоктың алдыңғы панеліне перпендикуляр орнатылған ашық рамкалы ШОБ-тардағы ұяшықтар жиынтығынан тұрады (4-суретті қараңыз). Алдыңғы және артқы панельдер құйылған және Al9 алюминий қорытпасынан қапталған. Қондырғының корпусы дәнекерленген, титан қорытпасынан жасалған, кейіннен POS-61 дәнекерлеуімен ыстық қалайылаумен қапталған. Корпустың бүйір қабырғаларында қатайтатын қабырғалар бар.

Блок корпусты блоктың алдыңғы және артқы панельдеріне дәнекерлеу арқылы тығыздалады. Блоктың алдыңғы панелінде тығыздағыш тығыздағыш арқылы тығыздалған қосқыш, ауаны сорып алуға және блокты құрғақ азотпен толтыруға арналған түтік, сондай-ақ ауа құбырының коллекторына ауа беру және шығару үшін тесіктер бар. Блоктың алдыңғы панелінде ұстағыш түйреуіштер бар.

Ішкі электр қосылымдары икемді басып шығарылған кабельдер мен артқы панель арқылы жүзеге асырылады. Жылу тығындалған ауа өткізгіштер арқылы мәжбүрлі ауаның көмегімен құрылғыдан шығарылады.

Күріш. 10. Желдеткішпен жабылған кітап блогы: 1 - желдеткіш; 2 - алдыңғы панель; 3 - жасуша; 4 - артқы панель; 5 - икемді баспа кабелі; 6 - артқы панель; 7 - қабырға

Ұяшықтарды ашудың тік осі бар кітап конструкциясының герметикалық блогы (10-сурет) блоктың алдыңғы панеліне перпендикуляр орнатылған ашық рамалық ШОБ-тардағы ұяшықтар жиынтығынан тұрады (5-суретті қараңыз). . Блок корпусы дәнекерленген. Блок корпусының бөліктері AMG материалынан жасалған, блоктың алдыңғы және артқы панельдері Al9 алюминий қорытпасынан құйылған.

Барлық корпус бөліктері мен панельдері қапталған. Блок корпусты және блоктың алдыңғы панелін дәнекерлеу арқылы тығыздалады.

Ұяшықтарды ашудың көлденең осі бар кітап дизайнының мөрленген блогы, суретте көрсетілген. 11, блоктық панельге перпендикуляр орнатылған ашық қаңқалы ШОБ екі ұяшықтан (6-суретті қараңыз) тұрады. Блоктың қаңқасы Al9 құйма алюминий қорытпасынан жасалған. Құрылғының панелі мен корпусы титан қорытпасынан жасалған және жабыны бар, содан кейін дәнекерленген ыстық қалайы бар. Блок корпусты панельге дәнекерлеу арқылы тығыздалады. Корпустың ұяшықтары бар жақтауды бекітуге арналған тіректері және панель мен жақтаудағы ұяшықтарды бекітуге арналған бағаналары бар. Панель көп істікшелі көз қосылымдары арқылы алынған электр қосқыштарымен, ауаны сорып алу және құрғақ азотпен толтыру үшін түтікпен және бұрандалы ұстағыш түйреуіштермен жабдықталған. Ішкі электр қосылымдары көлемді сымдар арқылы жүзеге асырылады.

Қарастырылған NDT блоктарының жиынтығы жабдықты әзірлеудің кең ауқымы үшін жобалау мәселелерін шешуге мүмкіндік береді. Жалпы тығыздағыштары бар блоктар элементтердің жоғары орау тығыздығымен сипатталатынын есте ұстаған жөн.

Күріш. 11. Жабық кітап блогының дизайны: 1 - жасуша; 2 - жақтау; 3 - панель; 4 - көлемдік сым; 5 – қаптама

Тығыздағыш блоктарҚұрамында қапталмаған СК және ШОБ бар, СК және ШОБ құрамына кіретін қапталмаған элементтерге сыртқы климаттық факторлардың әсерін болдырмау үшін жүзеге асырылады, яғни блок ішіндегі газ толтырғыштың рұқсат етілген салыстырмалы ылғалдылығын және құрамын орнату үшін олар пломбаланады. тұрғын үй, ол түсетін техникалық шарттармен анықталады Блок жақтаусыз элементтерден тұрады.

Блок корпусының ішінде ең қолайлы микроклиматты құру үшін блоктың ішкі көлемін эвакуациялық түтік арқылы әртүрлі газдар немесе газдар қоспалары түріндегі инертті ортамен толтырады. Профилактикалық жөндеуге дейін герметикалық блоктардың қызмет ету мерзімін ұзарту немесе сақтау үшін блоктың ішкі көлемі сорғы құбырлары арқылы 12 10 4 Па аспайтын артық қысыммен инертті ортамен толтырылады (Cурет 12, тозақ).

Күріш. 12. Сорғы құбырларының конструкциялары: 1 - жақтау; 2 - түтік; 3 - втулка; 4 - қосынды; 5 - кесе; 6 - резеңке компрессор; 7 -доп; 8 - түйреуіш

Инертті ортаны құру үшін термиялық сипаттамалары бойынша ауаға тең құрғақ азот қолданылады. Сондай-ақ инертті орта ретінде жылу өткізгіштігі құрғақ азотқа қарағанда бір реттік жоғары болатын әртүрлі сұйық улы емес ерітінділерді пайдалану бойынша жұмыстар жүргізілуде. Бірақ бұл сұйықтықтардың жақтаусыз элементтердің электрлік параметрлеріне және сәйкесінше олардың сенімділігіне әсері әрқашан толық зерттелмейді.

Агрегаттардың герметикалығы олардың корпустарын және корпустың алдыңғы немесе артқы панельдеріне орнатылған сыртқы электр қосқыштарын тығыздау арқылы қамтамасыз етіледі. Блок корпустары мен электр қосқыштарын тығыздау ерекшеліктерін ескере отырып, бұл мәселелерді бөлек қарастыру керек.

Блок корпустарын тығыздау келесі әдістермен жүзеге асырылуы мүмкін: негізді және блок корпусын дәнекерлеу арқылы; корпустың (негіздің) блоктың қақпағымен (қаптамасымен) дәнекерленген ажыратылатын қосылымы; тығыздағыш тығыздағыш. Тығыздау әдісін таңдау жұмыс жағдайларына, блоктың өлшеміне (көлеміне), сондай-ақ корпуста және блоктың негізіне қолданылатын материалдарға байланысты блоктарға қойылатын талаптармен анықталады.

Дәнекерлеу арқылы тығыздау. Мұндай блоктарды ашу тек дәнекерлеуді механикалық жою арқылы мүмкін болады, бұл міндетті түрде рамасыз элементтерге металл шаңының түсуіне және тиісінше олардың бұзылуына әкеледі.

Дәнекерленген ажыратылатын қосылыммен тығыздау. Блок құрылымының дәнекерлеу қосылысының элементтеріне келесі талаптар қойылады: дәнекерлеу кезінде блоктың қызып кетуін жою үшін жабын корпусының құрылымдық элементтерінде (дәнекерлеу қосқышының жанында) жылу ойығын қамтамасыз ету қажет; тығыздағыш ыстыққа төзімді резеңкеден жасалған төртбұрышты көлденең қимадан жасалған болуы керек; сымның диаметрі қақпақ пен корпус арасындағы саңылау енінен 0,1...0,2 мм кем болуы керек.

Дәнекерленген қосылыста тығыздағыштың үстіндегі сым қосылыстың бүкіл периметрі бойынша салынады. Сымның ұштарының бірі қосылым аймағынан қақпақтағы ойық арқылы шығарылады және әдетте термиялық ойыққа орналастырылады. Байланыстың бүкіл периметрі бойынша қашықтық төмен балқымалы дәнекермен толтырылады. Бұл дәнекерлеу қосылымы қондырғыны үш ретке дейін бөлшектеуге (қорапты ашуға) мүмкіндік береді.

Блоктың пломбасының зақымдануын болдырмау үшін дәнекерлеу қосылысының сыртқы беті блоктың монтаждау беті болмауы керек және блоктардың барлық бекіту элементтері дәнекерленген қосылыстың ең мүмкін қашықтықта орналасуы керек.

Тығыздауыштармен тығыздау. Тығыздағыш тығыздағыштары бар блок корпустарын нығыздауға арналған құрылымдық элементтер суретте көрсетілген. 13.

Арнайы электрлік қосқыштарды тығыздау және конструкциялау, олардың тығыздығы металдан шыныға қосылыстар арқылы қол жеткізіледі, бірқатар нақты аспектілерге ие, сондықтан бұл мәселені толығырақ қарастырған жөн. Микросұлбаларды, микро жинақтарды және микроэлектрондық жабдықтың герметикалық блоктарын жобалауда қолданылатын барлық шыны-металл қосылымдарын келесі түрлерге бөлуге болады: көз, диск, терезе және жалпақ.

Көз байланыстарырелелік розеткаларды, IC және SME корпустарының негіздерін, герметикалық сымдарды, электр вакуумдық құрылғылардың металл аяқтарын, электр қосқыштарының штепсельдерін және ұқсас бұйымдарды өндіруде қолданылады.

Диск қосылымдарыкөп контактілі ток кірістерін, электр қосқыштарының штепсельдерін, электр вакуумдық құрылғылардың блоктарын және корпус негіздерін жасауда қолданылады.

Терезе қосылымдарыкөзбен шолу үшін қажетті құрылғылардың резонаторлық терезелерін, жоғары жиілікті сүзгілерін және қарау терезелерін жасауда қолданылады.

Тегіс қосылыстарсымдардың тік бұрышты көлденең қимасы бар ИК және ШОБ металл шыны корпустары үшін негіздерді өндіруде қолданылады.

Күріш. 13. Блок корпусын тығыздағыш тығыздағышпен тығыздау: 1 - блок негізі; 2 - тығыздағыш тығыздағыш; 3 - блоктық корпус; 4 - болт; 5 - бұранда

Металл шыны қосылыстары қолданылатын материалдарға байланысты сәйкес келетін және сәйкес келмейтін (сығылған) қосылыстарға бөлінеді. Сәйкес келетін дәнекерлеуіштер деп дәнекерленетін материалдардың (әйнек-металл ұстағыш) термиялық кеңею коэффициенттері (CTE) тең немесе бір-бірінен аз айырмашылығы бар қосылыстар түсініледі. Өз кезегінде, сәйкес келмейтін дәнекерлеуіштер деп дәнекерленетін материалдардың (шыны - металл жақтау) термиялық кеңею коэффициенттері бөлме температурасынан әйнектің жұмсарту температурасына дейінгі температура диапазонында бір-бірінен күрт ерекшеленетін байланыстар түсініледі. Сондықтан, микроэлектрондық жабдықтың жеке құрамдас бөліктерін жобалау кезінде материалдарды таңдауға және сәйкесінше олардың өзара үйлесуі үлкен назар аудару керек.

Көздік қосылыстар деп бір немесе бірнеше терминалдар әрбір терминал үшін оқшаулағыш жеке арқылы металл торға дәнекерленген (қорытылған) қосылымдарды түсіну керек. Көз коннекторларының мұндай дизайн нұсқалары күріште көрсетілген. 14 және 15.

Дискінің қосылымдары сәйкес келетін және сәйкес келмейтін түйіспелер түрінде орындалады (16 және 17-сурет). Дискілік қосылымда (16-сурет) шыны оқшаулағыш биіктігі бойынша симметриялы түрде орналастырылған
. Ең аз түйреуіш аралығы және розетка мен қабырға арасында қысқыш розетканың диаметрінен кемінде 0,8 есе үлкен болуы керек.

Күріш. 14. Бір істікшелі көз қосылымдары:

А- жұқа қаңылтырдағы көздің фланецімен (немесе сорғышымен) дизайн; бЖәне В- қалың қабырғалы металдан көзді тесу (немесе бұрғылау) бар конструкциялар; 1 - металл қыстырғыш; 2 - шығыс (шыбық немесе түтік); 3 - шыны изолятор

Күріш. 15. Көз көп істікшелі қосылымдар: А- жұқа қаңылтырдан жасалған фланецті ілгегі бар конструкция: б- қалың қабырғалы металды тесу немесе бұрғылау арқылы жобалау; 1 - металл қыстырғыш; 2 - шығыс (шыбық немесе түтік); 3 - шыны изолятор

Терезе қосылымдары шыныны металға тікелей дәнекерлеу немесе төмен балқитын эмальды қолдану арқылы жүзеге асырылуы мүмкін.

Тегіс қосылыстар деп металл бөлшектері тегіс бет бойымен шыныға дәнекерленген қосылыстар деп түсіну керек.

Күріш. 16. Дискінің қосылымдары. Күріш. 17. Дискінің қосылымдары.

Сәйкес келетін түйін: 1 - Сәйкес келмейтін түйін: 1 –

металл қыстырғыш; 2 - қорытынды; 2 - металл қыстырғыш;

қорытынды; 3 – шыны изолятор 3 – шыны изолятор

Беткей монтаждау технологиясы жаңа емес, бірақ отандық әдебиеттерде, өкінішке орай, ол толық қамтылмаған. Осы тақырыпқа арналған ұсынылған мақалалар сериясы оқырмандарға электрондық модульдерді орнату технологияларының ерекшеліктерін тереңірек түсінуге көмектеседі. Бұл мақалада типтік электрондық модульдердің бірқатар конструкциялары және әрбір түрдің технологиялық құрастыру процесінің ерекшеліктері сипатталған.

Қазіргі заманғы электронды компоненттер

Модульдерді орнату түрі, ең алдымен, орнату жүзеге асырылатын жақтардың санымен (бір немесе екі жақты) және қолданылатын құрамдас бөліктердің ауқымымен анықталады. Сондықтан, құрамдас бөліктер мен корпустарға қысқаша шолумен орнату түрлерінің сипаттамасын алғы сөзбен айту қисынды. Электрондық компоненттерді топтарға бөлу үшін технолог үшін негізгі, ең маңызды критерий оларды тақтаға - тесіктерге немесе бетке орнату әдісі болып табылады. Ол негізінен орнату кезінде қолданылуы керек технологиялық процестерді анықтайды.

Кестеде ең көп таралған құрамдас корпустар туралы ақпарат берілген: атаулар, кескіндер, өлшемдер, түйреуіш қадамы. Барлық өлшемдер, егер басқаша көрсетілмесе, мильмен берілген (1 миль = 0,0254 мм).

Күріш. 1. TNT компоненттері

Күріш. 2. SMD компоненттері

Кесте

Тесіктен өтетін компоненттер
Топ	Топтағы қоршаулардың түрлері	Корпус өлшемдері	Жетекші қадам	Күріш.
Бір қатардағы терминалдармен - SIL	ТО-92ТО-202, ТО-220 және т.б.	380x190, 1120x135,420x185…	100 млн	Күріш. 1, а
Екі қатарлы терминалдармен - DIL	MDIP, CerDIP	250x381…577x2050	100 млн	Күріш. 1, б
Радиалды сымдармен	TO-3, TO-5, TO-18	-	-	Күріш. 1, в
Осьтік өткізгіштермен		-	-	Күріш. 1, г
Торлар - Тор	CPGA, PPGA	286x286…2180x2180 млн	20…100 млн	Күріш. 1, г
Беткейге орнатылған компоненттер
Екі қатарлы терминалдармен - DIL	«SOT-23, SSOP, TSOP, SOIC»	55x120…724x315 млн	25…30 млн	Күріш. 2, а-б
Төртбұрышты корпустың бүйірлеріндегі терминалдары бар - Quad Package	LCC, CQJB, CQFP, CerQuad, PLCC, PQFP	350х350 миллион...20х20 мм	50 миллион...0,5 мм	Күріш. 2, в
Торлар - Тор	BGA, uBGA	-	0,75 мм (uBGA)	Күріш. 3, а-б

Практикалық тұрғыдан ең қызықтысы, автордың айтуынша, BGA пакеттері, дәлірек айтсақ, 0,75 мм қадамы бар 672 түйреуіш бар mBGA. BGA пакетінің үстіңгі бөлігі ерекше қызық емес, бірақ ең маңыздысы - бұл компоненттер пакетінің төменгі бөлігі мен ішкі бөліктері. Суретте. 3a шар сымдары көрінетін BGA бумасының төменгі бетін көрсетеді және суретте. 3, b – осы дененің секциялық көрінісі.

Күріш. 3. BGA пакеті

Заманауи компоненттердің жоғарыда келтірілген қысқаша шолуы модульдерді орнатудың ықтимал нұсқаларының саны тақтадағы әртүрлі орындарда қаншалықты көп екендігі туралы түсінік береді. Сонымен қатар, шолуда басқа топ ұсынылмады - стандартты емес компоненттер тобы (тақ пішінді компоненттер).

Монтаждау түрлерін әртүрлі параметрлер бойынша бөлуге болады: монтаждау үшін пайдаланылатын тақтай жақтарының саны бойынша (бір немесе екі жақты), қолданылатын құрамдас бөліктердің түрлері бойынша (беттік, шығыс немесе аралас), олардың екі қабатты орналасуы бойынша. жақты модуль (аралас аралық немесе аралас). Олардың ең кең тарағандарын, сондай-ақ орнатудың әрбір түрі үшін технологиялық операциялардың ретін қарастырайық.

Орнату түрлері

Беттік орнату

Тақтаға беттік монтаждау бір жақты немесе екі жақты болуы мүмкін. Монтаждың бұл түріндегі технологиялық операциялардың саны ең аз.

Бір жақты орнату үшін (4-сурет, а) экранды басып шығару арқылы тақтаның диэлектрлік негізіне дәнекерлеу пастасы қолданылады. Тақтаға қолданылатын дәнекерлеу мөлшері ауыстырылатын элементтердің қажетті электрлік сипаттамаларын қамтамасыз етуі керек, бұл тиісті бақылауды қажет етеді. Компоненттерді орналастырып, бекіткеннен кейін дәнекерлеу операциясы өлшенген дәнекерлеуді қайта ағызу арқылы орындалады. Технологиялық цикл аяқталғаннан кейін дәнекерлеу қосылыстары бақыланады, сонымен қатар функционалды және контур ішіндегі бақылау жүргізіледі. Суретте. 4а бетке орнатылатын құрамдастардың әртүрлі түрлерін көрсетеді: PLCC және SOIC пакеттеріндегі орнату қиынға соғатын компоненттер және оңай орнатылатын чип компоненттері.

Күріш. 4. а, б

Екі жақты беттік монтаждау үшін (Cурет 4, б) әртүрлі іске асыру нұсқалары мүмкін. Олардың бірі технологиялық процесті тақтаның төменгі жағына дәнекерлеу пастасын қолдану операциясынан бастауды қамтиды. Содан кейін желімнің есептелген дозасы компоненттерді орнату және құрамдас бөліктерді орнату орындарына қолданылады. Осыдан кейін желім пеште полимерленеді және дәнекерлеу пастасы ериді. Тақта төңкеріліп, дәнекерлеу пастасы жағылады және тақтаның үстіңгі жағына компоненттер орнатылады, содан кейін үстіңгі жағы балқытылады. Бұл жағдайда компоненттерді дәнекерлеу үшін бір жақты қыздыру пештері қолданылады.

Екі жақты беттік монтаждаудың тағы бір жүзеге асырылуы екі жақты жылытуы бар пештерді пайдаланады.

Қызықты сұрақ - тақтаға желім қолдану керек пе? Бұл операция тақтаны төңкерген кезде компоненттердің бөлінуін болдырмау үшін орындалады. Қолданыстағы есептеулер көрсеткендей, көптеген бөліктер тақтай төңкерілсе де құлап кетпейді, өйткені олар дәнекерлеу пастасының беттік керілу күштерімен орнында ұсталады. Осы себепті желімді жағу операциясын міндетті деп санауға болмайды.

Аралас кеңістікті орнату

Аралас аралық монтажда тесігі бар құрамдас бөліктер (THT құрамдастары) тақтаның үстіңгі жағында, ал үстіңгі бөліктер төменгі жағында орналасқан. Бұл жағдайда қос толқынды дәнекерлеу операциясы міндетті болып табылады. Құрамдас бөліктердің аралас аралық орнатылуы күріште көрсетілген. 5.

Күріш. 5. Аралас аралық орнату

Орнатудың бұл түрін жүзеге асыру келесі әрекеттер тізбегін қамтиды: диспенсермен тақтаның бетіне желім жағылады, оған SMD компоненттері орнатылады, желім пеште полимерленеді, содан кейін компоненттер орнатылады. тесіктер, модуль жуылады және басқару операциялары орындалады.

Балама нұсқа - құрамдас бөліктерді тақтаның тесіктеріне орнату арқылы құрастыруды бастау, содан кейін үстіңгі монтаждық құрамдастарды орналастыру. Ол кәдімгі тетіктердің сымдарын қалыптау және кесу арнайы құралдардың көмегімен алдын ала жүргізілгенде қолданылады, әйтпесе үстіңгі бөліктер тақтаның тесіктері арқылы өтетін сымдарды кесуді қиындатады. Орналастырудың жоғары тығыздығы бар үстіңгі монтажға арналған құрамдас бөліктерді алдымен орнатқан жөн, бұл өнімді өндіру процесінде тақтаны айналдырудың ең аз санын талап етеді.

Аралас орнату

Аралас орнатудың мысалы ретінде тақтаның үстіңгі жағындағы SMD және TNT құрамдастарын (саңылаулар арқылы орнатылған) және төменгі жағында тек SMD құрамдастарын орнату болып табылады. Бұл орнатудың ең қиын түрі (Cурет 6).

Күріш. 6. Аралас орнату

Оны жүзеге асырудың әртүрлі нұсқалары мүмкін. Олардың бірінде дозалау әдісін қолдана отырып, алдымен желім баспа платасының төменгі жағына жағылады, ал SMD компоненттері қолданылатын желімге орнатылады. Компоненттерді орнатуды тексергеннен кейін желім пеште өңделеді. Тақтаның үстіңгі жағына дәнекерлеу пастасы жағылады, содан кейін оған SMD компоненттері орнатылады. Дәнекерлеу пастасын экранда басып шығару және тарату әдістерін қолдана отырып қолдануға болады. Соңғы жағдайда желім мен дәнекерлеу пастасын қолдану операциялары бір жабдықта орындалуы мүмкін, бұл шығындарды азайтады. Дегенмен, дәнекерлеу пастасын тарату әдісімен қолдану экранды басып шығарумен салыстырғанда процестің төмен жылдамдығы мен тұрақтылығына байланысты өнеркәсіптік өндіріс үшін жарамсыз және өнімге трафарет болмағанда немесе оны дайындаудың практикалық еместігінде ғана негізделген. Бұл жағдай, мысалы, электронды модульдердің кең ауқымын тәжірибелік өндіру кезінде, өңделген құрылымдардың көптігі мен шағын сериялардың арқасында трафареттерді өндіруге кететін шығындар айтарлықтай болған кезде туындауы мүмкін.

SMD компоненттерін тақтаның үстіңгі жағына орнатқаннан кейін, олар экрандық принтерде қолданылатын дәнекерлеу пастасын қайта ағынды әдісімен немесе тарату әдісімен топтастырылады. Осы операциядан кейін беткі монтаждалатын компоненттерді орнатумен байланысты технологиялық цикл аяқталды деп саналады.

Әрі қарай, құрамдастарды тақтаның тесіктеріне қолмен орнатқаннан кейін, барлық SMD құрамдастары бір-бірімен дәнекерленген, бұрын тақтаның астыңғы жағында өңделген желім және орнатылған қорғасын компоненттері арқылы ұсталады.

Технологиялық цикл аяқталғаннан кейін көзбен дәнекерлеуді тексеру және бақылау операциялары орындалады.

Аралас орнатудың басқа іске асырылуымен операциялардың басқа тізбегі қабылданады. Бірінші қадам трафарет арқылы дәнекерлеу пастасын жағу, тақтаның үстіңгі жағына күрделі беттік бекіту компоненттерін (SO, PLCC, BGA) орнату және мөлшерленген дәнекермен балқыту. Содан кейін бөлшектерді тақта саңылауларына орнатқаннан кейін (тиісті кесу және түйреуіш бекіту арқылы) тақта төңкеріліп, оған желім жағылады және қарапайым беттік бекіту пішіндерінің құрамдас бөліктері (чип құрамдастары, SOT компоненттері) орнатылады. Олар және саңылауларға орнатылған компоненттердің сымдары бір мезгілде қос толқынды дәнекерлеумен дәнекерленген. Дозаланған дәнекерлеуді балқыту арқылы (тақтайдың үстіңгі жағында) құрамдас бөліктерді тиімді дәнекерлеуді және толқындық дәнекерлеу арқылы дәнекерлеуді (тақтаның төменгі жағында) қамтамасыз ететін жабдықты бір желіде де қолдануға болады.

Айта кету керек, аралас орнатуды жүзеге асыратын технологиялық процесте тақтаның екі жағында компоненттер болған кезде құрастырудың күрделілігіне байланысты басқару операцияларының саны артады. Дәнекерлеу қосылыстарының саны және олардың сапасын қамтамасыз етудің қиындығы да сөзсіз артады.

Бір жақты шығару және үстіңгі монтаждау

Дүниежүзілік тәжірибеде бұл технология дәнекерлеу пастасын қайта ағызу технологиясы (reflow) деп аталады және жер үсті монтаждау технологиясындағы стандартты технологиялардың бірі болып табылады (7-сурет).

Күріш. 7. SMD және TNT бір жақты орнату

Осы типтегі модульдер келесідей жиналады: тақтаның бетіне дәнекерлеу пастасы қолданылады, оған SMD компоненттері орнатылады; Содан кейін паста пеште ерітіледі, THT компоненттері орнатылады, толқынды дәнекерлеу жүргізіледі, содан кейін жиналған модуль жуылады және тексеріледі.

Бір жақты шығыс монтажы

Мұндай баспа платаларын құрастыру технологиясы (8-сурет) толқынды дәнекерлеуді қолданатын стандартты құрастыру және орнату циклі болып табылады. Бұл цикл қорғасын құрамдас бөліктерін орнату, оларды толқынды дәнекерлеу аппаратында дәнекерлеу және басқару операцияларынан тұрады. Құрамдас бөліктерді орнату қолмен немесе жартылай автоматты түрде болуы мүмкін. Жабдықты таңдау қажетті өнімділікпен анықталады. Орнатудың бұл түрін автоматтандыру минималды, ал іске асырудың өзі өте қарапайым.

Күріш. 8. TNT бір жақты орнату

Бұл жарияланым беттік монтажға арналған сериядағы бірінші мақала. Оның логикалық жалғасы орнатудың осы түрі жүзеге асырылатын өндіріс желісінің құрамы туралы мәселені бөліп көрсету болады: жабдықтың әрбір түріне қажеттілік, оның техникалық сипаттамалары және технологиялық процестегі рөлі, персоналдың қажетті құрамы және олардың біліктілігі, сондай-ақ құрастыру және орнату өндірісін құру кезінде туындайтын басқа да мәселелер .

Әдебиет

1. Schmits J., Heiser G., Kukovski J. Болашаққа көзқарас. Электрондық компоненттердің дамуының технологиялық тенденциялары және электронды модульдерді баспа платаларында құрастыру. А.Калмыковтың аудармасы мен өңдеуі. Компоненттер мен технологиялар, №4, 2001 ж.
2. www.pcbfab.ru.

Автор иллюстрацияларды дайындауға көмектескен Р.Тахаутдиновке алғысын білдіреді.