Cтраница 3
Конструктивные данные подразделяются на общие и частные и характеризуют объем и форму гибридной ИМС, размеры платы, число и расположение выводов, формирование единой топологической структуры для ряда схем, размеры и способ монтажа компонентов, способ монтажа ИМС в корпусе. [31]
Тип печатной платы ( односторонняя, двусторонняя, многослойная или гибкая) определяет плотность компонентов, которые могут быть прикреплены к ней. Выбор метода монтажа печатных плат обусловливается технологией и надежностью. К основным методам относятся: технология монтажа на всей поверхности ( SMT), смешанная технология [ включает технологию SMT и технологию сквозных отверстий ( РТН) ] и технология монтажа компонентов на нижней стороне платы. [32]
Второй этап-контрольно-сборочный, начинается с контроля пассивных элементов на подложках. Достаточно большие размеры элементов позволяют осуществлять подгонку их параметров, например, с помощью лазера. В толстопленочных микросхемах подгонка обязательна во всех случаях, так как точность воспроизведения параметров элементов мала. Далее производят разрезание подложек, установку их в корпуса, монтаж дискретных компонентов, соединение контактных площадок подложек с выводами корпуса, герметизацию корпуса, контроль и испытания. [33]
После того как разработка интерфейсной схемы завершена, необходимо изготовить производственный образец. Это требует преобразования макета из вида, пригодного для отладки, в форму законченного интерфейсного блока. Для этого необходимо выполнить ряд работ, включающих создание требуемой печатной платы, монтаж компонентов, проверку платы и размещение ее в подходящем конструктиве, снабженном соответствующими соединительными гнездами. [34]
В качестве компонентов в гибридных ИМС используют как кристаллы активных полупроводниковых приборов ( транзисторы, диоды и их сборки) и ИМС, так и дискретные пассивные элементы. В зависимости от способа монтажа гибридные ИМС подразделяются на микросхемы с гибкими и жесткими выводами компонентов. В случае применения компонентов с гибкими выводами вначале производят крепление компонентов на плату, а затем присоединение ( сваркой или пайкой) проволочных выводов. Компоненты с жесткими выводами в большинстве случаев не требуют предварительного крепления, так как необходимая жесткость и механическая прочность присоединения к плате обеспечиваются с помощью присоединенных выводов. При этом используют монтаж компонентов с помощью шариковых, столбиковых, балочных или ленточных выводов. Шариковые и столбиковые выводы обеспечивают большую степень интеграции, однако монтаж компонентов с помощью балочных и ленточных выводов более технологичен. [35]
![]() |
Условная конструкция ФЯ аналогового типа на мини - МСБ.| Конструкция на суперкомпонентах. [36] |
Как известно, основу элементной базы МЭА составляют микроэлектронные компоненты ( БИС, СБИС) и функциональные приборы. С развитием микроэлектронной техники их уровень интеграции и функциональная сложность стремительно растут, в результате чего эти компоненты начинают выполнять функции блоков и даже подсистем, определяющих в целом функционирование всего устройства. Так, появляются компоненты более высокого иерархического уровня, или суперкомпоненты. В связи с этим сам процесс конструирования современной и перспективной МЭА высокой интеграции уже не может рассматриваться как сочетание простых задач компоновки и монтажа компонентов, он должен рассматриваться скорее как разработка самих суперкомпонентов ( главным образом), а в дальнейшем-как задачи компоновки и монтажа, причем более сложные, чем в конструкциях предыдущих поколений. [37]
В качестве компонентов в гибридных ИМС используют как кристаллы активных полупроводниковых приборов ( транзисторы, диоды и их сборки) и ИМС, так и дискретные пассивные элементы. В зависимости от способа монтажа гибридные ИМС подразделяются на микросхемы с гибкими и жесткими выводами компонентов. В случае применения компонентов с гибкими выводами вначале производят крепление компонентов на плату, а затем присоединение ( сваркой или пайкой) проволочных выводов. Компоненты с жесткими выводами в большинстве случаев не требуют предварительного крепления, так как необходимая жесткость и механическая прочность присоединения к плате обеспечиваются с помощью присоединенных выводов. При этом используют монтаж компонентов с помощью шариковых, столбиковых, балочных или ленточных выводов. Шариковые и столбиковые выводы обеспечивают большую степень интеграции, однако монтаж компонентов с помощью балочных и ленточных выводов более технологичен. [38]
С, максимальная рабочая температура обычных ИМС ограничивается 75 - 85 С. Это делается для того, чтобы обеспечить надежность и однородность электрических характеристик различных кристаллов. Например, необходимые условия теплоотвода созданы в ГИФУ на базе многослойной керамики. Панель охлаждения прилегает к крышке 2 и имеет внутренние каналы, по которым течет охлаждающая вода с начальной температурой 24 С и с расходом 40 см3 / с. Дополнительное улучшение тепловых свойств ячейки дает заполнение его внутреннего герметичного объема гелием 3, который при комнатной температуре намного превосходит воздух по теплопроводности и снижает внутреннее тепловое сопротивление ячейки более чем наполовину. Собранная и загерметизированная таким образом ячейка имеет внутреннее тепловое сопротивление от кристалла да панели охлаждения 9 К / Вт и внешнее тепловое сопротивление 2 К / Вт. Нагрев кристалла при этом не превышает 68 С. Плотность теплового потока составляет от 20 Вт / см2 на уровне кристаллов и 4 Вт / см2 на уровне ячейки, что на порядок превышает поток теплоты для типовых корпусов с воздушным охлаждением. При установке кристаллов бескорпусных ИМС методами пайки непосредственно на металлическое основание коммутационной платы ( с диэлектрическим покрытием) специальных устройств для теплоотвода не требуется ( см. рис. 1.4); тепловое сопротивление от кристалла до панели охлаждения не превышает 5 К / Вт. Заметим, что для конструкций ВИП важным для микроминиатюризации является снижение габаритов трансформаторов и дросселей путем повышения рабочей частоты преобразования до 200 кГц и более. Из-за относительно небольшой плотности монтажа компонентов ВИП, обусловленной особенностями элементной базы и монтажа, возможно построение ГИФУ путем соединения нескольких микросборок за счет их непрерывной коммутации без применения ПП. Масса и габариты таких ГИФУ значительно меньше этих параметров аналогичных устройств на ПП. [39]