Справочное пособие - микросхемы и их применение (1086445), страница 49
Текст из файла (страница 49)
При создании плат стоемятся уменьшить число слоев и минимизировать длину соеденительныхпроводников. Для сложных устройств поиск оптимальной топологии вручную очень затруднителен, поэтомудля трассировки плат все шире применяют ЭВМ.Большая сложность МПП затрудняет контроль качества. Наиболее часто используют методыавтоматической проверки на целостность проводников и отсутствие коротких замыкании между ними. Дляпроверки МПП закрепляют на рабочем столе контрольной установки и к монтажным отверстиям платыприжимают пру-жинящие контакты, подключающие участки рисунка плат к контрольной схеме.
Болееподробные сведения о печатных платах имеются в [42].Размешение микросхем, компоновка узлов, ячеек и блоков. Интегральные микросхемы и микросборки напечатных платах, как правило располагают рядами, хотя допускается их расположение в шахматном порядке.Установку и крепление микросхем на плата производят, учитывая легкость доступа к любой из них ивозможность замены.Рис. 8.8.
Установка микросхем на печатную плату:а, б — микросхемы со штыревыми выводами; в — микросхемы с пленарными выводами (1— микросхема; 2 — основание; 3 — теплоотводящая шина; 4 — прокладка)Микросхемы со штыревыми выводами при расстоянии между выводами, кратном 2,5 мм, располагают напечатной плате таким образом, чтобы их выводы совпадали с узлами координатной сетки (рис. 8.6,а).
Еслирасстояние между выводами не кратно 2,5 мм, то их располагают так, чтобы один или несколько выводовсовпадали с узлами координатной сетки. При этом микросхемы устанавливают только с одной стороныпечатной платы, причем между микросхемами и платой обычно оставляют зазор. Допускается применениеизоляционной прокладки из пресс-материалов, которую приклеивают к плате. Примеры креплениярассматриваемых элементов показаны на рис. 8.8,а, б.Рис. 8.9. Разметка посадочных мест для микросхем:а — для штыревых выводов; б — для пленарных выводовРис. 8.10.
Варианты расположения выводовРис. 8.11. Установка микросхем с учетом направления воздушного потокаМикросхемы с пленарными выводами припаивают к металлизированным контактным площадкам печатнойплаты. Варианты их крепления приведены на рис. 8.8,в. Такие микросхемы могут устанавливаться как с одной,так и с двух сторон печатной платы. Микросхемы повышенной степени интеграции (третьей и более) частоустанавливают на теплоотводящее металлическое основание ячейки или индивидуальные радиаторы.Примеры разметки посадочных мест для микросхем на печатной плате даны на рис. 8.9,а, б. При установкемикросхемы первый ее вывод должен быть совмещен с ключом, нанесенным на плату. Выводы на плате могутрасполагаться как в один ряд (рис.
8.10,а), так и в шахматном порядке (рис. 8.10,6).Шаг установки микросхем на печатной плате определяется конструктивными параметрами корпуса, числомвыводов, требуемой плотностью компоновки, температурным режимом блока. Шаг установки микросхемвыбирают кратным 2,5 мм для микросхем с расстоянием между выводами 2,5 мм и кратным 1,25 мм для микросхем с расстоянием между выводами 1,25 мм.
Шаг может быть от 15 мм (для корпуса 151.15 — 1) до 70 мм (длякорпуса 244.48 — 1).Основным методом компоновки микросхем считается плоскостной, при котором элементы устанавливаютна печатной плате в одной плоскости с одной или двух сторон. Микросхемы в прямоугольных корпусах обычноразмещают с учетом направления воздушного потока, как показано на рис. 8.11. Это позволяет создатьнаилучшие условия для их охлаждения. Используют и другие способы установки микросхем на платах. Так, длямикросхем со штыревыми выводами используют объемные конструкции в виде «гармошки», «вафли» и т. п. Впервом случае (рис.
8.12,а) применяют гибкую печатную плату, между перегибами которой устанавливаютмикросхемы. Во втором случае (рис. 8.12,6) микросхемы крепят к жестким платам. Такие конструкцииприменимы только при облегченном тепловом режиме. В некоторых конструкциях микросхемы крепят нагибком основании из резины («ремне»), которое прошито соединительными проводами (до 250 шт.).Рис.
8.12. Варианты установки микросхем на платы: о — гибкие платы; б — жесткие платы (1— плата; 2 — микросхема)Бескорпусные микросборки обычно устанавливают на теплоотво-дящее металлическое основание ячейкиили индивидуальные металлические шины. Размеры плат микросборок составляют от 16X7,5 до 48X30 мм, отэтих размеров зависит шаг их установки. На печатные платы (а также в микросборки и гибридные микросхемы)могут устанавливаться безвыводные керамические кристаллодержа-тели или кристаллы бескорпусныхмикросхем. Такие кристаллы могут поставляться на ленточных носителях, представляющих собой основание,на котором установлен герметизированный кристалл и нанесен рисунок соединений, который обеспечиваеткоммутацию между печатной платой и кристаллом. Перед установкой часть ленты с кристаллом исоединениями вырезают и затем устанавливают на плату. Использование ленточного носителя кристалловзначительно облегчает автоматизацию монтажа, особенно когда требуется соединение с большим числомвыводов.Навесные детали устанавливают на печатных платах с использованием посадочных мест микросхем.
Приодностороннем монтаже эти детали крепят со стороны расположения микросхем, а при двустороннем — состороны размещения разъемов.В качестве навесных компонентов применяют малогабаритные керамические (КЛГ, КМ, К10-9, К10-17, К1022) и оксидно-электролитические конденсаторы (К53-10, К53-15), резисторы СЗ-2, СЗ-3, дроссели ДМ,трансформаторы ММТИ-35, ТИГ-34, катушки индуктивности на карбонильных тороидальных сердечникахмарки Р-100 либо пленочного типа на подложках малых размеров и др.Крупногабаритные радиодетали и узлы группируют, как правило, в отдельные ячейки.
При совместнойкомпоновке микросхем и крупногабаритных дискретных компонентов рекомендуется группироватьмикросхемы в узлы, соизмеримые по высоте с дискретными компонентами, т. е. применять объемноплоскостной метод компоновки (рис. 8.13).Рис. 8.13. Компоновка узлов на микросхемах совместно с навесными деталями (1 — узлы смикросхемами; 2 — дискретные компоненты; 3 — печатная плата)Объемно-плоскостной монтаж применяют и в случае использования готовых узлов пакетной конструкциина микросхемах. Пакеты набирают из корпусированных микросхем с пленарными выводами, располагают иходну на другой и заливают компаундом.
Монтаж соединений производят на боковых гранях пакета, кудавыходят выводы, с помощью напыленных проводников. Такая конструкция позволяет сравнительно простоувеличить плотность компоновки микросхем.Ячейки чаще всего содержат одну или две платы. Число печатных плат определяется требованиемфункциональной законченности ячеек, их повторяемостью, а также габаритными размерами плат и ячеек.Конструктивно ячейки могут быть выполнены в бескаркасных и каркасных вариантах. Роль несущегоэлемента в бескаркасном одноплатном варианте выполняет печатная плата. Такие ячейки применяют вслабонагруженпой аппаратуре.
Использование бескаркасных конструкций в сильно нагруженной аппаратуредопускается при наличии в блоках дополнительных элементов конструкций, обеспечивающих необходимуюмеханическую прочность ячеек. Примеры бескаркасных ячеек показаны на рис. 8.14,о, б.В бескаркасном исполнении создают ячейки-модули первого уровня. Они обычно имеют типовые размерыпечатной платы 170X75, 170X200.
Пример конструкции модуля показан на рис. 8.14,е.В каркасных конструкциях роль несущего элемента выполняет рамка или металлическое основание ячейки.Каркасные конструкции ячеек применяют в аппаратуре с высокими механическими требованиями, при двух- имногоплатных конструкциях ячеек, а также при использовании схем повышенной степени интеграции.На рис. 8.15 показан пример каркасной ячейки, на литое металлическое основание -которой установленымикросхемы третьей-четвертой степени интеграции; их выводы припаивают к печатной плате, прикрепленнойснизу к металлическому основанию.Блоки аппаратуры на микросхемах чаще всего имеют разъемную или книжную конструкцию.Электрические соединения между узлами, ячейками и блоками осуществляют плоским кабелем, гибкимпечатным кабелем или монтажными проводниками.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
