Гелль П.П., Иванов-Есипович Н.К. Конструирование и микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры (1984) (1092053), страница 36
Текст из файла (страница 36)
промышленные условии производства УГиК. промышленное производство УГИК и гибридно-интегральных модулей иа их основе требует специального технологического оборудования, создание ноторого осуществлено в рамках технологического обеспечения гибкого автоматизированного производства (ГАП), оптимизируемого по минимуму операторов н обслуживающего персонала, Организация производства на основе ГАП имеет особое значение длн судовой и другой РЭА, отличающейся широкой номенклатурой (тыснчи наименований) прн малых размерах партий (десятин и сотни штук в партии). Таиое производство построено на базе четырех технологических модулей: печати, обжига, лужения н сборки.
Каждый технологичесиий модуль «привнзан» н стандартной части здания завода площадью 6Х9=54 м'". Технологнчесний модуль печати оснащен печатными полуавтоматами ПАП-170 длн печати веждой пасты на своем станке через трафарет. Каждый полуавтомат снабжен установкой инфракрасного излучении УИКИ-300 со струнным транспортером. Установив работает в знтоматнческом режиме и протягивает на транспортере основании с оттиснами по нагретой плите и под ннфранрасными лампами, обеспечивая подсушну пасты при температуре до 000 'С.
Такая подсушив достаточна длп того, чтобы можно было наносить следующий слой. Проводниховые, резнстивные и днэлентричесиие пасты подготавливают в этом же модуле. ИП с подсушенными слоями поступают в модуль обжига, где хрома высокотемпературной обработки всех слоев производят лазерную доводну резисторов с заданной точностью. Технологический модуль лужения предназначен дли нанесения слоя припон нормированной толщины (обычно 50 мнм) на нонтзнтные 174 площадки с целью последующей пайки навесных элементов, перемычек :«Ь: и проводников, соединяющих ИП с соединителем в ГИМ.
Лужеиие ос- .:1 новано на печати паяльной пасты через трафарет н ее оплавлепии. Для обеспечения высшей категории качества продукции и хорошего оплав пения пасты паяльную пасту получают на месте путем ультразвукового диспергирования припоя на установке УЛ-10, где распыленный в порош«1к припой смешивается с флюсуюшнм связующим н в виде пасты в тубах поступает на печатный полуавтомат ПАП-!70. ИП с контактными площадками, покрытыми паяльной пастой, поступают иа транспортер установки инфракрасного .иалучения УИКИ-ЗОО, где паста оплавляется в слой припоя нормированной толщины. После контроля под микроскопом ИП поступают па технологический модуль сборки.
Лля обеспечения высокого качества пайки срок хранения от лужения до пайки не должен превышать одной-двух смен В состав технологического модуля лужения входит стол для изго. товлення трафаретов СИТ-170. Он представляет собой рабочее место, осяащеаное секцией химической обработки оснований до н после нанесения фоторезнста. Можно наносить как пленочный, так и зкндкпй фоторезнст. Кроме того, стол оснащен секцией совмещения и экспонирования, что позволяет выполнить комплекты совмещенных трафаретов с точностью +.50 мкм прп разрешающей способности 1ЗО мкм. Здесь же изготовляют вса трафареты, предназначенные для технологического мо дуля печати.
Всего для работы на оборудовании я для обслужквания четырех технологических модулей, имеющих производительность 100 тыс. модулей в год (отнесенных к условному размеру 48ХЗО мм), требуется 11 человек. Все технологические модули могут быть оснащены микропроцессорами, которые работают в совету1ошем и управляющем режимах и помогают операторам в трудных условиях широкой номенклатуры изделкй выбирать требуемые комплекты трафаретов, распределять их по полуавтоматам, устанавливать последовательность прохождения, назначать режимы и вести учет продвижения продукции по операциям. Топологическое конструирование И П. Топологичсское конструирование ИП начинают с определения площади, необходимой для размещения рисунка заданной схемы ЭЗ.
Для этого в спецификации ЭЗ ГИМ против каждой позиции элемента проставляют два значения; площади посадочного места (табл. 4-1 и 4-2) и мощности, выделяемой данным элементом. Для бескорпусных навесных элементов (рис. 4-3) посадочным местом является участок основания ИП для закрепления навесного элемента, включая контактные площадки под выводы. Затем находят суммарную площадь для рисунка и суммарную выделяемую мощность. По элек'"т=:;:,"! трической схеме устанавливают необходимое число контактных площадок для подключения к соединителю, предусматривая 1О %-ный запас.
Число внешних контактных площадок устанавливается из расчета их размещения с шагом 2,5 мм при ширине контактной площадки 1 мм вдоль ',-;.":.,«-';::.:;длинной стороны платы. Рабочее поле ИП отличается от :.';:.,-';",:-'.'-.";,::=;":,: габаритов основания на ширину краевого поля, сос~авляю~~"„'-',"";-;;:-' тцую 5 мм по всему периметру. Для некоторых элсктриче- 175 Таблица 4-2 Площадь носвдочиого места типовых представителей трвнзисторов, микросборок, диодных митрии, иитегрзльнслх микросхем и трансформаторов ПВОШВДЬ ООСЕДОЧВОГО месте, мм' тмвоеое ввеяствввтевь Трвнзистор мвлосигнзльный типа 2Т317 Транзистор мощный тннв КТ908Л нри поставке в виде не)звзрезенных пластин Мнкросборке резисторнзя тонкоплеяочнзя бсскорн»сная 11» — число резисторов) Диоднвя мвтридв тине 2Д9!1 Интегральная микросхеме тинв: К1ЛБ!11 К743 734 7ЛБ066 Трансформатор типа: ТИГ1 ТИГ31 ТИГ49 МТИ2з 10+0,7 Ж 16 6 Гз 26 16 60 82 110 130 ских схем, таких, как шифраторы, дешифраторы, схемы управления, которые имеют множество внешних входных и выходных связей, может оказаться решающей в вопросе о размещении не суммарная площадь, занимаемая 'навесными элементами, а площадь вдоль края ИП под внешние контактные площадки.
В ряде случаев допускается не все внешние контактные площадки сводить к краю. Можно по."."л" лучить заметную экономию, вплоть до экономии целого уровня, если часть внешних контактных площадок расположить внутри рисунка, а не выводить на край ИП По трем величинам (площадь, мощность, число внешних контактных площадок по краю) выбирают необходимое число типовых оснований для размещения заданной 33 (табл.
4-3) Приведенные предельные значения рассеиваемой мощности получены из условия Р д=0,5 Вт/смз для металлических оснований с высокой эффективностью теплоотвода, которая обеспечивается двумя основными способами: за счет теплопроводности или обдува. В первом случае осно:.„:..-';:,. ванне устанавливают в несущей конструкции с помощью пайки при условии малого теплового сопротивления между ;,«~:~;:..- . 12 — 690 477 с о з о одОь с'о ф с' ф'Ф О о сО о -оо ~о оо саксо о-о ос> оа оо 8 .—.-й . оооооо о сс о С 6 о М о сс с" с сс И с'с о с 6 й сч с'.3 с'с '~6 Ы 176 Ю р сс ! ! с о сс Э О Й и сс з а й с" о~ с:с й ~й ~ Ф БИ .с Ф сСй сс >, цЗ ф с с! сс6 ~х й и с Д ф 8 о о о ! ! ! ! ! ! ! ! ! оооо % о М с ы сс ~ М 2) енщаяапая ялга!алла Рнс.
4-3. Теневые представители бескорпусных ЭРЭ с балочными (шариковыми) выводамн (а); с толстымн (0,5 мм) проволочными выводамн (б); с тонкими (0,04 мм) проволочиымн выводами (а); с контактиымн площадками (на примере конденсатора К10-17) (г) несущей конструкцией и теплоотводной массой РЭА, которая принята за бесконечный радиатор с температурой 30'С. Это справедливо только при эффективном воздушном или жидкостном охлаждении РЭА в целом. Во втором случае непосредственно на оборотную сторону основания напаивают спиральные или другие радиаторы и обеспечивают интенсивное движение охлаждающего воздуха через Таблица 4-8 Параметры крупноформатных металлических уиифнпированных основания Разыеры. мм 1 Число нонтматныз площздьн по длазноа сто- Роне Паедельная мощность, Рас осязаемая осно Площадь Раас*ага поля.
см' ралоещ.о сааза н«е наннем, Вт 65Х160 65Х130 Ю4 84,5 52 42 75Х 170 75Х 140 17В 1 е них. Для керамических оснований Р в~0,1 Вт/смз. При проектировании совмещения топологических рисунков различных слоев необходимо соблюдать следующую посчедоватсльность расположения слоев: Номер слоя от )основання Номер слоя ат о сна в в ан; я~ Нванааеннс слоя ивана енне слоя о 6 7 8 о 1 Грунт Проводннни 1-го уровня Резисторы низноомные Резисторы высоноомиые Изоляция 1-го уровня Перемычнн 2-го уровня Изоляция 2-го уровня Перемычки 3-го уровня Зз щите Грунтом называют изоляционный слой, наносимый непосредственно на основание.
На металлическое основание грунт следует наносить по конфигурации основания, кроме мест, предназначенных для пайки и крепления (краевая зона, точки заземления и др.). Изоляционные слои также должны иметь конфигурацию основания, кроме мест, подлежащих пайке, и контактных окон для соединения со слоями, наносимыми сверху. Допускается предусматривать в изоляционном слое окна над резисторами, предназначенными для функциональной доводки узла. Такая доводка выполняется после установки 'а!!"':: навесных элементов.
Защитный слой (самый верхний) должен иметь конфигурацию основания, кроме мест, подлежащих пайке. я:::;.,"..„',: Грунт, изоляционные слои и защиту необходимо наносить двукратно с общей толщиной нс менсе 40 мкм, чтобы исключить образование сквозных пор, вызывающих короткое замыкание. Толщина проводникового слоя должна быть ве менее 1О мкм, а резистивного — не менее 25 мкм.
Допускается !;;,'".;::: наносить резистивный слой двукратно, т. с. с общей толщи'-:.агг:::- ной 50 мкм. Бескорпусные навесные элементы должны закрепляться на поверхности ИП преимущественно пайкой. Применение клея ограничено опасностью возгонки органической со- !~„.;- ставляющей в замкнутом запаянном объеме и отравления поверхности полупроводникового кристалла в условиях длительного применения нлн хранения (свыше 10 лет). При :,:;:,::.";":-- креплении пайкой посадочное место выполняют в виде кон- :-.":~.'2„:::'"тактной площадки, так, что расстояние от края навесного элемента до края контактной площадки не менее 0,25 мм, :12» 179 Ряс. 4-4.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
