3.2.3 Подготовка микросхем

Подготовка микросхем для установки на печатные платы состоит из следующих этапов:

1. входного контроля;

2. рихтовки;

3. формовки;

4. обрезки;

5. облуживания выводов.

При входном контроле микросхемы подвергаются внешнему осмотру, включая проверку клейм и документов, подтверждающих их годность, а также проверке по электрическим параметрам на соответствие техническим условиям.

Для рихтовки, формовки и отрезки выводов используется разнообразная технологическая оснастка, включающая в себя как ручные приспособления и устройства, так и полуавтоматические и автоматические установки. Технологическая оснастка должна обеспечивать защиту выводов от повреждений в момент их формовки.

Формовка планарных выводов микросхем должна производиться с радиусом изгиба не менее 2С, где С - толщина вывода. Расстояние от корпуса до центра окружности изгиба должно быть не менее 1 мм (если в технических условиях особо не оговорен другой размер). Формовка и обрезка штырьковых выводов микросхем осуществляются путем их установки в пазы специальных матриц, где они зажимаются, и последующей гибки и отрезки с помощью соответствующих пуансонов. Зажим выводов перед формовкой предотвращает их деформацию в местах выхода из корпуса и возникновение напряжения в них.

Минимальный радиус изгиба определяется размером 2d, где d - диаметр вывода.

Рис. 7. Варианты формовки выводов и установка на печатную плату микросхем с планарными выводами.

На рис. 7 показана формовка выводов и установка па печатную плату микросхем с планарными выводами для вариантов установки без зазора (а), с зазором (б) и с прокладкой (в). При монтаже без зазора корпус микросхемы устанавливают па печатную плату, ориентируют выводы относительно контактных площадок и припаивают. Корпус удерживается за счет подпайки выводов или его еще приклеивают к поверхности платы клеями типа ЭПН-20, ЛН пли лаком УР-231. При установке корпуса микросхемы на прокладку (чаще всего в виде полоски из стеклотекстолита толщиной до 0,3 мм) последнюю предварительно приклеивают и к ней в свою очередь приклеивают корпус. В некоторых случаях для отвода тепла и экранирования микросхем используют металлические прокладки, которые изолируют от поверхности платы специальной пленкой. Ha рис. 8 показаны два варианта формовки штырьковых выводов микросхем.

Рис. 8. Варианты формовки штырьковых выводов микросхем.

После формовки и подрезки выводов следует технологический процесс горячего лужения, который, состоит из следующих операций:

1. флюсование выводов;

2. лужение в расплавленном припое;

3. удаление остатков флюса;

4. контроль.

Наиболее сложной является операция лужения, поскольку следует выдержать расстояние от облученной части выводов до корпуса микросхем в пределах 1±0,5 мм.

Для лужения используется припой ПОС-68 с температурой 513±5 К. Выдержка выводов в припое в течение 3±0,5 с осуществляется с помощью реле времени.

При подготовке микросхем к установке па печатные платы следует также руководствоваться отраслевым стандартом ОСТ ГО.054.087 «Узлы и блоки радиоэлектронной аппаратуры. Подготовка навесных элементов к монтажу». Этот стандарт устанавливает типовые технологические процессы подготовки микросхем к установке па печатные платы.

Установка навесных радиоэлементов и микросхем на печатные платы производится ручным способом или специальными укладочными машинами. В первом случае для подрезки и подгибки выводов используют специальные установки. Также используют полуавтоматы для установки навесных радиоэлементов с осевыми выводами па печатную плату. В подающее устройство радиоэлементы загружают поштучно вручную, с помощью кассет или лент с вклеенными радиоэлементами. В полуавтомате предусмотрена перенастройка подающего устройства на различные типоразмеры радиоэлементов.

Для установки микросхем на печатные платы применяют различные устройства и полуавтоматы. При этом следует иметь в виду, что микросхемы в корпусах со штырьковыми выводами устанавливают только с одной стороны платы без зазора или с зазором, а микросхемы с планарными выводами могут устанавливаться с двух сторон печатной платы. Это объясняется тем, что монтаж штырьковых выводов, как правило, производят в сквозные отверстия, а планарные выводы можно припаивать к металлизированным контактным площадкам, расположенным на обеих сторонах печатных плат.

Электрический монтаж выполняют в соответствии с технологической документацией, включающей в себя монтажные схемы прибора и отдельных сборочных единиц, таблицы монтажных соединений, технологические карты поэтапного выполнения электрического монтажа, специальные технологические инструкции.

В настоящее время используются две основные разновидности электрического монтажа:

а) мягкий с использованием монтажных проводов, кабелей и жгутов;

б) жесткий с использованием монтажных печатных плат.

Жесткий монтаж обладает рядом неоспоримых преимуществ, главными из которых являются повышение надежности работы приборов, уменьшение их габаритов, резкое снижение трудоемкости монтажно-сборочных работ, возможность механизации и автоматизации производства. Особенности определяется механизмом подачи элементов: при ручной подаче - 1500...3000 эл./ч, из вибробункера - 5... 10 тыс. эл./ч, с ленты - до 20 тыс. эл./ч.

Подготовка к монтажу ИС с пленарными выводами осуществляется на автоматической линии (ГГМ2.249.020), включающей унифицированные модули распаковки ИС из тары-спутника, формовки и обрезки выводов, флюсования и лужения выводов холодной напрессовкой припоя ПОС-61 сечением 0,4X0,8 мм и укладки ИС в технологические кассеты. Каждый модуль оснащен комплектами кассет для загрузки и выгрузки, в нем находится по 18 кассет с 50 ИС в кассете. Производительность линии составляет 900 эл./ч.

Для повышения производительности сборочных автоматов элементы упаковывают в технологические кассеты (для ИС) или липкую ленту. Подача из магазинов является более дешевым способом, так они могут многократно использоваться, но подача с ленты более универсальна. Элементы могут вклеиваться в ленту одного номинала (для автоматических линий) или разных номиналов и типоразмеров по программе (для отдельных автоматов). В последнем случае применяются комплектующие автоматы переклейки элементов, их производительность в зависимости от типа колеблется от 2 до 15 тыс. эл./ч. Автомат переклейки, выпускаемый отечественной промышленностью (например, ГГМ1.139.001), характеризуется следующими параметрами: длина корпуса вклеиваемого ЭРЭ - 6...20 мм, диаметр корпуса - 2 ...8 мм, длина вывода 20 ...25 мм, диаметр вывода 0,6... 1 мм, ширина ленты - 6 мм, ширина вклейки 53, 63, 73 мм, шаг вклейки 5, 10 и 15 мм, число программируемых элементов - 20.