Рис. 5.7. Схемы конструкций бескорпусных MCi

/ - подложка; 2 - зона расположения компонентов МС; 3 - выводы МС

1 2 фЗ

риднои. ИС с контактными площадками ПП осуществляется с помощью золотых перемычек диаметром 30...50 мкм или золоченых медных полосок шириной- 300 и толщиной 20 мкм.

В блоках аппаратуры групп i и 2 (табл. 5.1) ФЯ соединяются между собой по известным компоновочным схемам типа сэндвич , кассета и т. п. При соединении ФЯ группы 3 и 4 оптимальной является книжная конструкция. До стягивания ФЯ в пакет винтом они могут разворачиваться подобно листам книги, этим достигается легкий доступ к любому элементу конструкции при контроле и ремонте. ФЯ соединяются с помощью Гибкого печатного кабеля. Последовательное сложение ячеек в книжку образует пакет, который помещается в герметичный кожух и укрепляется в нем стяжными винтами.

Рассмотренные компоновочные схемы ФЯ и блоков- являются наиболее эффективными, так как принципы их построения- базируются на типовых, унифицированных элементах конструкции. Так, для ФЯ можно унифицировать габаритно-установочные размеры, шаг и размеры контактных площадок ПП, классы точности и чистоты обработки определяющих размеров и поверхностей. Типовая компоновка и монтаж ФЯ и блоков, унификация их типо-)азмеров, принципов размещения С и МС повышают их эксплуатационную надежность и взаимозаменяемость, снижают трудоемкость сборки, контроля и регулировки.

Конструкции микросборок представляют собой функционально-законченные изделия, они могут быть

в корпусе или без него. Корпуса МС должны соответствовать ГОСТ 17467-78. Бескорпусные МС герметизируются в составе узлов н блоков, выполняются они, как правило, по гибридно-пленочной технологии с использованием активных и пассивных элементов и (или)-бескорпусных полупроводниковых ИС, размещаемых на керамических или ситалловых подложках. Предпочтительные размеры подложек: 60X48, 60X24, 60X 16, 48X30, 48X20, 48X 15, 36X24, 30X24, 30X16, 24X20, 20X 15 мм. Высота бескорпусных МС не превышает 5 мм. Размеры подложек МС, устанавливаемых в корпуса, определяются размерами монтажных площадок корпусов

Внешними выводами бескорпусных МС могут служить проволочки, балочки, штыри или лепестки соединяемые с контактными площадками, металлизированными отверстиями или пазами подложек (рис. 5.7). Выводы, контактные площадки, отверстия или пазы размещаются по краям подложек в соответствии с шагом координатной сетки ПП.

Компоненты МС закрепляют на подложках клеем или пайкой с использованием методов защиты от воздействия статического электричества. Конструкция МС не должна допускать локальных перегревов элементов и компонентов, элементы и компоненты с температурными ограничениями нельзя располагать вблизи источников тепловыделений. Для повышения допустимой мощности рассеяния бескорпусные МС моп тируют на теплоотводящих металлических шинах, являющихся частью

5.2. Особенности РЭА на микроэлектронных компонентах

HoHdeHCcf/nopb/

. - трт-3-ffe

Диодб/

Трсмзишоры

и-Б07-ГГ-еШ /<Г-31ГЗе НТ~374 НГ-ЗГ8

Мал/ушни

7<Т-5МГ

Рис. 5.8. Схемы установки монтажа компонентов МС

несущей конструкции узла, либо на тепловых трубках.

Чтобы улучшить технологичносш, конструкций рекомендуется применять минимальное количество типоразмеров подложек, а для соединения MG с общей ПП узла использовать плоские печатные кабели. Установка, формовка выводов и монтаж компонентов на подложке MG должны производиться в соответствии с требованиями ТУ. Пайку вести припоями ПОС-61,

ПСр ОС-3-58, ПСр- ЗИ, ПОСК-50-18, приклеивание - клеями марок ВК-9, КВК-68, Д-9. Если ме-ханическая прочность обеспечивается-пайкой, клей можно не применять. На рис. 5.8 приведены примеры установки л монтажа некоторых компонентов на подложке МС. Правила конструировании МС установлены .0СТ4 rO.010.043 Микросборки. Установка бескорпусных элементов и микросхем. Конструирование .

Принципы создания высоконадежной аппаратуры

Применввае полупрвводнитдавых ИС высокой степени интеграции позволило рез-ко -увеличить надежность узлов и зблоков РЭА. понйи-лась возможность создавать устройства, обладающие адатгивносткго по отношению к внешним эксплуатационным факторам.

Жесткие требования к стабильности электрических параметров в различных условиях эксплуатации накладывают ограничения на допустимые изменения напряжения питания, передаточные характеристики, диапазон рабочих температур. Требования высокой надежности работы РЭА при аномальных изме-вениях входных сигналов или нагрузки (вплоть до короткого замыкания) заставляют вводить дополнительные .цепи защиты от эти-х воздействий.

5.3. ТИПОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ , РЭА [2, 3, 4, 6, 7]*

Структура и состав РЭА

В зависимости от степени сложности ТК можно разделить на три конструктивных уровня: I- элементная база (конструктивно и тех-

* Составители А. М. Плотицкий, О. Д. Струков, Р. Г. Варламов.

нологически неделимая совокупность материалов), П - типовые компоненты (совокупность ТК I уровня и электрических и механических элементов, имеющая самостоятельное функциональное назначение), III - конструкция РЭА в целом -(совокупность схемно и конструктив -но-технологически законченных и.э-делий).

Конструкции несущих элементов ТК строят по принципу входимости корпусов (модулей) одного уровня (младшего) в корпуса (модули) другого уровня (старшего) за счет сочетания условных рам, построенных в прямоугольных координатах. Внешняя граница этих рам определяется внутренними размерами рам старшего уровня, а внутренняя - размерами рам младшего уровня. Поэтому можно строить новые корпуса, комбинируя условные рамы. Для частичного блока рамы, установленные с передней и задней сторон, соединяют одной или несколькими рамами уг. В комплектном блоке соединение осуществляют рамой ху. Для стойки характерна одна рама уг, а пульт чаше всего состоит из рам ху и хг. Некоторые стороны рам не воплощают в маге-риале, а другие могут развиться, превращая раму в объемную конструкцию.

Согласно принципу структурной иерархии элементы низших уровней входят в элементы верхних, в некоторых вариантах возможны переходные конструкции При отсутствии их элементы отдельных уровней могут выпадать из структуры (табл. 5.2). Далее приводятся структуры основных ТК, которые имеют применение при проектировании РЭА (рис. 5.9)

Размерная система. Размерная преемственность для несущих конструкций РЭА и ее аналогов отражена в отечественных стандартах, рекомендациях МЭК и СЭВ, нормалях ведущих фирм, где даны ряды размеров и их сочетания. В основу размерной преемственности ТК корпусов РЭА в СССР положен модуль с размером 20 мм. Совместимость несущих конструкций РЭА в международном масштабе затрудняется применением модульных систем, построенных на основе размера

В аппаратуре на дискретных радиоэлементах (или ИС с малой степенью интеграции) дополнительные стабилизаторы и корректирующие цепи увеличивали габариты и вес узлов, поэтому использование всякого рода защитных схем было проблематичным.

Преимущества использования бескорпусных ИС и МС позволят по-новому решить проблемы создания РЭА высокой надежности. Схемы стабилизаторов напряжения и тока, регуляторы температуры подложки, различные корректирующие и управляющие цепи, защитные элементы можно изготавливать на том же основании ИС или МС, на кото-ром расположена основная схема, без существенного увеличения размеров кристалла или подложки.

По зарубежным данным, придание МУ свойств адаптивности к внешним эксплуатационным факторам может уменьшить интенсивность отказов на один элемент до 10- ... ... 10- Ч-1.

Поэтому представляется целесообразным использовать, новые возможности- микроэлектронной технологии не только для разработки ИС или МС с улучшенными электрическими параметрами по отношению к выпускаемым (например, меньшая потребляемая мощность, большее быстродействие и т. д.), а создавать принципиально новый класс ИС и МС, надежность которых будет на несколько порядков выше, чем у современных. Номенклатура и области применения таких особо надежных МУ с высокой плотностью упаковки ЭЛ должны быть тщательно проработаны с целью создания стандартных МУ.