Микромодули

Категория:
Производство радиоаппаратуры


Микромодули

Микромодули представляют собой функционально законченную миниатюрную конструкцию частей радиоэлектронной аппаратуры. Микромодулп бывают плоскими и этажерочными.

Плоские микромодули — это законченные функциональные узлы радиоэлектронной аппаратуры, выполненные из микроэлементов, смонтированных с одной или двух сторон печатной платы, защищенные от внешних воздействий металлическим колпачком и герметизированные эпоксидным компаундом. Плоские микромодули представляют собой залитую таблетку с проволочными выводами.

Технология изготовления плоских микромодулей состоит из трех отдельных процессов:
— изготовления печатных оснований, включая установку контактных выводов;
— изготовления защитных металлических колпачков;
— сборки микромодулей, их герметизации (влагозащиты), электро-термотренировка и контроля электрических параметров.

Печатные платы изготовляют па гетинаксовой основе, на которую с двух сторон фотоэлектрохимическим методом наносят схему. Защитные металлические колпачки изготовляют из алюминиевой фольги последовательной штамповкой.

Сборке микромодулей предшествуют операции входного контроля микроэлементов и подготовки их к монтажу, заключающиеся в резке, формовке и облуживании выводов. При сборке устанавливают навесные дискретные микроэлементы на контактные площадки печатных оснований и закрепляют их пайкой или токоиро-водящим клеем.

Процесс влагозащиты плоских микромодулей состоит в том, что печатные платы с установленными микроэлементами вставляются в защитные металлические колпачки и заливают эпоксидным компаундом.

Заключительными операциями являются электротермотрени-ровка и контроль выходных параметров.

Технологический процесс изготовления плоских микромодулей оснащен высокопроизводительными механизированными и автоматизированными установками.

Рис. 1. Этажерочный микромодуль и его элементы

Этажерочные микромодули состоят из набора микроэлементов и перемычек, расположенных на микроплатах; микроплаты собирают в виде этажерки и соединяют между собой проводниками. Общее представление о конструкции этажерочного микромодуля и его элементов дает рис. 1.

Из микромодулей собирают микроблоки. При микромодульном методе конструирования заполнение объема увеличивается в 5—10 раз по сравнению с объемным и навесным монтажом.

Микромодульный метод конструирования способствует унификации схемных решений, нормализации и стандартизации конструктивных элементов радиоаппаратуры и обеспечивает дальнейшую миниатюризацию и повышение надежности. Радиоаппаратуру, спроектированную на микромодулях, можно изготовлять на высокопроизводительном автоматизированном оборудовании.

Основной конструктивный элемент микромодуля — микроплата (рис. 2) — служит для установки печатных или навесных электро- и радиоэлементов. Микроплата имеет расположенные по сторонам двенадцать пазов. На каждую сторону приходится по 3 паза. В пазы впаивают соединительные проводники, поэтому пазы металлизируют. Соединительные проводники делают из медного луженого провода. Для ориентации микроплаты в процессе монтажа в ней имеется ключ, представляющий собой прямоугольный вырез в одном из углов. Пазы микроплаты нумеруют по часовой стрелке, начиная со стороны ключа.

Замыкание соединительных проводников внутри микромодуля осуществляется специальными перемычками (рис. 3), которые выполняют в виде печатного проводника на одной стороне микроплаты. Среди методов получения печатных перемычек часто применяют метод вжигания серебра.

Рис. 2. Микроплата

Рис. 3. Печатные перемычки: а, б, в—рекомендуемые, г—не рекомендуемые

Схемные элементы микромодуля, такие, как конденсатор, резисторы, катушки индуктивности, трансформаторы, разработанные в микроминиатюрном исполнении, получили название микроэлементов. Они могут быть печатными или навесными; располагают их на одной стороне микроплаты, вторая остается свободной, причем на плате устанавливают один микроэлемент, и только на микромодули широкого применения разрешается устанавливать несколько микроэлементов. Каждый вывод микроэлементов подпаивают только к одному из пазов. В промышленности принята цоколевка микроэлементов, показанная на рис. 4.

Навесные электро- и радиоэлементы, не размещающиеся на микроплате, такие, как конденсаторы большой емкости, трансформаторы, реле, переменные резисторы, конденсаторы переменной емкости и т. д., крепят на печатных платах; их изготовляют малогабаритными простой геометрической формы, размеры делают кратными стороне микромодуля.

Сборке микромодуля предшествует проверка микроэлементов на соответствие техническим условиям.

Рис. 4. Основные варианты цоколевки микроэлементов: а—резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, б—диоды, в—транзисторы

При сборке крепление микроплат с микроэлементами и их фиксацию относительно друг друга выполняют при помощи специальных приспособлений — гребенок с пазами (рис. 5). Двенадцатью соединительными проводниками все микроэлементы соединяют между собой. Проводники помещают в совмещенные металлизированные пазы и паяют. Пайку выполняют.без применения дополнительного

припоя; используют припой в луженых пазах микроплат и на поверхности проводников. Проводники прогревают, кратковременно пропуская по ним электрический ток. Паяют микромодули на установке, схема которой показана на рис. 236. Установка питается через стабилизатор напряжения; ее выключение осуществляется автоматически при помощи реле времени.

Рис. 5. Приспособление-гребенка для сборки микромодулей

Рис. 6. Схема установки для пайки микромодулей: 1 —микромодуль, 2— соединительный проводник, 3— контактная гребенка, А—амперметр, Р—осевое усиление на проводник, Тр — понижающий трансформатор, AT — автотрансформатор, МП — магнитные пускатели, РВ—реле времени, Л —педаль

Рис. 7. Схема установки для косвенной пайки микромодулей: 1 —микромодуль, 2 — соединительный проводник, 3 — нагреватель (паяльник); А — амперметр, Р—осевое усилие на проводник, Тр—понижающий трансформатор, АГ— автотрансформатор, МП — магнитный пускатель, РВ—реле времени, ВК — микровыключатель

Микромодули крепят на плате, пропуская выводы в отверстия и в дальнейшем припаивая их. В каждом отверстии должен размещаться только один вывод. Не рекомендуется дополнительное механическое крепление их или приклейка.

Микроблоки по способу установки и соединения микромодулей можно разделить на три основных типа:
— одноплатные конструкции — микромодули устанавливают на одной печатной плате (рис. 8, а);
— межплатные конструкции — микромодули устанавливают между двумя платами (рис. 8, б);
— линейные конструкции — микромодули устанавливают последовательно в виде цепочг и на одной общей ссевой линии (рис. 8, в).

Рис. 8. Примеры основных типов конструкций микроблоков: а —одноплатные, б —межплатные, о —линейные

Возможны также различные сочетания трех основных типов.

Микроблаки защищают от атмосферных воздействий электроизоляционным лаком.

Настраивают микроблоки в соответствии с техническими условиями дважды: предварительно перед лакировкой и окончательно после лакировки.

Тонкопленочными интегральными схемами называют все схемы, выполняемые осаждением пленок различных материалов на изоляционное основание.

При изготовлении схем применяют специальное основание — подложку — чаще всего из стекла с малым содержанием натрия, поскольку ионы натрия под действием температуры, влажности и приложенного напряжения могут из внутренних частей основания перейти к поверхности и тем самым повлиять на стабильность сопротивления. Для подложек используют специальное боросиликатное стекло, а также ситалл.

Функциональные узлы электронных схем получают путем последовательного осаждения в вакууме на подложку тонких пленок проводниковых, полупроводниковых, диэлектрических, магнитных и магнитодиэлектрических материалов из их газовой фазы.

Рисунки схемы получают при помощи металлических масок, изготовленных из меди, алюминия или никеля. Существенным


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум