Монтаж интегральных микросхем

1. Во время пайки нс следует перегревать корпус микросхемы. Следует использовать припой с температурой плавления нс более 260°С, мощность паяльника не должна превышать 40 Вт, длительность пайки одного вывода — не более 5 с, а промежуток времени между пайками выводов одной микросхемы — не менее 30 с. Если ведется монтаж нескольких микросхем, то сначала паяют первый вывод первой микросхемы, затем — первый вывод второй и т.д., потом — второй вывод первой микросхемы, второй вывод второй и т.д. Благодаря такому приему микросхемы успевают остывать в промежуток времени между пайками.

Микросхемы КМОП могут быть выведены из строя разрядом статического электричества, основным источником которого является человек. Чтобы этого нс случилось, следует заземлять жало паяльника и руки радиомонтажника.

2. Монтаж микросхем может быть выполнен печатным способом или проводами. При монтаже проводами удобно использовать многожильный провод в тугоплавкой изоляции типа МГТФ сечением 0,07...0,1 мм2 или одножильный луженый провод 0,25...0,35 мм, также в тугоплавкой изоляции. Сначала на вывод микросхемы наматывают 1—1,5 витка провода, а затем производят пайку. Этот способ хорош тем, что позволяет неоднократно производить перепайки проводов, а такая необходимость может возникнуть в процессе наладки устройства.

Печатный монтаж микросхем следует применять тогда, когда есть уверенность, что устройство работоспособно, а также при изготовлении нескольких одинаковых устройств на одинаковых платах. Печатные платы могут иметь одно- и двустороннее расположение печатных проводников. Ниже будут приведены рисунки печатных плат для большинства устройств.

3. Неиспользуемые выводы микросхем ТТЛ следует объединять в группы по 10 шт. и подключать их к плюсовой шине питания через резистор сопротивлением 1...1.5 кОм, неиспользуемые выводы микросхем КМОП можно непосредственно подключать к плюсовой шине.

4. Для улучшения помехозащищенности между шинами литания следует устанавливать конденсаторы типов КМ-6, К10-7, К10-17 емкостью 0,047...0,15 мкф из расчета один конденсатор на два-три корпуса микросхем. Особое внимание следует уделять обеспечению помехоустойчивости устройств, имеющих в своем составе микросхемы памяти — триггеры, счетчики и т.п.

5. Соединительные проводники должны иметь длину не более 20...30 см. Если же требуется передать сигнал на большее расстояние, то используют так называемые витые пары. Два провода скручивают вместе, по одному из них подают сигнал, а второй "заземляют" (соединяют с общим проводом) с обоих концов. Целесообразно также оба конца сигнального провода подключить к плюсовой шине через резисторы сопротивлением 1 кОм (для микросхем ТТЛ) или 100 кОм (для микросхем КМОП). Длина проводников витой пары может быть 1,5...2 м.

Виды неисправностей ИМС

Неисправности ИМС могут быть связаны с физико-химическими процессами внутри и на поверхности полупроводника и обусловлены состоянием контактных соединений.

Первая группа отказов обусловлена структурными дефектами внутри проводника. С течением времени дефекты могут развиваться и приводить к отказам ИМС.

Вторая группа отказов связана с накоплением на поверхности проводника двуокиси кремния, а в объеме, близком к поверхности, электрических зарядов, имеющих состояние p-n переходов. В результате изменяются характеристики ИМС.

Отказы ИМС могут быть связаны с нарушением соединений областей ИМС с металлической разводкой, с нарушением соединений металлической разводки с проводниками внутри ИМС и соединений проводников с выводами ИМС. Процессы ухудшения состояния ИМС связаны с попаданием влаги внутрь корпуса ИМС. Вышедшие из строя ИМС заменяются на такие же или ИМС сходного типа. При замене ИМС, в паянных в печатные платы, следует соблюдать следующие условия. Паяльник должен быть небольшого размера, мощностью не более 40 Вт, с температурой нагрева жала 200 градусов, с насадкой. Насадка должна иметь два широких жала, которые прижимаются к рядам припаиваемых выводов ИМС. Она навинчивается на резьбу на жале паяльника. Припой должен быть с низкой температурой плавления. Пайка должна производиться в течении нескольких секунд.