Модульный принцип конструирования электронно-вычислительной аппаратуры

Для более детального рассмотрения сущности модулей рассмотрим базовый модуль - модули нулевого уровня.

На низшем нулевом  уровне конструктивной иерархии электронной аппаратуры находятся микросхемы. Корпуса микросхем служат для защиты помещенных в них полупроводниковых кристаллов, подложек и электрических соединений от внешних воздействий, а также для удобства при сборке и монтаже модулей первого уровня. Кристаллы или подложки микросхем приклеивают или припаивают к основанию корпуса, а выходные контакты подсоединяют к выводам корпуса пайкой или сваркой.

Корпуса микросхем  бывают металлостеклянными, металлокерамическими, металлопластмассовыми, стеклянными, керамическими и пластмассовыми.

В первых трех разновидностях корпусов крышка выполняется металлической, а основание - стеклянным, керамическим или пластмассовым. Металлическая крышка обеспечивает эффективную влагозащиту при хорошем отводе теплоты от кристалла, снижает уровень помех.

В пластмассовых  и керамических корпусах крышку и  основание выполняют из однородного  материала. Основание корпуса соединяют  с крышкой пайкой, сваркой или  склеиванием. Некоторые корпуса  получают путем заливки формы корпуса пластмассой.

На корпус микросхемы наносится маркировка в соответствии с ее условным обозначением и выполняется нумерация выводов относительно ключа или метки. По форме проекции тела корпуса на установочную плоскость и расположению выводов корпуса делят на типы и подтипы.

Для правильной установки микросхемы на плату корпуса имеют ориентир (ключ), расположенный в зоне первого вывода (выводы нумеруются слева направо или по часовой стрелке со стороны расположения выводов). Ключ делается визуальным в виде металлизированной метки, выемки или паза в корпусе, выступа на выводе и пр. В поперечном сечении выводы корпусов имеют круглую, квадратную или прямоугольную форму.

Шаг между выводами составляет 0,625; 1,0; 1,25; 1,7 и 2,5 мм.

Типы корпусов микросхем подразделяются на типоразмеры, каждому из которых присваивается шифр, обозначающий тип корпуса и двузначное число порядкового номера типоразмера. Затем через точку указывается количество выводов корпуса.

Например, корпус с 48 выводами и условным обозначением 41,13-48,1 соответствует корпусу четвертого типа, 41-му подтипу с порядковым номером 13. Последняя цифра условного обозначения - порядковый регистрационный номер. Для микросхемы в экспортном исполнении вместо регистрационного номера вводится латинская буква Е.

Каждый тип  корпуса имеет достоинства и недостатки. Корпус с планарными выводами для установки и монтажа требует на печатной плате почти вдвое больше площади, чем тех же размеров корпус, но с ортогональным расположением выводов. Однако установка таких корпусов возможна с двух сторон платы.

Жесткие штыревые выводы с ортогональной ориентацией  относительно плоскости основания позволяют устанавливать микросхемы на плату без дополнительной поддержки даже при жестких вибрационных и ударных нагрузках.

При совместной установке микросхем и электрорадиоэлементов для упрощения монтажных работ следует рекомендовать корпуса со штыревыми выводами. Пластмассовые корпуса дешевы, обеспечивают хорошую защиту от механических воздействий, но хуже других типов корпусов защищают от климатических воздействий, перегрева.

Заключение

Использование модульного принципа конструирования позволяет снизить затраты на разработку, изготовление и освоение производства электронных аппаратов, обеспечить совместимость и преемственность аппаратурных решений при одновременном улучшении качества, увеличении надежности и срока службы.