Способ монтажа микросборок в корпус модуля



Способ монтажа микросборок в корпус модуля
Способ монтажа микросборок в корпус модуля
Способ монтажа микросборок в корпус модуля
Способ монтажа микросборок в корпус модуля
Способ монтажа микросборок в корпус модуля
H01L21/563 - Способы и устройства для изготовления или обработки полупроводниковых приборов или приборов на твердом теле или их частей (способы и устройства, специально предназначенные для изготовления и обработки приборов, относящихся к группам H01L 31/00- H01L 49/00, или их частей, см. эти группы; одноступенчатые способы изготовления, содержащиеся в других подклассах, см. соответствующие подклассы, например C23C,C30B; фотомеханическое изготовление текстурированных поверхностей или поверхностей с рисунком, материалы или оригиналы для этой цели; устройства, специально предназначенные для этой цели вообще G03F)[2]

Владельцы патента RU 2661337:

Акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" (RU)

Изобретение относится к способам монтажа микросборок в корпусах электронных модулей и может быть использовано при осуществлении сборки сверхвысокочастотных (СВЧ) модулей активных фазированных антенных решеток (АФАР). Технический результат - снижение трудоемкости при сборке модулей, а также повышение качества исполнения паяных соединений в процессе монтажа микросборок. Достигается тем, что выполняют установку в корпус микросборок с последующей их пайкой к основанию корпуса. Предварительно перед пайкой между микросборками и основанием корпуса размещают припойные прокладки. Для монтажа микросборок используют оснастки. Монтируемые микросборки припаиваемой поверхностью наружу размещают в посадочных местах, выполненных в основании каждой оснастки, и фиксируют их там при помощи вакуума, который подводят к сети воздушных каналов оснастки через ее штуцер. Затем оснастки с микросборками устанавливают в корпус модуля с предварительно размещенными в нем припойными прокладками, выполненными в соответствии с размерами микросборок, после чего вакуум от оснасток отключают и осуществляют групповую пайку всех установленных микросборок. После завершения операции пайки оснастки из корпуса извлекают. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к способам монтажа микросборок в корпуса электронных модулей и может быть использовано в электротехнической и других отраслях промышленности при осуществлении сборки многофункциональных электронных модулей, в частности сверхвысокочастотных (СВЧ) модулей активных фазированных антенных решеток (АФАР).

Сборка любого электронного модуля состоит из механического соединения деталей и электронных компонентов в последовательности, обеспечивающей их требуемое расположение и взаимодействие для обеспечения установленных технических требований.

Одним из важных этапов сборки, например, модуля АФАР является монтаж в его корпус микросборок приемо-передающих каналов, включающий их пайку к основанию корпуса. При этом монтируемые микросборки модуля АФАР - это преимущественно тонкопленочные платы (микроплаты), представляющие собой платы, формирование слоев (уровней) которых выполняется на общей подложке из электроизолирующего материала путем повторяющихся циклов осаждения тонкой пленки в вакууме (фитолитография). Необходимо отметить, что существуют различные способы пайки. В зависимости от количества одновременно соединяемых компонентов пайка может быть индивидуальной (селективной) или групповой (одновременная пайка всех микросборок). Причем при монтаже микросборок в корпуса подавляющего числа электронных модулей целесообразно использовать групповую пайку.

Известен способ монтажа гибридно-интегральных схем при производстве модулей СВЧ («Применение технологии поверхностного монтажа в производстве гибридно-интегральных модулей СВЧ», С.М. Доровских, журнал «Компоненты и технологии», 2006 г., №7, стр. 66-67, internet: http://www.mwsystems.ru/publication/index.html?id=15), включающий нанесение паяльной пасты (припоя) на основание корпуса, установку микрополосковых плат на основание, нанесение паяльной пасты (припоя) на платы для установки пассивных компонентов, установку пассивных компонентов, оплавление паяльной пасты (пайку монтируемых плат), отмывку от остатков флюса, монтаж на основание корпуса и платы полупроводниковых элементов в виде кристаллов - транзисторов, интегральных схем и диодов, разварку перемычек на платах и кристаллах.

Недостатками данного способа монтажа являются трудоемкость и технологическая сложность выполняемых операций.

В качестве прототипа для заявляемого способа выбран способ монтажа микроплат в корпусе многофункционального модуля («Технология монтажа микроплат в корпусах многофункциональных модулей», раздел «Методы монтажа микроплат в модули», Владимир Ланин, журнал «Технологии в электронной промышленности», №1, 2008, internet: http://tech-e.ru/717.php), в котором микроплаты устанавливают в корпус модуля с последующей их пайкой к основанию корпуса, при этом предварительно перед пайкой между платами и основанием корпуса размещают припойные прокладки.

Недостатками данного способа монтажа являются высокая трудоемкость при сборке модулей, а также недостаточное качество паяных соединений преимущественно из-за нечеткого позиционирования микроплат на основании корпуса модуля и высокой вероятности растекания припоя за границы микроплат.

Технический результат заявляемого изобретения направлен на снижение трудоемкости при сборке модулей, а также на повышение качества исполнения паяных соединений в процессе монтажа микросборок.

Технический результат достигается тем, что в способе монтажа микросборок в корпус модуля выполняют установку в корпус микросборок с последующей их пайкой к основанию корпуса. Предварительно перед пайкой между микросборками и основанием корпуса размещают припойные прокладки. Для монтажа микросборок используют необходимое количество специально изготовленных оснасток. Монтируемые микросборки припаиваемой поверхностью наружу размещают в посадочных местах, выполненных в основании каждой оснастки, и фиксируют их там при помощи вакуума, который подводят к сети воздушных каналов оснастки через ее штуцер. Затем оснастки с микросборками устанавливают в корпус модуля с предварительно размещенными в нем припойными прокладками, выполненными в соответствии с размерами микросборок, после чего вакуум от оснасток отключают и осуществляют групповую пайку всех установленных микросборок. После завершения операции пайки оснастки из корпуса извлекают.

Сущность заявляемого изобретения состоит в том, что монтируемые микросборки устанавливают в корпус модуля и осуществляют их пайку к основанию корпуса. Предварительно перед пайкой между микросборками и основанием корпуса модуля размещают припойные прокладки.

Для монтажа микросборок в корпус модуля используют необходимое количество специально разработанных и изготовленных технологических оснасток, выполненных с возможностью фиксации и удерживания в них микросборок при помощи вакуума. Причем при монтаже микросборок в корпуса модулей АФАР оснастки изготавливают одинаковыми, а их количество выбирают в зависимости от количества собираемых приемо-передающих каналов.

Оснастки с микросборками устанавливают в соответствующие ячейки корпуса с предварительно размещенными в них припойными прокладками, после чего при отключенном от оснасток вакууме осуществляют групповую пайку всех установленных микросборок. После завершения операции пайки все оснастки из корпуса извлекают.

Рассмотрим монтаж микросборок в корпус модуля АФАР.

На фиг. 1, 2 изображена оснастка, используемая для монтажа микросборок в корпус модуля АФАР. При этом на фиг. 3 показана оснастка с размещенными в ней микросборками.

На фиг. 4 показана часть корпуса модуля АФАР с установленной в его ячейке оснасткой с микросборками.

Оснастка 1 с одной стороны выполнена со штуцером 2 (фиг. 1-4), взаимодействующим с сетью воздушных каналов, выполненных в свою очередь в теле оснастки 1. При этом с другой стороны в основании оснастки 1 выполнены посадочные места 3 (фиг. 2) в виде углублений для установки в них соответствующих микросборок 4 (фиг. 3). Конструкция оснастки 1 обеспечивает выполнение технических требований сборочного чертежа (зазоры и разновысотность между микросборками, симметричность полосковых проводников).

Подготовка микросборок к операции пайки в корпусе модуля АФАР выполняется следующим образом (на примере одного приемо-передающего канала модуля).

На поверхность основания 5 корпуса 6 (фиг. 4) модуля по месту паек микросборок 4 наносят флюс (например, водорастворимый ТС0.029.023ТУ), после чего укладывают припойные прокладки (например, ПОИн-52 толщиной 0,05±0,005 мм), выполненные в соответствии с размерами монтируемых микросборок 4. Затем также наносят флюс на поверхность размещенных в корпусе 6 припойных прокладок. Операции по нанесению флюса на поверхность основания 5 корпуса 6 и на поверхность припойных прокладок можно не выполнять, если их поверхности будут предварительно очищены в плазме или если пайка будет проводиться в газовой атмосфере (например, азот или другой инертный газ, обогащенный муравьиной кислотой).

К сети воздушных каналов оснастки 1 через штуцер 2 посредством подключения к нему соединительного патрубка подводят вакуум (для создания вакуума может быть использован, например, диафрагменный вакуумный насос МР201Е фирмы ILMVAC) для фиксации и удерживания микросборок 4 в оснастке 1.

Микросборки 4 припаиваемыми поверхностями наружу устанавливают в посадочные места 3 оснастки 1 (фиг. 2, 3), при этом под действием вакуума осуществляется их фиксация. Затем оснастку 1 вместе с микросборками 4 устанавливают в ячейку корпуса 6 с размещенными в ней на основании 5 припойными прокладками (фиг. 4). После этого от оснастки 1 отключают вакуум, для чего с помощью быстросъемного соединения от штуцера 2 отсоединяют соединительный патрубок, при этом оснастка 1 остается в ячейке корпуса 6 модуля.

Аналогичным образом поочередно выполняется подготовка к пайке микросборок остальных приемо-передающих каналов модуля.

После размещения всех оснасток с микросборками в соответствующих ячейках корпуса модуля АФАР осуществляют групповую пайку всех микросборок, для чего используют, например, печь вакуумной пайки Budatec VS XL, которая имеет полезную площадь нагревательной плиты 320×1000 мм, и максимальную высоту спаиваемого изделия 100 мм, что является достаточным для пайки, производимой при сборке всех модификаций модуля АФАР. Также в комплект Budatec VS XL входит фиксирующий механизм, позволяющий прижимать корпус изделия к нагревательной плите.

Для получения качественного паяного соединения пайку проводят по заранее отработанному термопрофилю, что позволяет учесть допустимые температурные воздействия на электрорадиоизделия, а также температуру плавления припойных прокладок. При этом осуществление пайки с использованием оснасток (размещение корпуса модуля в печи вместе с оснастками) позволяет добиться высокой точности позиционирования микросборок на основании корпуса модуля, а также избавиться от растекания припоя за границы монтируемых микросборок в процессе пайки. Используемые оснастки оказывают усилие на детали, достаточное для получения качественного паяного соединения с отсутствием в нем пустот. Кроме этого материал оснасток и материал корпуса модуля имеют одинаковые температурные коэффициенты линейного расширения, что исключает возможность повреждения монтируемых микросборок при температурном воздействии (для изготовления корпуса модуля и оснасток может быть использован один и тот же материал, например, АК4-1.ч.Т). Также оснастки имеют непаяемое финишное покрытие (например, Ан.Окс.нв.12) для свободного их извлечения из ячеек корпуса после пайки.

По завершении операции пайки все оснастки из корпуса модуля извлекают, после чего передают его на последующую операцию согласно технологическому маршруту изготовления изделия.

Часть корпуса модуля АФАР с монтированными микросборками приемо-передающего канала показана на фиг. 5.

Таким образом, использование специальных технологических оснасток, при помощи которых выполняют монтаж микросборок в корпус модуля (в модуле АФАР при этом выполняется монтаж всех микросборок его приемо-передающих каналов), позволяет значительно снизить трудоемкость при сборке модуля, а также существенно повысить качество паяных соединений.

Промышленная применимость данного способа возможна исходя из того, что данный монтаж микросборок в корпус модуля легко осуществить, используя доступное современное оборудование.

1. Способ монтажа микросборок в корпус модуля, включающий установку в корпус микросборок с последующей их пайкой к основанию корпуса, при этом предварительно перед пайкой между микросборками и основанием корпуса размещают припойные прокладки, отличающийся тем, что используют одинаковые технологические оснастки, конструкция которых обеспечивает зазоры и разновысотность между микросборками, симметричность полосковых проводников для выполнения технических требований сборочного чертежа, в количестве, выбранном в зависимости от количества собираемых приемо-передающих каналов модуля, при этом монтируемые микросборки припаиваемой поверхностью наружу размещают в посадочных местах, выполненных в основании каждой технологической оснастки, и фиксируют их там при помощи вакуума, который подводят к сети воздушных каналов технологической оснастки через ее штуцер, затем технологические оснастки с микросборками устанавливают в корпус модуля с предварительно размещенными в нем припойными прокладками, выполненными в соответствии с размерами микросборок, после чего вакуум от технологических оснасток отключают и осуществляют групповую пайку всех установленных микросборок, после завершения операции пайки технологические оснастки из корпуса извлекают.

2. Способ монтажа микросборок в корпус модуля по п. 1, отличающийся тем, что перед размещением припойных прокладок на поверхность основания корпуса по месту паек микросборок наносят флюс.

3. Способ монтажа микросборок в корпус модуля по п. 2, отличающийся тем, что до установки микросборок в корпус на поверхность предварительно размещенных припойных прокладок наносят флюс.



 

Похожие патенты:

В заявке описан носитель компонентов для электрических/электронных конструктивных элементов (1, 2, 3), например, для комбинации с корпусом (4) замка или в качестве составной части корпуса (4) замка двери транспортного средства, содержащий подложку (4) и схемную структуру (6, 7) из токопроводящих дорожек, выполненную с возможностью соединения с подложкой (4) и образованную отдельными металлическими токопроводящими дорожками (6, 7).

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано, например, для крепления и охлаждения активных приборов, датчиков и других теплонагруженных устройств.

Группа изобретений относится к области исследований и проведения измерений в нефтегазовых скважинах. Аппаратное средство и система содержат плоскую установочную пластину, содержащую первый углубленный участок, выполненный с возможностью получения печатной платы, и второй углубленный участок, выполненный с возможностью получения электронного компонента.

Изобретение относится к соединительному элементу для соединения со схемной платой, а также к соединительному устройству и к способу дистанцированного (т.е. с обеспечением заданного зазора) соединения схемных плат с таким соединительным элементом.

Изобретение относится к конструкции системы управления двигателем транспортного средства. Конструкция контроллера электродвигателя включает в себя основание, выполняющее функцию земли, на котором установлены блоки управления фазами электродвигателя.

Изобретение относится к конструкции системы управления двигателем транспортного средства. Конструкция контроллера электродвигателя включает в себя основание, выполняющее функцию земли, на котором установлены блоки управления фазами электродвигателя.

Изобретение относится к исполнительному приводу, а также к сменному соединительному модулю, выполненному с возможностью подвода кабеля к такому исполнительному приводу, и к устройству для привода исполнительных элементов, включающему в себя исполнительный привод и сменный соединительный модуль.

Изобретение относится к радиоэлектронной технике, а именно к конструкции блоков пакетного типа, содержащих печатные платы и разъемные электрические соединения, и может быть использовано в вычислительных и им подобных блоках.

Изобретение относится преимущественно к технике связи, а точнее к вертикальному устройству для укладки коммутационных шнуров в телекоммуникационной стойке (шкафу) или иначе кабельному организатору (органайзеру).

Изобретение относится к серверной стойке, которая, в свою очередь, содержит много серверов и связанного с ними компьютерного оборудования. Технический результат – сокращение объема неиспользуемого пространства, повышение плотности установки вычислительных устройств, чтобы использовать все ресурсы, доступные в стойке, такие, например, как порты передачи данных, электроэнергия или холодопроизводительность.

Изобретение относится к области электротехники, к конструктивным элементам электрических блоков, обеспечивающих быстросъемные соединения радиоэлектронных деталей между собой, и может быть использовано при проектировании и отработке новых радиотехнических схем, преимущественно для макетирования и отладки высокочастотных схем на дискретных радиоэлектронных элементах и в обучающих радиоконструкторах.

Изобретение относится к области электротехники, к конструктивным элементам электрических блоков, обеспечивающих быстросъемные соединения радиоэлектронных деталей между собой, и может быть использовано при проектировании и отработке новых радиотехнических схем, преимущественно для макетирования и отладки высокочастотных схем на дискретных радиоэлектронных элементах и в обучающих радиоконструкторах.
Изобретение относится к области получения объемной топологии электропроводных и оптоволоконных межсоединений в ткани, в сетчатых подложках, в масштабируемых сетчатых подложках и может быть использовано в электротехнической, электронной, микроэлектронной и радиотехнической промышленности при производстве электрощитов, монтажных плат и при изготовлении их прототипов.

Изобретение относится к оптическому изолятору, передающему электрические сигналы между двумя изолированными одна от другой цепями с использованием разных частот электромагнитного спектра.

Настоящее изобретение относится к сборке на печатной плате. Технический результат - создание сборки на печатной плате и способа сборки такой сборки на печатной плате, облегчающих разделение и сбор различных электронных компонентов, смонтированных в сборке на печатной плате, в конце ее срока эксплуатации,и дополнительно облегчающих повторное использование электронных компонентов и/или утилизацию веществ, из которых состоят отходы от электронного оборудования.

Изобретение относится к деформируемому устройству и соответствующему способу изготовления для использования в электронном устройстве. Технический результат - конфигурирование электронных компонентов и соединений между компонентами так, чтобы они не были повреждены при деформировании устройства в ответ на усилие, приложенное пользователем.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в колебательных контурах аппаратуры связи. Технический результат состоит в повышении стойкости защитного покрытия при эксплуатации чип-индуктивности в диапазоне температур от -60 до +140°С.

Изобретение относится к изделиям для монтажа электронных компонентов и межсоединений выводов этих компонентов в соответствии с принципиальной схемой. Технический результат - изготовление подложки монтажной платы, обеспечивающей повышение плотности монтажа, точности и простоты изоготовления.
Изобретение относится к конструкциям и способам изготовления монтажных плат. Технический результат - повышение плотности монтажа, упрощение проектирования, облегчение процесса разводки и трассировки проводников, обеспечение простоты изготовления, повышение надежности, повышение проводимости проводников и помехоустойчивости, уменьшение энергопотребления, улучшение соединения с выводами компонентов, уменьшение себестоимости изготовления, снижение вредности производства.

Изобретение относится к технологии производства многокристальных модулей, микросборок и модулей на основе печатных плат с внутренним монтажом компонентов. Технический результат - создание способа производства максимально компактных, надежных, быстродействующих и более экономичных в изготовлении электронных узлов радиоэлектронной аппаратуры за счет отсутствия процессов пайки и сварки в изготовлении электронных узлов.
Изобретение относится к области изготовления полупроводниковых приборов путем бесфлюсовой пайки в защитной среде и может быть использовано при сборке кристаллов в корпуса силовых и усилительных приборов.

Изобретение относится к способам монтажа микросборок в корпусах электронных модулей и может быть использовано при осуществлении сборки сверхвысокочастотных модулей активных фазированных антенных решеток. Технический результат - снижение трудоемкости при сборке модулей, а также повышение качества исполнения паяных соединений в процессе монтажа микросборок. Достигается тем, что выполняют установку в корпус микросборок с последующей их пайкой к основанию корпуса. Предварительно перед пайкой между микросборками и основанием корпуса размещают припойные прокладки. Для монтажа микросборок используют оснастки. Монтируемые микросборки припаиваемой поверхностью наружу размещают в посадочных местах, выполненных в основании каждой оснастки, и фиксируют их там при помощи вакуума, который подводят к сети воздушных каналов оснастки через ее штуцер. Затем оснастки с микросборками устанавливают в корпус модуля с предварительно размещенными в нем припойными прокладками, выполненными в соответствии с размерами микросборок, после чего вакуум от оснасток отключают и осуществляют групповую пайку всех установленных микросборок. После завершения операции пайки оснастки из корпуса извлекают. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Наверх