Главная  Сложная РЭА 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 [ 83 ] 84 85 86 87 88 89 90 91 92

росхемы (ИС и БИС), .может подвергаться всем треМ группам наводок, перечисленных в предыдущем параграфе: а) внутренние наводки в аппаратуре; б) наводки внешних источников на аппаратуру; в) наводки аппаратуры на внешние приемники. Последние две группы наводок не зависят от технологии исполнения отдельных частей прибора, и борьба с ними ведется методами, изложенными выше (фильтрация проводов питания, экранирование, металлизация, рациональное устройство проводов связи).

Внутренние наводки в аппаратуре с применением ИС и БИС, кроме причин, общих для лкй аппаратуры, зависят от двух факторов:

- паразитных связей в ИС и БИС; Ч|

- паразитных связей между ИС и БИС, получающихся при компоновке из них узлов и блоков.

Первый фактор определяется конструкцией и технологией производства элементов микроэлектроники -и под обное рассмотрение его выходит за пределы темы настоящей книги. Можно только отметить, что с увеличением степени интеграции, т. е. с переходом от ИС к БИС, увеличивается плотность упаковки элементов и уменьшается расстояние между ними [58]. При этом возрастают паразитные связи между элементами и ухудшается быстродействие и высокочастотные свойства ие. Это ограничивает применение БИС, в частности в широкополосных усилителях с большим усилением, рассмотренных в § 5.8.

Конструкции корпусов ИС [8, 9, 64] в основном не соответствуют достижению минимальных паразитных связей. Часть ИС собирается в прямоугольной или круглой металлической коробке (рис. 7.4,с), открытой с одной стороны для штыревых выводов и заливки компаундом или другим герметикой. В другой конструкции с планарными выводами стеклянное или керамическое основание прикрывается одной (рис. 7.4,6) или двумя (рис. 7.4,е) металлическими крышками, размеры которых почти совпадают с размерами самих ИС. Во всех трех вариантах (рис. 7.4,а б, в) металлические части наружного оформления ИС не имеют соединения с общей точкой внутренних частей ИС и не приспособлены для внешнего соединения с корпусом аппаратуры. Наличие этих изолированных от корпуса металлических частей противоречит принципам металлизации, изложен-



йым в § 6.5. Они действуют как посторонний провод* (см. § 1.4) и во много раз увеличивают паразитные емкостные связи между выводами данной ИС; внутренними частями данной ИС; ИС, находящимися на одной плате (рис. 7.5); и ИС, находящимися на соседних платах в одной упаковке.




Рис. 7.4. Неудачные варианты корпусов интегральных микросхем с изолированными металлкче;скими частями


ffsompoffirmb/c

Рис. 7.5. Паразитная связь через изолированные крышки соседних ИС

От этого недостатка свободны интегральные микросхемы, собираемые в пластмассовых корпусах. По [9] их марка 301ПЛ14-1 и по [64] - 201.14.1. В США большинство ИС выпускают в таких корпусах под маркой DIP [9]. Они имеют минимальную стоимость, но, возможно, что широкое их применение объясняется не столько стоимостью, сколько минимальными паразитными связями. ИС в этих корпусах можно использовать как для монтажа в металлизированные отверстия в плате (отгиб выводов по рис. 7.6,fl), так и для припайки к контактным площадкам (отгиб выводов по рис. 7.6,6).



Отдельные такие ИС можно заэкранировать внешними колпачками или перегородками, соединенными с корпусом. Можно также провести сплошное экранирование и охлаждение ИС в платах (см. конец § 3.14), используя принцип, показанный на рис. 3.40, и обеспечив надежные контакты между алюминиевыми и медными деталями. Это значительно лучше, проще и дешевле, чем





Рис. 7.6. Пластмассовый корпус ИС типа 301ПЛ14-1 (DIP)

широкое использование иногда выпускаемых металлических корпусов ИС с выводом для соединения с корпусом аппаратуры.

Пластмассовые корпуса неприменимы в устройствах, работающих при высокой влажности. Применение металлических корпусов нерационально, поскольку оно приводит к увеличению паразитных связей. Поэтому решение задачи состоит в применении пластмассовых корпусов с дополнительным влагонепроницаемым покрытием (компаундом). Наилучшие результаты дает сплошное покрытие монтажа на печатной плате или подложке вместе с выводами ИС влагонепроницаемым лаком в несколько слоев. Если обратиться к историческим аналогиям, то металлические корпуса ИС в настоящее время стали так же несовременными, как это было с металлическими электронными лампами в середине 40-х годов, когда разработали сначала пальчиковые и затем сверхминиатюрные безцокольные стеклянные лампы.

При удачном выборе оформления ИС и БИС специфика построения аппаратуры с их использованием и защитой от внутренних наводок сводится к правильной компоновке узлов (плат) из ИС, блоков из узлов и шкафов из блоков. Рекомендации по этим вопросам для ЭВМ даны в предыдущем параграфе. Их вполне можно распространить и на другую РЭА. 270




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 [ 83 ] 84 85 86 87 88 89 90 91 92