Что можно сделать из микросхем

Регистрация: 28.11.2010

Сообщений: 728

Сказал(а) спасибо: 0

Поблагодарили 0 раз(а) в 0 сообщениях

Репутация: 45

Что можно сделать из этих микросхем?

1)к561ие8
2)кр145ик1901
3)кр1051хл1

28.05.2011, 16:36
Helpmaster

Регистрация: 08.03.2016

Сообщений: 0

Регистрация: 27.12.2010

Сообщений: 935

Записей в дневнике: 1

Сказал(а) спасибо: 0

Поблагодарили 14 раз(а) в 1 сообщении

Репутация: 2174

На основе микросхемы К561ИЕ8 можно сделать Бегущий огонь на десять шагов . Аналогами таймера КР1006ВИ1, являются микросхемы: LM555, NE555, IN555N. Вот Триггер на реле , также на ИЕ8
На микросхема КР1051ХЛ1 вряд ли можно что-то построить. Это ИС формирования знака номера программного канала ТВ.
А вот на основе микросхемы КР145ИК1901 можно сделать часы на люминесцентном индикаторе, вот схема: Удачи!

Старые микросхемы

Раздел советов предназначен для полезной информации. Старайтесь делиться знаниями об игре и избегать простого комментирования.

Запрещен троллинг и оскорбления на любой почве.
Запрещены ссылки на внешние ресурсы не по теме.
Запрещена реклама серверов, каналов и прочих сторонних ресурсов.
Запрещен спам и посты, не несущие никакой полезной информации.
Только на русском языке.

Написать совет Залогиньтесь чтобы написать совет.

Реболлинг: вторая жизнь BGA микросхем

В статье рассматриваются история и причины возникновения реболлинга, а также освещаются способы и техники применения этого метода, которые помогут сделать выполнение реболлинга более удобным, а его результат — более надежным и качественным.

микросхема bga

Развитие компонентов BGA и последующий выход директив RoHS и WEEE сделали выполнение ремонта BGA-микросхем весьма интересной и актуальной задачей, для решения которой требуется реболлинг. Данный процесс необходим как для ремонта, удаления или замены микросхемы, так и для ее инсталляции на бессвинцовую печатную плату. В статье рассматриваются история и причины возникновения реболлинга, а также освещаются способы и техники применения этого метода, которые помогут сделать выполнение реболлинга более удобным, а его результат — более надежным и качественным.

Исторический экскурс

Микросхемы BGA появились в ответ на возросшую потребность рынка в миниатюризации и усложнении электронных устройств и, соответственно, используемых для их изготовления компонентов и печатных плат. Постоянное уменьшение габаритов электронных компонентов и плат привело к тому, что шаг выводов достиг своего предела, дальнейшее его сокращение сделало бы невозможным пайку без образования перемычек. Выходом из сложившейся ситуации стали корпуса с матричными выводами. Благодаря переносу выводов на нижнюю часть компонента, доступная для соединений площадь увеличилась на 30-50%, при этом позволив оставить размер корпуса неизменным. Разработчики компонентов быстро оценили огромный потенциал корпусов с матричными выводами и стали активно использовать их в своих проектах. В идеальном мире подобные корпуса, и в особенности BGA, стали бы решением всех проблем с площадями при монтаже компонентов на платы. Но наш мир пока далек от идеального, поэтому и в работе с BGA бывают сложности, а точнее – необходимость с завидной регулярностью удалять и заменять эти микросхемы, а значит, выполнять реболлинг BGA.

Почему именно реболлинг?

Реболлинг шариков припоя в микросхеме BGA может потребоваться как при удалении или замене компонента, так и перед первичной установкой компонента на плату. В последнем случае реболлинг требуется, если необходимо использовать свинецсодержащую микросхему BGA, предназначенную для пайки оловом/свинцом, в бессвинцовой сборке.

Нередко встречается и обратная ситуация, когда бессвинцовый компонент в корпусе BGA должен быть установлен в свинецсодержащее устройство. Такая нестыковка случается, т.к. многие изготовители электронных компонентов в рамках оптимизации производственных процессов выпускают всю продукцию по бессвинцовой технологии, а их клиенты, выполняющие сборку электроники двойного назначения и приборов для медицинских применений, в силу различных причин вынуждены использовать свинец в своих изделиях. Бывает, что заказчики такой продукции прямо ставят производителю условие, по которому конечное устройство должно содержать некоторое количество свинца. Это актуально как для Европы и Америки, так и для России. Так, например, пункт о том, что используемый для пайки компонентов припой должен содержать не менее 1% свинца встречается в контрактах Министерства Обороны США (та же ситуация характерна и для российских компаний, составляющих свои договоры с учётом требований ГОСТ Р 56427-2015 – прим. переводчика).

В этом случае процедура реболлинга позволяет производителю установить бессвинцовую микросхему BGA в изготавливаемое устройство, поскольку даёт возможность заменить шарики припоя на свинецсодержащие.

Помимо описанной выше ситуации, реболлинг необходим, если компонент BGA требуется удалить и/или заменить по причине имеющегося дефекта микросхемы или выполненной пайки, а также в случае, если неповреждённую работающую микросхему BGA планируется использовать повторно.

Демонтаж микросхемы BGA

микрочип bga

Рассмотрим, как и что происходит на том этапе реболлинга, когда компонент BGA отделяется от печатной платы.

Для демонтажа BGA необходимо выбрать правильный временной/температурный профиль (термопрофиль) – набор параметров для паяльной печи или ремонтной станции, который определяет, как долго и до какой температуры следует нагревать устройство. Цель термопрофиля – расплавить частицы припоя внутри паяльной пасты или шарика BGA без перегрева или повреждения электронного компонента. При расчёте корректного временного/температурного профиля для удаления микросхемы BGA следует использовать в качестве отправной точки тот TTP, который был применён во время монтажа этой микросхемы на плату.

При нагреве устройства сплав припоя шариков BGA переходит в жидкое состояние, что позволяет удалить корпус BGA, не повредив ни саму микросхему, ни печатную плату, на которой она была установлена. При этом нужно быть готовым к тому, что часть шариков припоя прилипнет к печатной плате, часть — разделится между платой и микросхемой, а часть – останется на поверхности корпуса BGA. Кстати, в этом заключается главная причина, по которой данная процедура должна проводиться заранее, если затем планируется установка этой микросхемы в другое устройство. Шарики BGA должны располагаться равномерно на поверхности корпуса, чтобы при монтаже микросхему можно было разместить параллельно поверхности печатной платы.

Также немаловажно обратить внимание на удаление остатков припоя с поверхности микросхемы. Припой, сохранившийся с прошлой пайки, не может обеспечить должное качество паяного соединения из-за разрушения материала, неоднократно подвергавшегося нагреву. Об этом пойдёт речь далее.

Процесс реболлинга

BGA

На этот этап микросхема BGA поступает либо будучи извлечённой из устройства и имея старые, неровные шарики припоя, либо будучи новой, но произведённой по неподходящей технологии (в зависимости от ситуации с содержанием свинца или без него, о чём шла речь выше). С этого момента процесс реболлинга одинаков для всех случаев.

Сначала шарики припоя нужно удалить с нижней части корпуса микросхемы BGA. Эта процедура также проста, как очистка печатной платы при подготовке её к монтажу электронных компонентов. Сделать это можно, например, при помощи паяльника с наконечником требуемого размера, флюса и оплетки для удаления шариков припоя.

Затем нужно тщательно очистить корпус BGA. Для этого используется изопропиловый спирт или другие способы очистки, разрешенные для обработки конкретной микросхемы, и безворсовая ткань для протирки площадок компонента BGA.

Непосредственно восстановление шариков на подготовленную микросхему может производиться разными способами: вручную, с помощью трафарета или при помощи специальной установки. Каждый способ имеет свои достоинства и недостатки.

Ручной способ наиболее трудоёмкий и не может обеспечить достаточную точность расстановки шариков, но не требует сложного оборудования.

Расстановка шариков при помощи трафарета более эффективна с точки зрения временных затрат, но для выполнения реболлинга этим методом требуется разработать и приобрести трафарет. Варианты трафаретов могут различаться: одноразовый полиамидный трафарет или многоразовый стальной. Так же могут различаться и применяемые материалы — готовые шарики из припоя или паяльная паста для их выплавления. Далее описаны два наиболее предпочтительных способа восстановления шариков: 1) при помощи одноразовых трафаретов с применением паяльной пасты и 2) с применением специальной установки по расстановке готовых шариков.

Реболлинг с использованием трафаретов

Для замены шариков припоя этим способом следует выбрать одноразовый трафарет для реболлинга нужного размера и конфигурации. Одноразовые трафареты для реболлинга можно настроить под любой размер BGA и любую конфигурацию шариков.

Далее необходимо нанести паяльную пасту на нижнюю часть компонента BGA и выровнять её по трафарету.

Теперь компонент BGA готов к нагреву в паяльной печи или посредством ремонтной станции либо другими способами нагрева до нужной температуры. Следует учитывать, что температура и время нагрева зависят от конкретной микросхемы. Требуемый термопрофиль можно узнать у производителя компонента или припоя.

Когда BGA полностью остынет, необходимо снять полиамидную пленку и снова очистить микросхему, как это делалось ранее.

Данный способ восстановления выводов BGA имеет значительный недостаток — неравномерность размера шариков и зачастую большое количество пустот внутри них.

Автоматизированный реболлинг на специальной установке

печатный узел

Наилучшее качество обеспечивает способ с применением специальной установки по расстановке готовых шариков. Благодаря автоматизации шарики расставляются с высокой точностью, а их размер контролируется и будет стабилен. Готовые шарики содержат меньше пустот, чем выплавленные из паяльной пасты. Трудоёмкость так же снижается благодаря автоматизации.

Такие установки обычно совмещены с ремонтной станцией и позволяют без дополнительных перемещений сразу производить нагрев, чтобы закрепить шарики на площадках подложки микросхемы. Современные установки позволяют точно выставлять и контролировать термопрофиль, что очень важно для сохранения работоспособности микросхемы.

Минус этого метода в том, что требуется покупка дорогостоящего оборудования.

Заключение

Технология BGA за короткое время прошла длинный путь от редко используемой диковинки до обязательного компонента практически в любой электронной сборке.

Реболлинг BGA, безусловно, имеет светлое будущее и множество перспектив. Главное – не забывать о важности правильно подобранного термопрофиля и использования современных методов реболлинга.

Последнее крайне важно в свете стремительно развивающихся технологий, и, как следствие, повышения требований к компаниям, которые оказывают услуги по сборке электроники.

Сергей Шихов, директор по управлению проектами А-КОНТРАКТ:

В современной электронике все технологии, связанные с применением BGA-компонентов, являются более чем актуальными. Хочется подчеркнуть, что для отечественного рынка сегодня эти вопросы также стоят весьма остро. И хотя реболлинг как таковой, безусловно, вреден для микросхем, поскольку при этой процедуре компонент подвергается дополнительным циклам нагрев/охлаждение, что не идет ему на пользу, в некоторых случаях реболлинг допустим и даже необходим. Так, например, при сборке изделий ответственного назначения без реболлинга вообще практически не обойтись, так как почти все доступные BGA-компоненты поставляются в бессвинцовом исполнении и нуждаются в замене шариков в соответствии с требованиями ГОСТ Р 56427.

Как верно отмечено в статье, есть несколько методов реболлинга, и каждый производитель сам выбирает тот способ выполнения реболлинга, который является для него оптимальным. В А-КОНТРАКТ мы делаем ставку на качество и стабильность результата, а потому стараемся по максимуму автоматизировать все производственные процессы, в том числе и процесс реболлинга. Для этого у нас есть автоматизированная система размещения шариков припоя, которая дает нам возможность выполнять качественный ремонт и замену шариков выводов BGA в довольно сжатые сроки даже при больших партиях микросхем.

По материалам публикации Криса Роберсона (Kris Roberso, MIT, BEST Inc.) «Светлое будущее реболлинга».

Создание часов из обычных микросхем на макетной плате

В этом материале речь пойдёт о том, как собрать часы из обычных микросхем.

Схема часов (оригинал)

Для этого проекта вам понадобятся следующие компоненты:

Семисегментные индикаторы 5611AS — 6 штук.
Микросхема CD4026 — 6 штук.
Микросхема CD4060 — 1 штука.
Микросхема SN7476 — 1 штука.
Микросхема SN7411 — 1 штука.
Нажимная кнопка — 2 штуки.
Резисторы на 220 Ом — 42 штуки.
Резисторы на 10 кОм — 2 штуки.
Резистор на 2,2 кОм — 1 штука.
Резистор на 1 МОм — 1 штука.
Диоды 1N4007 — 2 штуки.
Керамический конденсатор на 100 нФ — 1 штука.
Керамический конденсатор на 33 пФ — 1 штука.
Подстроечный конденсатор на 5-45 пФ — 1 штука.
Кварцевый резонатор на 32,768 кГц — 1 штука.
Макетные платы — 3 штуки.
Одножильный сплошной провод, 22AWG.

Шаг 1. Подготовка макетных плат

Три макетные платы перед началом работы

Нам нужно три макетные платы. Две из них надо обрезать с одной стороны, приведя к состоянию, показанному на следующем рисунке.

Две обрезанные макетные платы

После этого все три платы нужно сложить — получится одна большая макетная плата. Соединим линии питании всех трёх плат. Это позволит снабдить всю конструкцию энергией от единственного источника питания.

Три макетные платы, линии питания которых объединены

Шаг 2. Подключение 7-сегментных индикаторов и резисторов

В этом проекте используется 6 семисегментных индикаторов с общим катодом (5611AS). Катод надо подключить к верхней линии питания, используя небольшие отрезки проводов.

Подключение катодов семисегментных индикаторов к линии питания

Если подключить аноды индикаторов напрямую к микросхеме 4026 — то соответствующие сегменты индикаторов выйдут из строя. Поэтому к каждому из соответствующих контактов нужно подключить резистор. Для того чтобы подсчитать то, каким именно сопротивлением должны обладать эти резисторы — воспользуемся следующей формулой:

R = (Vs — Vled) / Iled.

Vs — напряжение, получаемое с источника питания (5В в нашем случае).

Vled — рабочее напряжение семисегментного индикатора (1,8В — это значение взято из документации).

Iled — необходимая сила тока (20 мА).

R = (5 — 1.8) / 0.02 = 160 Ом

Мы воспользуемся резисторами с более высоким сопротивлением, а именно — резисторами на 220 Ом, которые легче найти в продаже.

Подключите резисторы к плате так, как показано на следующих снимках. Проследите за тем, чтобы их ножки не соприкасались бы друг с другом.

Резисторы, подключённые к индикаторам

Шаг 3. Подключение микросхем CD4026B

Микросхема CD4026 представляет собой десятичный счётчик с семисегментным дешифратором. Каждая такая микросхема может управлять лишь одним семисегментным индикатором. Поэтому для того чтобы выводить на двух индикаторах двузначные десятичные числа — нам надо подключить ножку Carry Out микросхемы, отвечающей за управление индикатором, выводящим единицы, к ножке Clock микросхемы, которая отвечает за вывод десятков. То есть, в соответствии с документацией, ножку №5 к ножке №1. В частности, так надо соединить микросхемы №1 и №2, микросхемы №3 и №4, микросхемы №5 и №6.

Другие ножки микросхем подключают следующим образом:

❒ Подключение к линиям питания:

Ножка №2 — «земля».
Ножка №8 — «земля».
Ножка № 15 — «земля» (только на микросхемах №1 и №3).
Ножка №3 — 5В.
Ножка №16 — 5В

Сегмент A — ножка №10.
Сегмент B — ножка №12.
Сегмент C — ножка №13.
Сегмент D — ножка №9.
Сегмент E — ножка №11.
Сегмент F — ножка №6.
Сегмент G — ножка №7.

Подключение микросхем CD4026B

Шаг 4. Организация подачи тактового сигнала необходимой частоты

Мы, чтобы получить тактовый сигнал частотой 1 Гц, воспользуемся кварцевым резонатором на 32,768 КГц. Разделив эту частоту 15 раз на 2 мы получим нужные 1 Гц.

Частоту легко можно разделить на 2, воспользовавшись двоичным счётчиком — вроде микросхемы CD4060. Она позволит, 14 раз разделив частоту на 2, получить на выходе 2 Гц. Эти 2 Гц можно ещё раз разделить на 2, используя микросхему SN7476.

Микросхема SN7476 имеет два JK-триггера. Если посмотреть в документацию к ней, то окажется, что подав на её входы PRE, CLR, J и K уровень логической единицы, мы можем, при каждом тактовом импульсе, поступающем на CLK, менять состояние выхода на противоположное.

Подавая на SN7476 тактовый сигнал частотой 2 Гц, мы можем поделить его частоту на 2 и получить сигнал частотой в 1 Гц. А его мы будем использовать в качестве тактового сигнала для первой микросхемы CD4026.

Частоту можно настроить с помощью подстроечного конденсатора, доведя её до значения 32,768 КГц.

Установка микросхем CD4060 и SN7476

Установка дополнительных элементов, необходимых для получения нужной частоты

Шаг 5. Создание системы отсчёта часов, минут и секунд

Для того чтобы сбрасывать в 0 количество отсчитанных системой секунд и минут тогда, когда они доходят до 60, и для сброса количества отсчитанных часов на отметке 24, нам понадобится микросхема SN7411.

Она включает в себя три логических элемента 3И, то есть — соответствующий выход будет переведён в высокое состояние только в том случае, если все три входа тоже будут пребывать в высоком состоянии.

Для работы с секундами и минутами можно использовать в качестве входов то, что подаётся на сегменты E — F — G при выводе десятков, а выход микросхемы подключить к контакту, ответственному за сброс счётчика десятков.

В случае с часами можно, в качестве входа, использовать то, что подаётся на сегменты F — G единиц, и то, что подаётся на сегмент G десятков. А выход будет использоваться и для сброса счётчика десятков, и для сброса счётчика единиц.

Благодаря этому счётчики секунд и минут будут сбрасываться тогда, когда они доходят до 60, а счётчик часов будет сбрасываться тогда, когда он дойдёт до 24.

Микросхема SN7411

Подключение SN7411 к счётчикам

Шаг 6. Подключение кнопок

Для того чтобы у нас была бы возможность настраивать часы — нам понадобится две кнопки.

Одни стороны кнопок подключены к линии сигнала 2 Гц. Это позволяет, удерживая кнопки, увеличивать число минут и часов. Другие стороны кнопок подключены к входу Clock микросхем CD4026. Команда сброса часов и минут реализована путём подключения к входам Clock соответствующих микросхем с использованием диода.

Для обеспечения правильной работы часов в условиях, когда кнопки не нажаты, нам нужно добавить в схему подтягивающие резисторы на 10 кОм.

Подключение кнопок

Шаг 7. Подключение питания

А теперь всё готово к тому, чтобы подключить к часам источник питания на 5В и, пользуясь кнопками, настроить часы.

Готовые часы

Хотите сделать часы, похожие на те, что описаны в этом материале?

Разработка устройств
diy или сделай сам
ruvds_статьи
часы из микросхемы

Что можно сделать из микросхем