Коледов Л.А. - Технология ИС (1086443), страница 44
Текст из файла (страница 44)
и. Поскольку надежность функционирования компонента определяется режимами его работы в схеме, следует учитывать зависимость электрических параметров от условий работы схемы, значений токов, напряжений, мощности компонентов. Рис. 5.3! Конструкпии активных компонентов гиб.
ридной микросхемы: бескорпусные транэпсторы с гибкими (а), балочными 16) и шариковыми !е] выводачи и бескорпусные полупроводниковые микросхемы с гибкими !г) и столбиковыми (д) выводами дыдад пцтлеюплрл К)0-0 (нен е К(0-0 (Ядменыи) к(0-дк (Кум оный) Рнс. 5.32. Способы крепления компонентов гибридных микросхем н прнсоеднненнн нх вы- водов дчд соединение с помои(ью еонпмхюола Конное(сдорное) 4Р Каеедое соединение )Е соединеное К(0-(70 Иелуменыд (ласерИренныд) КОЗ-)д К(0-(7б (руаеный) Кддмд .аг Рнс. 5.34.
Габаритные чертежн миниатюрных конденсаторов тинов: а — К(0-9 (нелуменмйу; б — К(0.9 (лу евмй( в — К(0-9М (луменмйн г — К(ОПУ в (нелуменмйн О— К(0-П в; — К53.(5 . — К53-(5 Стд-дд Сг-(г,гд-д б) увв, МЗ 193 192 3~~~лООЮ Недостатком компонентов с гибкими выводами (рис. 5.31, а, г) является трудность автоматизации процессов их монтажа в гибридную микросхему'. Применение компонентов с шариковыми выводами (рис. 5.31, н) затрудняет контроль процесса сборки. Приборы с балочными выводами (рис. 5.31, б) дороги, но позволяют автоматизировать сборку, контролировать се качество, увеличивать плотность монтажа. Способ монтажа компонентов на плату гибридной микросхемы должен обеспечить сохранность их формы, параметров и свойств, отвод тепла от них, ст(уйкость микросхемы к термоциклированию, вибрациям и ударам (рис.
5.32), Миниатюрные резисторы. Чаще всего применяют резисторы типов С2-12, С3-2, С303 и др, (рис. 5.33). Миниатюрные конденсаторы довольно часто применяют в гибридных микросхемах. Это вызвано тем, что методами пленочной техг, нологии получить конденсаторы с требуемыми рабочими характеристиками удается далеко не всегда. Промышленностью выпускается' несколько типов миниатюрных конденсаторов (рис. 5.34).
Выбор типа конденсатора производят по значениям емкости, рабочего напряжения, интервалу рабочих температур, допустимой Рнс. 5.33. Конструкции мнннатюрных резисторов гибридной мнк а — С2 12, СЗ-3; б — Стз-32; в — С3.2, СТ3.29 реактивной мощности, допустимому отклонению емкости от номинала, величине ТКС.
Наиболее перспективны керамические конденсаторы К!0-17 и К!0-9, обладающие высокой емкостью и приемлемыми значениями других характеристик. Эти конденсаторы выпускаются двух типов— с нелужеными (посеребренными) и лужеными торцами, являющимися выводами обкладок. Нелуженые выводы предназначены для присоединения к контактным площадкам с помощью гибких вы- а! б) 194 Рис. 5.95. Способы установки миниатюрных конденсаторов К!О-!7 и К!0-9 на плату гибридной микросхемы: а — с гибкими нмаанамн; б — ка кангакгнма каашанкн гибридной микросхемы (рис. 5.35).
В качестве электролитических целесообразно использовать мало-' габаритные оксидно-полупроводниковые конденсаторы. Они рассчитаны на рабочее напряжение до 30 В в интервале температур — 60...+85'С, применяются в основном в фильтрах вторичных источников питания, в цепях развязки. Электролитические конденсаторы К53-15 и К53-16 отличаются конструкцией выводов Конденсатор К53-15 имеет выводы по типу шариковых и предназначен для автоматизированного монтажа, а конденсатор К53-16 имеет гибкие выводы и монтируется на плату с помощью проволочного монтажа. Миниатюрные диоды и диодные матрицы.
В качестве диодных структур преимущественное применение находят бескорпусные диодные матрицы (рис. 5.36). Они выполняются в двух вариантах: с общим катодом и с общим анодом. Кроме диодных матриц в конструкциях гибридных микросхем используются дискретные диоды. В качестве выпрямительных и импульсных применяются кремниевые сплавные или диффузионные, а также арсенид-галлиевые диоды. Часть из них выпускается в бескорпусном варианте, остальные — в миниатюрных пластмассовых или металлостеклянных корпусах. В гибридных микросхемах предназначенных для усиления и генерации электрических сигналов, в качестве навесных компонен.
тов используются миниатюрные туннельные и обращенные диоды. В оптоэлектронных микросхемах широко используются миниатюрные и бескорпусные светодиоды. Промышленностью выпуска- Рнс. 5.55. Способы установки диодных матриц и сборок на плату гибридной микросхемы ются арсенид-галлиевые эпитаксиальные бескорпусные светодиоды типа АЛ109 и фогфидгаллиевые эпитаксиальные бескорпусные светодиоды типов АЛЗ01А, АЛЗ01Б. В ряде слулучения с длиной волны 0,95 мкм в и микросхемах находят применение светодиоды т+И ф~ типов АЛ!ОЗА, АЛ103Б.
Габаритные чертежи миниатюрных и бескорпусных диодов пока- г1 заны на рис. 5.37. Миниатюрные корпусные и бескорпусные транзисторы и транзисторные матрицы. Габаритные чертежи некоторых вариантов конструкций биполярных транзисторов показаны на рис. 5.38. В бескорпусном исполнении выпускаются и полевые транзисторы (рис. 5.39). В настоящее время в микросхемах используют кремниевые планарные полевые транзисторы типа КП201.
Указанные транзисторы имеют структуру с р — и переходом и каналом р-типа. Напряжение на стоке транзистора — отрицательное относительно истока, а на затворе — положительное. Транзисторы данного типа рекомендуется использовать при температуре окружающей среды — 40...+85'С. В микросхемах подобные транзисторы устанавливают по варианту ! (см. рис. 5.32). Кроме указанных типов полевых транзисторов в настоящее время промышленностью выпускаются бескорпусные спаренные полевые транзисторы типа КПС202.
Эти структуры включают по два бескорпусных транзистора, устанавливаемых на общей подложке размером 1Х2 мм. В пару подбираются транзисторы с идентичными электрическими параметрами. т" 195 К ТЗДТ, Ктт, КТ3ГН, КТЗ32 КТЗКВ,КТт йй~ Рис. 5.38. Способы установки на плату, таба ритные и присоединительные размеры бипо- зярных транзисторов 222йзя Миниатюрные трансформаторы. Габаритный чертеж миниатюрного трансформатора приведен на рис. 5.40. Помимо трансформаторов а гибридных микросхемах используются навесные дросселя, миниатюрные катушки индуктниности.
Бескорпусные полупроаодниковые интегральные микросхемы. Они предназначены для эксплуатации а составе микросхем и микросборок, ячеек и блоков МЭА, поднергающихся общей герметизации. Бескорпусную герметизацию полупроаодниконых микросхем проводят после пагсиаации поверхности кристалла пленками окисла кремния, боро- или фосфоросиликатного стекла. Лля бескорпусной герметизации используют кремнийорганические зпоксидные эмали, фосфоросодержащие лаки, эпоксндные компаунды. Эмали и лаки наносят на одну рабочую сторону кристалла, компаунды -- на обе стороны и на боковые грани Толшнна герметизиРующего покрытия 200...
400 мкм. Как правило, бескорпусные микросхемы имеют прямоугольную форму, что целесообразно для оптичального «раскроя» и разделения полупроаодниковых пластин на кристаллы и более удобно для их размещения на подложках микросхем и микросборок в сочетании с другими элементами и компонентаыи. Габаритные и присоединнтельные размеры некоторых серий бескорпусных микросхем, их конструкции и аариапты установки на плату показаны на рис. 5.31 и 5.4!. В бескорпусном варианте выпускаются также и другие серии логических и цифровых полупро"одникоаых микросхем, например КБ102-1, КБ!03-1, КБ743-3. В К674ДУЯЗ-1 Л6746УДб-1 рис. 5 42.
Бескорпусные интегральные микросхемы операционных усилителей. Габаритные чертежи Рис. 5.39. Дискретный по левой транзистор. Габа ритный чертеж рис. 5 49, йхиниатюрный трансформатоР для гибридных микросхем и микросборок. Вариант установки и габаритный чертеж числе бескорпусных аналоговых полупроводниковых микросхем наи более широко используются операционные усилители (рис. 5.42). Для крепления к подложке микросхемы компонентов с гибкими и балочными выводами использую~ся стекла с температурой обработки 450...500'С, тсрмостойкие клен на неорганической основе, ситаллы, клен на основе компаундов. Они не должны разрушат 6764-1 й6111-1,й6746-1 6 716НГ-1 6716/'П-1 6776-6 Рис.
5.41. Конструкции бескорпусных микросхем, варианты их ус и способы присоединения выводов 198 защитное покрытие бескорпусных компонентов. Жидкое стекло наносится в виде небольшой капли, на нее устанавливается кристалл, затем производится нагрев в печи или на установке для пайки. Температура отверждения клеевого соединения с использованием эпоксидной смолы 60...! 1О'С. Толшина клеевого соединения 0,05 .. 0,1 мм. Рекомендуется применять эпоксидный клей ВК-9. Крепление приборов может также осуществляться с помощью припоя или эвтектическим сплавом.