Πακέτο συσκευών ημιαγωγών επιφανειακής τοποθέτησης. Συσκευές ημιαγωγών - τύποι, επισκόπηση και χρήση Λειτουργία συσκευών ημιαγωγών

Η ηλεκτρική εγκατάσταση εξαρτημάτων ραδιοφώνου πρέπει να διασφαλίζει την αξιόπιστη λειτουργία του εξοπλισμού, των συσκευών και των συστημάτων υπό τις συνθήκες μηχανικών και κλιματικών επιδράσεων που καθορίζονται στις τεχνικές προδιαγραφές για αυτός ο τύποςΡΕΑ. Επομένως, κατά την εγκατάσταση συσκευών ημιαγωγών (SD), εξαρτημάτων ραδιοφώνου ολοκληρωμένων κυκλωμάτων (IC) σε πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων ή σασί εξοπλισμού, πρέπει να πληρούνται οι ακόλουθες προϋποθέσεις:

  • αξιόπιστη επαφή της ισχυρής θήκης PCB με την ψύκτρα (καλοριφέρ) ή το πλαίσιο.
  • απαραίτητη μεταφορά αέρα κοντά σε θερμαντικά σώματα και στοιχεία που παράγουν μεγάλες ποσότητες θερμότητας.
  • αφαίρεση στοιχείων ημιαγωγών από στοιχεία κυκλώματος που εκπέμπουν σημαντική ποσότητα θερμότητας κατά τη λειτουργία.
  • προστασία εγκαταστάσεων που βρίσκονται κοντά σε αφαιρούμενα στοιχεία από μηχανικές βλάβες κατά τη λειτουργία.
  • κατά τη διαδικασία προετοιμασίας και εκτέλεσης ηλεκτρικής εγκατάστασης PP και IS, οι μηχανικές και κλιματικές επιδράσεις σε αυτά δεν πρέπει να υπερβαίνουν τις τιμές που καθορίζονται στις τεχνικές προδιαγραφές·
  • Κατά την ευθυγράμμιση, τη διαμόρφωση και την κοπή καλωδίων PP και IC, η περιοχή ηλεκτροδίων κοντά στο περίβλημα πρέπει να ασφαλίζεται έτσι ώστε να μην δημιουργούνται δυνάμεις κάμψης ή εφελκυσμού στον αγωγό. Ο εξοπλισμός και οι συσκευές για τη διαμόρφωση καλωδίων πρέπει να είναι γειωμένες.
  • η απόσταση από το σώμα PCB ή IC μέχρι την έναρξη της κάμψης του ηλεκτροδίου πρέπει να είναι τουλάχιστον 2 mm και η ακτίνα κάμψης για διάμετρο ηλεκτροδίου έως 0,5 mm πρέπει να είναι τουλάχιστον 0,5 mm, με διάμετρο 0,6-1 mm - τουλάχιστον 1 mm, με διάμετρο πάνω από 1 mm - τουλάχιστον 1,5 mm.

Κατά την εγκατάσταση, μεταφορά και αποθήκευση PCB και IC (ιδιαίτερα συσκευές ημιαγωγών μικροκυμάτων), είναι απαραίτητο να διασφαλίζεται η προστασία τους από τις επιπτώσεις του στατικού ηλεκτρισμού. Για να γίνει αυτό, όλος ο εξοπλισμός εγκατάστασης, τα εργαλεία, ο εξοπλισμός ελέγχου και μέτρησης είναι αξιόπιστα γειωμένοι. Για να αφαιρέσουν τον στατικό ηλεκτρισμό από το σώμα του ηλεκτρολόγου, χρησιμοποιούν βραχιόλια γείωσης και ειδικά ρούχα.

Για να αφαιρέσετε τη θερμότητα, το τμήμα εξόδου μεταξύ του σώματος PCB (ή IC) και του σημείου συγκόλλησης συσφίγγεται με ειδικά τσιμπιδάκια (ψύκτη θερμότητας). Εάν η θερμοκρασία συγκόλλησης δεν υπερβαίνει τους 533 K ± 5 K (270 °C) και ο χρόνος συγκόλλησης δεν υπερβαίνει τα 3 δευτερόλεπτα, η συγκόλληση των καλωδίων PP (ή IC) πραγματοποιείται χωρίς ψύκτρα ή χρησιμοποιείται ομαδική συγκόλληση ( κυματική συγκόλληση, βύθιση σε λιωμένη κόλληση κ.λπ.) .

Ο καθαρισμός των πλακών τυπωμένου κυκλώματος (ή των πάνελ) από υπολείμματα ροής μετά τη συγκόλληση πραγματοποιείται με διαλύτες που δεν επηρεάζουν τις σημάνσεις και το υλικό των περιβλημάτων PCB (ή IC).

Κατά την εγκατάσταση IC με άκαμπτα ακτινικά καλώδια σε επιμεταλλωμένες οπές μιας πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος, το προεξέχον τμήμα των καλωδίων πάνω από την επιφάνεια της πλακέτας στα σημεία συγκόλλησης πρέπει να είναι 0,5-1,5 mm. Η εγκατάσταση του IC με αυτόν τον τρόπο πραγματοποιείται μετά το κόψιμο των καλωδίων (Εικ. 55). Για τη διευκόλυνση της αποσυναρμολόγησης, συνιστάται η εγκατάσταση IC σε πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων με κενά μεταξύ των θηκών τους.

Ρύζι. 55. Σχηματισμός άκαμπτων ακτινικών απαγωγών IC:
1 - καλουπωμένους αγωγούς, 2 - αγωγούς πριν από τη χύτευση

Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα σε συσκευασίες με μαλακά επίπεδα καλώδια εγκαθίστανται στα μαξιλαράκια του σκάφους χωρίς οπές στερέωσης. Σε αυτή την περίπτωση, η θέση τους στην πλακέτα καθορίζεται από το σχήμα των μαξιλαριών επαφής (Εικ. 56).

Ρύζι. 56. Εγκατάσταση IC με επίπεδες (επίπεδες) απαγωγές ανοιχτές πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος:
1 - μαξιλαράκι επαφής με κλειδί, 2 - περίβλημα, 3 - πλακέτα, 4 - έξοδος

Παραδείγματα χύτευσης IC με επίπεδα καλώδια φαίνονται στο Σχ. 57.

Ρύζι. 57. Σχηματισμός επίπεδων (επίπεδων) καλωδίων IC όταν τοποθετούνται σε πλακέτα χωρίς διάκενο (i), με διάκενο (b)

Η εγκατάσταση και η στερέωση PP και IC, καθώς και τοποθετημένων εξαρτημάτων ραδιοφώνου σε πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων πρέπει να παρέχουν πρόσβαση σε αυτά και τη δυνατότητα αντικατάστασής τους. Για την ψύξη των IC, θα πρέπει να τοποθετηθούν σε πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων, λαμβάνοντας υπόψη τη ροή αέρα κατά μήκος της θήκης τους.

Για ηλεκτρική εγκατάσταση PCB και μικρού μεγέθους εξαρτήματα ραδιοφώνου, πρώτα τοποθετούνται σε εξαρτήματα στερέωσης (πέταλα, ακίδες κ.λπ.) και οι ακροδέκτες ασφαλίζονται μηχανικά σε αυτό. Για τη συγκόλληση της σύνδεσης πεδίου, χρησιμοποιείται ροή χωρίς οξύ, τα υπολείμματα της οποίας αφαιρούνται μετά τη συγκόλληση.

Τα εξαρτήματα του ραδιοφώνου συνδέονται στα εξαρτήματα τοποθέτησης είτε μηχανικά στους δικούς τους ακροδέκτες, είτε επιπλέον με σφιγκτήρα, βραχίονα, βάση, γέμιση με σύνθετο, μαστίχα, κόλλα κ.λπ. Σε αυτή την περίπτωση, τα εξαρτήματα του ραδιοφώνου στερεώνονται έτσι ώστε να μην κινούνται λόγω κραδασμών και κραδασμών (κούνημα). Οι συνιστώμενοι τύποι στερέωσης εξαρτημάτων ραδιοφώνου (αντιστάσεις, πυκνωτές, δίοδοι, τρανζίστορ) φαίνονται στο Σχ. 58.

Ρύζι. 58. Εγκατάσταση εξαρτημάτων ραδιοφώνου σε εξαρτήματα στερέωσης:
a, b - αντιστάσεις (πυκνωτές) με επίπεδα και στρογγυλά καλώδια, c - πυκνωτής ETO, d - δίοδοι D219, D220, d - ισχυρή δίοδος D202, f - τρίοδοι MP-14, MP-16, g - ισχυρή τρίοδος P4. 1 - σώμα, 2 - πέταλο, 3 - έξοδος, 4 - καλοριφέρ, 5 - καλώδια, 6 - μονωτικός σωλήνας

Η μηχανική στερέωση των ακροδεκτών των εξαρτημάτων του ραδιοφώνου στα εξαρτήματα στερέωσης πραγματοποιείται λυγίζοντας ή στρίβοντάς τα γύρω από τα εξαρτήματα και στη συνέχεια πτύχωση τους. Σε αυτή την περίπτωση, δεν επιτρέπεται το σπάσιμο του ακροδέκτη κατά τη συμπίεση. Εάν υπάρχει τρύπα στον στύλο ή στο πέταλο επαφής, το καλώδιο του εξαρτήματος του ραδιοφώνου ασφαλίζεται μηχανικά πριν από τη συγκόλληση περνώντας το μέσα από την οπή και λυγίζοντας το κατά το ήμισυ ή μια πλήρη περιστροφή γύρω από το πέταλο ή τον στύλο, ακολουθούμενο από πτύχωση. Η περίσσεια εξόδου αφαιρείται με πλευρικούς κόφτες και το σημείο στερέωσης πτυχώνεται με πένσα.

Κατά κανόνα, οι μέθοδοι για την εγκατάσταση εξαρτημάτων ραδιοφώνου και τη στερέωση των ακροδεκτών τους καθορίζονται στο σχέδιο συναρμολόγησης του προϊόντος.

Για να μειωθεί η απόσταση μεταξύ του ραδιοεξάρτημα και του πλαισίου, τοποθετούνται μονωτικοί σωλήνες στα περιβλήματα ή τους ακροδέκτες τους, η διάμετρος των οποίων είναι ίση ή ελαφρώς μικρότερη από τη διάμετρο του εξαρτήματος ραδιοφώνου. Σε αυτή την περίπτωση, τα εξαρτήματα του ραδιοφώνου τοποθετούνται το ένα κοντά στο άλλο ή στο πλαίσιο. Οι μονωτικοί σωλήνες που τοποθετούνται στους ακροδέκτες των εξαρτημάτων του ραδιοφώνου εξαλείφουν την πιθανότητα βραχυκυκλωμάτων με παρακείμενα αγώγιμα στοιχεία.

Το μήκος των καλωδίων στερέωσης από το σημείο συγκόλλησης μέχρι το σώμα του εξαρτήματος ραδιοφώνου δίνεται στις προδιαγραφές και, κατά κανόνα, καθορίζεται στο σχέδιο: για διακριτά εξαρτήματα ραδιοφώνου πρέπει να είναι τουλάχιστον 8 mm και για PCB - στο τουλάχιστον 15 mm. Το μήκος του καλωδίου από το περίβλημα μέχρι την καμπή του εξαρτήματος ραδιοφώνου καθορίζεται επίσης στο σχέδιο: πρέπει να είναι τουλάχιστον 3 mm. Τα καλώδια των εξαρτημάτων του ραδιοφώνου κάμπτονται χρησιμοποιώντας ένα πρότυπο, εξάρτημα ή ειδικό εργαλείο. Εξάλλου εσωτερική ακτίναη κάμψη δεν πρέπει να είναι μικρότερη από το διπλάσιο της διαμέτρου ή του πάχους του καλωδίου. Οι άκαμπτοι ακροδέκτες των εξαρτημάτων του ραδιοφώνου (αντιστάσεις PEV κ.λπ.) δεν επιτρέπεται να λυγίζουν κατά την εγκατάσταση.

Τα εξαρτήματα ραδιοφώνου που επιλέγονται κατά τη ρύθμιση ή τη ρύθμιση της συσκευής θα πρέπει να συγκολλούνται χωρίς μηχανική στερέωση σε όλο το μήκος των καλωδίων τους. Αφού επιλέξετε τις τιμές τους και ρυθμίσετε τη συσκευή, τα εξαρτήματα του ραδιοφώνου πρέπει να συγκολληθούν στα σημεία αναφοράς με τις ακίδες μηχανικά ασφαλισμένες.

Η ανάλυση των αστοχιών συσκευών ημιαγωγών και μικροκυκλωμάτων δείχνει ότι στις περισσότερες περιπτώσεις σχετίζονται με αύξηση των μέγιστων επιτρεπόμενων τάσεων και ρευμάτων, καθώς και με μηχανικές βλάβες. Για να διασφαλιστεί ότι οι συσκευές ημιαγωγών και τα μικροκυκλώματα δεν θα αστοχήσουν κατά τις επισκευές και τις ρυθμίσεις, πρέπει να λαμβάνονται προφυλάξεις. Η αυθαίρετη αντικατάσταση ραδιοστοιχείων που καθορίζουν τη λειτουργία κυκλώματος είναι απαράδεκτη ακόμη και για μικρό χρονικό διάστημα, καθώς αυτό μπορεί να οδηγήσει σε υπερφόρτωση τρανζίστορ, μικροκυκλωμάτων και αστοχία τους. Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να λαμβάνεται για να διασφαλίζεται ότι οι ανιχνευτές των οργάνων μέτρησης δεν βραχυκυκλώνουν κατά λάθος τα κυκλώματα του κυκλώματος. Μη συνδέετε πηγή σήματος με μικρό σήμα σε συσκευές ημιαγωγών. εσωτερική αντίσταση, γιατί μπορεί να διαρρέουν μεγάλα ρεύματα, υπερβαίνοντας τις μέγιστες επιτρεπόμενες τιμές.

Εξυπηρέτηση διόδους ημιαγωγώνμπορεί να ελεγχθεί χρησιμοποιώντας ένα ωμόμετρο. Ο βαθμός καταλληλότητάς τους καθορίζεται με τη μέτρηση της αντίστασης προς τα εμπρός και προς τα πίσω. Σε περίπτωση βλάβης της διόδου, οι υποδεικνυόμενες αντιστάσεις θα είναι ίσες και θα ανέρχονται σε αρκετά Ohm, και σε περίπτωση θραύσης θα είναι απείρως μεγάλες. Οι επισκευάσιμες δίοδοι έχουν άμεση αντίσταση στην περιοχή: σημείο γερμανίου - 50-100 Ohms. σημείο πυριτίου - 150-500 Ohm και επίπεδο (γερμάνιο και πυρίτιο) - 20-50 Ohm.

Κατά τη μέτρηση της αντίστασης μιας διόδου που έχει διαρροή, η ένδειξη βέλους της συσκευής μειώνεται αργά και, έχοντας φτάσει σε μια ορισμένη τιμή, το βέλος της συσκευής σταματά. Κατά την εκ νέου μέτρηση, η διαδικασία επαναλαμβάνεται ξανά. Οι δίοδοι με τέτοια ελαττώματα πρέπει να αντικατασταθούν. Για την αντικατάσταση των αποτυχημένων, επιλέγονται δίοδοι ίδιου τύπου ή ανάλογα, ελέγχονται και προσδιορίζεται η πολικότητα της σύνδεσης.

Ο έλεγχος της δυνατότητας συντήρησης των τρανζίστορ και η μέτρηση των κύριων παραμέτρων τους μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας έναν ειδικό ελεγκτή παραμέτρων τρανζίστορ τύπου L2-23. Χρησιμοποιώντας τον ελεγκτή, μπορείτε να προσδιορίσετε γρήγορα τον συντελεστή μεταφοράς ρεύματος "άλφα", το αντίστροφο ρεύμα συλλέκτη, την παρουσία ή απουσία βλάβης μεταξύ του πομπού και του συλλέκτη κ.λπ. Η μέτρηση τέτοιων σημαντικών λειτουργικών παραμέτρων μας επιτρέπει να κρίνουμε τις δυνατότητες περαιτέρω χρήση του τρανζίστορ σε κυκλώματα BREA.

Ελλείψει ειδικής συσκευής, η υγεία των τρανζίστορ μπορεί να προσδιοριστεί μετρώντας την αντίσταση των συνδέσεων pn χρησιμοποιώντας ένα ωμόμετρο. Συνιστάται η διεξαγωγή της μέτρησης στο υψηλότερο εύρος μέτρησης του ωμόμετρου, όπου η ροή ρεύματος είναι ελάχιστη.

Ο έλεγχος της δυνατότητας συντήρησης των μικροκυκλωμάτων ξεκινά με τη μέτρηση σταθερών και παλμική τάσησχετικά με τα ευρήματά τους. Εάν τα αποτελέσματα της μέτρησης διαφέρουν από τα απαιτούμενα, τότε θα πρέπει να προσδιοριστεί ο λόγος: ελαττώματα στα ραδιοστοιχεία που συνδέονται με το IC, απόκλιση των τιμών τους από τις ονομαστικές τιμές, η πηγή από την οποία οι απαραίτητοι παλμοί και σταθερές τάσεις, ή δυσλειτουργία του ίδιου του IC.

Δεν μπορείτε να ελέγξετε τη δυνατότητα συντήρησης ενός IC με αντικατάσταση, εάν για το σκοπό αυτό πρέπει να συγκολληθεί από την πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος. Δεν συνιστάται να εγκαταστήσετε ξανά το συγκολλημένο IC, ακόμα κι αν η δοκιμή έδειξε τη δυνατότητα συντήρησης του. Αυτή η απαίτηση εξηγείται από το γεγονός ότι λόγω επαναλαμβανόμενης υπερθέρμανσης των ακροδεκτών, δεν είναι εγγυημένη η λειτουργία χωρίς βλάβες.

Εάν είναι απαραίτητο να αντικαταστήσετε συσκευές ημιαγωγών και μικροκυκλωμάτων, πρέπει να τηρείτε τους ακόλουθους κανόνες:

1. Η εγκατάσταση και η στερέωση των διατάξεων ημιαγωγών πρέπει να πραγματοποιείται διατηρώντας τη στεγανότητα του περιβλήματος της συσκευής. Για να αποφύγετε την εμφάνιση ρωγμών σε αυτά, συνιστάται να λυγίζετε τα καλώδια σε απόσταση τουλάχιστον 10 mm από το σώμα της συσκευής. Για να γίνει αυτό, είναι απαραίτητο να στερεώσετε σταθερά τα καλώδια μεταξύ του σημείου κάμψης και του μονωτήρα γυαλιού χρησιμοποιώντας πένσες.

2. Η αντικατάσταση συσκευών ημιαγωγών, μικροκυκλωμάτων και μικροσυσκευών πραγματοποιείται μόνο όταν η παροχή ρεύματος στη συσκευή είναι απενεργοποιημένη. Κατά την αφαίρεση του τρανζίστορ από το κύκλωμα, το κύκλωμα συλλέκτη πρώτα αποκολλάται. Οι ακροδέκτες βάσης του τρανζίστορ αποσυνδέονται τελευταίοι και κατά την εγκατάσταση συνδέεται πρώτος ο ακροδέκτης βάσης. Δεν μπορείτε να εφαρμόσετε τάση σε ένα τρανζίστορ του οποίου ο ακροδέκτης βάσης είναι αποσυνδεδεμένος.

3. Η συγκόλληση των καλωδίων συσκευών ημιαγωγών πραγματοποιείται σε απόσταση τουλάχιστον 10 mm από το σώμα της συσκευής, με εξαίρεση τα τρανζίστορ (για παράδειγμα, KT315, KT361, κ.λπ.), για τα οποία αυτή η απόσταση είναι 5 mm. Θα πρέπει να χρησιμοποιείται ψύκτρα μεταξύ του περιβλήματος και της περιοχής συγκόλλησης. Κατά την εγκατάσταση, το μικροκύκλωμα τοποθετείται σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος με ένα κενό που παρέχεται από τη σχεδίαση των ακίδων (δεν σχηματίζονται καρφίτσες).

4. Το ηλεκτρικό κολλητήρι θα πρέπει να είναι μικρού μεγέθους, με ισχύ όχι μεγαλύτερη από 40 W, να τροφοδοτείται από πηγή τάσης 12-42 V. Η θερμοκρασία του άκρου του συγκολλητικού σιδήρου δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 190 βαθμούς. Κελσίου. Ένα κράμα με χαμηλό σημείο τήξης (POS-61, POSK-50-18, POSV-33) πρέπει να χρησιμοποιηθεί ως συγκόλληση. Ο χρόνος συγκόλλησης για κάθε καρφίτσα δεν είναι μεγαλύτερος από 3 δευτερόλεπτα. Το διάστημα μεταξύ της συγκόλλησης γειτονικών ακίδων μικροκυκλωμάτων είναι τουλάχιστον 10 δευτερόλεπτα. Για να εξοικονομήσετε χρόνο, συνιστάται η συγκόλληση μικροκυκλωμάτων μέσω ενός πείρου. Το άκρο του συγκολλητικού σιδήρου και το σώμα (κοινός δίαυλος) της συσκευής ραδιοφώνου θα πρέπει να είναι γειωμένα ή το ηλεκτρικό κολλητήρι πρέπει να συνδεθεί στο δίκτυο μέσω μετασχηματιστή, καθώς κατά τη συγκόλληση η εμφάνιση ρευμάτων διαρροής μεταξύ του άκρου του συγκολλητικού σιδήρου που συνδέεται με το δίκτυο και τα τερματικά του IC μπορεί να οδηγήσουν σε αστοχία του.

5. Για καλύτερη ψύξη ισχυρά τρανζίστορκαι τα μικροκυκλώματα τοποθετούνται σε καλοριφέρ. Για να αποφύγετε την αστοχία αυτών των συσκευών λόγω υπερθέρμανσης, πρέπει να ακολουθείτε τους κανόνες κατά την εγκατάστασή τους.

6. Οι επιφάνειες επαφής πρέπει να είναι καθαρές, χωρίς τραχύτητα που να παρεμποδίζει τη σφιχτή εφαρμογή τους.

7. Οι επιφάνειες επαφής πρέπει να λιπαίνονται με πάστα και στις δύο πλευρές (πάστα KPT-8).

8. Οι βίδες που συγκρατούν το τρανζίστορ πρέπει να σφίγγονται καλά. Εάν οι βίδες δεν σφίγγονται επαρκώς, η θερμική αντίσταση της επαφής αυξάνεται, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε αστοχία του τρανζίστορ.

9. Για να αντικαταστήσετε το μικροσυγκρότημα, πρέπει να αφαιρεθεί από τον πίνακα. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να τραβήξετε τη μία άκρη της μικροσυγκρότησης έξω από τον πίνακα κατά 1-2 mm και, στη συνέχεια, την άλλη. Στη συνέχεια επαναλάβετε τη λειτουργία και τέλος αφαιρέστε το μικροσυγκρότημα χωρίς παραμορφώσεις. Απαγορεύεται η λήψη της μικροσυγκρότησης από το επίπεδο στο οποίο βρίσκονται όλα τα στοιχεία. Όλες οι λειτουργίες πρέπει να εκτελούνται ενώ κρατάτε το μικροσυγκρότημα από τα ακραία του μέρη. Το μικροσυγκρότημα εισάγεται πρώτα στις πλευρικές αυλακώσεις οδηγού του πίνακα. Στη συνέχεια, πιέστε το από τη μία πλευρά μέχρι το κάτω άκρο αυτής της πλευράς να διαπεράσει τις επαφές του πίνακα κατά 1-2 mm. Μετά από αυτό, πιέστε το μικροσυγκρότημα στη μέση και τοποθετήστε το στο πάνελ μέχρι το τέλος χωρίς παραμόρφωση.

Για να αποφευχθεί η ζημιά σε συσκευές ημιαγωγών κατά την εγκατάσταση, είναι απαραίτητο να βεβαιωθείτε ότι οι ακροδέκτες τους είναι ακίνητοι κοντά στο περίβλημα. Για να το κάνετε αυτό, λυγίστε τα καλώδια σε απόσταση τουλάχιστον 3...5 mm από το σώμα και πραγματοποιήστε συγκόλληση με συγκόλληση χαμηλής θερμοκρασίας POS-61 σε απόσταση τουλάχιστον 5 mm από το σώμα της συσκευής, διασφαλίζοντας την απομάκρυνση της θερμότητας μεταξύ το σώμα και το σημείο συγκόλλησης. Εάν η απόσταση από το σημείο συγκόλλησης στο σώμα είναι 8...10 mm ή μεγαλύτερη, μπορεί να γίνει χωρίς πρόσθετη ψύκτρα (εντός 2...3 δευτερολέπτων).

Η επανακόλληση κατά την εγκατάσταση και η αντικατάσταση μεμονωμένων εξαρτημάτων σε κυκλώματα με συσκευές ημιαγωγών θα πρέπει να πραγματοποιείται με απενεργοποιημένη την τροφοδοσία χρησιμοποιώντας συγκολλητικό σίδερο με γειωμένη άκρη. Όταν συνδέετε ένα τρανζίστορ σε ένα κύκλωμα υπό τάση, πρέπει πρώτα να συνδέσετε τη βάση, μετά τον πομπό και μετά τον συλλέκτη. Η αποσύνδεση του τρανζίστορ από το κύκλωμα χωρίς αφαίρεση της τάσης πραγματοποιείται με την αντίστροφη σειρά.

Για να εξασφαλιστεί η κανονική λειτουργία των συσκευών ημιαγωγών σε πλήρη ισχύ, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν πρόσθετες ψύκτρες. Ως ψύκτρες χρησιμοποιούνται πτερύγια καλοριφέρ από κόκκινο χαλκό ή αλουμίνιο, τα οποία τοποθετούνται στις συσκευές. Κατά το σχεδιασμό κυκλωμάτων με μεγάλο εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη ότι καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, μειώνεται όχι μόνο η επιτρεπόμενη απαγωγή ισχύος πολλών τύπων συσκευών ημιαγωγών, αλλά και οι επιτρεπόμενες τάσεις και η ισχύς ρεύματος των μεταβάσεων.

Η λειτουργία των συσκευών ημιαγωγών θα πρέπει να πραγματοποιείται μόνο εντός του εύρους των απαιτούμενων θερμοκρασιών λειτουργίας και η σχετική υγρασία πρέπει να είναι έως και 98% σε θερμοκρασία 40 ° C. ατμοσφαιρική πίεση - από 6,7 10 2 έως 3 10 5 Pa. δόνηση με επιτάχυνση έως 7,5 g στην περιοχή συχνοτήτων 10...600 Hz. επαναλαμβανόμενες κρούσεις με επιτάχυνση έως 75 g. γραμμικές επιταχύνσεις μέχρι 25 γρ.

Η αύξηση ή η μείωση των παραπάνω παραμέτρων επηρεάζει αρνητικά την απόδοση των συσκευών ημιαγωγών. Έτσι, μια αλλαγή στο εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας προκαλεί ρωγμές των κρυστάλλων ημιαγωγών και αλλαγές στα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των συσκευών. Επιπλέον, υπό την επίδραση υψηλών θερμοκρασιών, εμφανίζεται ξήρανση και παραμόρφωση των προστατευτικών επικαλύψεων, απελευθέρωση αερίων και τήξη της συγκόλλησης. Η υψηλή υγρασία ευνοεί τη διάβρωση των περιβλημάτων και των ακροδεκτών λόγω ηλεκτρόλυσης. Η χαμηλή πίεση προκαλεί μείωση της τάσης διάσπασης και επιδείνωση της μεταφοράς θερμότητας. Οι αλλαγές στην επιτάχυνση των κρούσεων και των κραδασμών οδηγούν στην εμφάνιση μηχανικής καταπόνησης και κόπωσης στα δομικά στοιχεία, καθώς και μηχανικές βλάβες (μέχρι διαχωρισμού των καλωδίων) κ.λπ.

Για την προστασία από τις επιπτώσεις των κραδασμών και της επιτάχυνσης, η δομή με συσκευές ημιαγωγών πρέπει να έχει απορρόφηση κραδασμών και για να βελτιωθεί η αντοχή στην υγρασία πρέπει να επικαλυφθεί με προστατευτικό βερνίκι.

Η συναρμολόγηση και η σφράγιση μικροκυκλωμάτων και συσκευών ημιαγωγών περιλαμβάνει 3 κύριες λειτουργίες: στερέωση του κρυστάλλου στη βάση της συσκευασίας, σύνδεση των καλωδίων και προστασία του κρυστάλλου από το εξωτερικό περιβάλλον. Η σταθερότητα εξαρτάται από την ποιότητα των εργασιών συναρμολόγησης ηλεκτρικές παραμέτρουςκαι αξιοπιστία του τελικού προϊόντος. Επιπλέον, η επιλογή της μεθόδου συναρμολόγησης επηρεάζει το συνολικό κόστος του προϊόντος.

Τοποθέτηση του κρυστάλλου στη βάση της θήκης

Οι κύριες απαιτήσεις κατά τη σύνδεση ενός κρυστάλλου ημιαγωγού στη βάση της συσκευασίας είναι η υψηλή αξιοπιστία της σύνδεσης, η μηχανική αντοχή και, σε ορισμένες περιπτώσεις, το υψηλό επίπεδο μεταφοράς θερμότητας από τον κρύσταλλο στο υπόστρωμα. Η λειτουργία σύνδεσης πραγματοποιείται με συγκόλληση ή κόλληση.

Οι κόλλες για την τοποθέτηση κρυστάλλων μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: ηλεκτρικά αγώγιμες και διηλεκτρικές. Οι κόλλες αποτελούνται από ένα συγκολλητικό συνδετικό και ένα πληρωτικό. Για να εξασφαλιστεί η ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα, συνήθως προστίθεται ασήμι στην κόλλα με τη μορφή σκόνης ή νιφάδων. Για τη δημιουργία θερμοαγώγιμων διηλεκτρικών κόλλων, χρησιμοποιούνται γυάλινες ή κεραμικές σκόνες ως πληρωτικό.

Η συγκόλληση πραγματοποιείται με τη χρήση αγώγιμων συγκολλήσεων από γυαλί ή μέταλλο.

Οι γυάλινες συγκολλήσεις είναι υλικά που αποτελούνται από οξείδια μετάλλων. Έχουν καλή πρόσφυση σε μεγάλη γκάμα κεραμικών, οξειδίων, υλικών ημιαγωγών, μετάλλων και χαρακτηρίζονται από υψηλή αντοχή στη διάβρωση.

Η συγκόλληση με μεταλλικές κολλήσεις πραγματοποιείται με τη χρήση δειγμάτων συγκόλλησης ή μαξιλαριών δεδομένου σχήματος και μεγέθους (προ-μορφές) που τοποθετούνται μεταξύ του κρυστάλλου και του υποστρώματος. Στη μαζική παραγωγή, χρησιμοποιείται εξειδικευμένη πάστα συγκόλλησης για την τοποθέτηση κρυστάλλων.

Σύνδεση καλωδίων

Η διαδικασία σύνδεσης των καλωδίων του κρυστάλλου στη βάση της συσκευασίας πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας σύρμα, ταινία ή άκαμπτα καλώδια με τη μορφή σφαιρών ή δοκών.

Η εγκατάσταση του σύρματος πραγματοποιείται με θερμοσυμπίεση, ηλεκτρική επαφή ή συγκόλληση με υπερήχους χρησιμοποιώντας σύρμα/ταινίες χρυσού, αλουμινίου ή χαλκού.

Η ασύρματη εγκατάσταση πραγματοποιείται με την τεχνολογία «ανεστραμμένου κρυστάλλου» (Flip-Chip). Σκληρές επαφές με τη μορφή δοκών ή σφαιρών συγκόλλησης σχηματίζονται στο τσιπ κατά τη διαδικασία της επιμετάλλωσης.

Πριν από την εφαρμογή συγκόλλησης, η επιφάνεια του κρυστάλλου παθητικοποιείται. Μετά τη λιθογραφία και τη χάραξη, τα επιθέματα επαφής του κρυστάλλου επιμεταλλώνονται επιπλέον. Αυτή η λειτουργία πραγματοποιείται για τη δημιουργία ενός στρώματος φραγμού, την πρόληψη της οξείδωσης και τη βελτίωση της διαβρεξιμότητας και της πρόσφυσης. Μετά από αυτό, βγαίνουν συμπεράσματα.

Οι δοκοί ή οι σφαίρες συγκόλλησης σχηματίζονται με ηλεκτρολυτική εναπόθεση ή εν κενώ, πλήρωση με έτοιμες μικροσφαίρες ή μεταξοτυπία. Ο κρύσταλλος με τα διαμορφωμένα καλώδια αναποδογυρίζεται και τοποθετείται στο υπόστρωμα.

Προστασία του κρυστάλλου από τις περιβαλλοντικές επιρροές

Τα χαρακτηριστικά μιας συσκευής ημιαγωγών καθορίζονται σε μεγάλο βαθμό από την κατάσταση της επιφάνειάς της. Το εξωτερικό περιβάλλον έχει σημαντικό αντίκτυπο στην ποιότητα της επιφάνειας και, κατά συνέπεια, στη σταθερότητα των παραμέτρων της συσκευής. αυτό το αποτέλεσμα αλλάζει κατά τη λειτουργία, επομένως είναι πολύ σημαντικό να προστατεύσετε την επιφάνεια της συσκευής για να αυξήσετε την αξιοπιστία και τη διάρκεια ζωής της.

Η προστασία του κρυστάλλου ημιαγωγών από την επίδραση του εξωτερικού περιβάλλοντος πραγματοποιείται στο τελικό στάδιο της συναρμολόγησης μικροκυκλωμάτων και συσκευών ημιαγωγών.

Η σφράγιση μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας περίβλημα ή σε σχέδιο ανοιχτού πλαισίου.

Η στεγανοποίηση του περιβλήματος πραγματοποιείται με την προσάρτηση του καλύμματος του περιβλήματος στη βάση του χρησιμοποιώντας συγκόλληση ή συγκόλληση. Μεταλλικές, μεταλλικές, γυάλινες και κεραμικές θήκες παρέχουν στεγανή σφράγιση σε κενό.

Το κάλυμμα, ανάλογα με τον τύπο της θήκης, μπορεί να συγκολληθεί με κολλήσεις γυαλιού, μεταλλικές κολλήσεις ή να κολληθεί με κόλλα. Κάθε ένα από αυτά τα υλικά έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και επιλέγεται ανάλογα με τις εργασίες που επιλύονται.

Για μη συσκευασμένη προστασία κρυστάλλων ημιαγωγών από εξωτερικές επιδράσεις, χρησιμοποιούνται πλαστικά και ειδικές ενώσεις χύτευσης, οι οποίες μπορεί να είναι μαλακές ή σκληρές μετά τον πολυμερισμό, ανάλογα με τις εργασίες και τα υλικά που χρησιμοποιούνται.

Η σύγχρονη βιομηχανία προσφέρει δύο επιλογές για την πλήρωση κρυστάλλων με υγρές ενώσεις:

  1. Γέμισμα με ένωση μεσαίου ιξώδους (glob-top, Blob-top)
  2. Δημιουργία πλαισίου από ένωση υψηλού ιξώδους και πλήρωση του κρυστάλλου με ένωση χαμηλού ιξώδους (Dam-and-Fill).

Το κύριο πλεονέκτημα των υγρών ενώσεων έναντι άλλων μεθόδων κρυσταλλικής σφράγισης είναι η ευελιξία του συστήματος δοσομέτρησης, το οποίο επιτρέπει τη χρήση των ίδιων υλικών και εξοπλισμού για διάφοροι τύποικαι μεγέθη κρυστάλλων.

Οι πολυμερείς κόλλες διακρίνονται από τον τύπο του συνδετικού και τον τύπο του υλικού πλήρωσης.

Δέσμιο υλικό

Τα οργανικά πολυμερή που χρησιμοποιούνται ως συγκολλητικά μπορούν να χωριστούν σε δύο κύριες κατηγορίες: θερμοσκληρυνόμενα και θερμοπλαστικά. Όλα είναι οργανικά υλικά, αλλά

διαφέρουν σημαντικά σε χημικές και φυσικές ιδιότητες.

Στους θερμοσκληρυντές, όταν θερμαίνονται, οι πολυμερείς αλυσίδες διασυνδέονται μη αναστρέψιμα σε μια άκαμπτη τρισδιάστατη δομή δικτύου. Οι δεσμοί που προκύπτουν σε αυτή την περίπτωση καθιστούν δυνατή την απόκτηση υψηλής συγκολλητικής ικανότητας του υλικού, αλλά ταυτόχρονα η δυνατότητα συντήρησης είναι περιορισμένη.

Τα θερμοπλαστικά πολυμερή δεν σκληραίνουν. Διατηρούν την ικανότητα να μαλακώνουν και να λιώνουν όταν θερμαίνονται, δημιουργώντας ισχυρούς ελαστικούς δεσμούς. Αυτή η ιδιότητα επιτρέπει τη χρήση θερμοπλαστικών σε εφαρμογές όπου απαιτείται συντήρηση. Η συγκολλητική ικανότητα των θερμοπλαστικών πλαστικών είναι χαμηλότερη από αυτή των θερμοσκληρυνόμενων, αλλά στις περισσότερες περιπτώσεις είναι αρκετά επαρκής.

Ο τρίτος τύπος συνδετικού υλικού είναι ένα μείγμα θερμοπλαστικών και θερμοσκληρυνόμενων, που συνδυάζονται

πλεονεκτήματα δύο τύπων υλικών. Η πολυμερής τους σύνθεση είναι ένα αλληλοδιεισδυτικό δίκτυο θερμοπλαστικών και θερμοπλαστικών δομών, που τους επιτρέπει να χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία επισκευάσιμων αρμών υψηλής αντοχής σε σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες (150 o C - 200 o C).

Κάθε σύστημα έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Ένας από τους περιορισμούς της χρήσης θερμοπλαστικών πάστες είναι η αργή απομάκρυνση του διαλύτη κατά τη διαδικασία επαναροής. Προηγουμένως, η ένωση εξαρτημάτων χρησιμοποιώντας θερμοπλαστικά υλικά απαιτούσε μια διαδικασία εφαρμογής πάστας (διατήρηση επιπεδότητας), ξήρανση για την απομάκρυνση του διαλύτη και στη συνέχεια τοποθέτηση της μήτρας στο υπόστρωμα. Αυτή η διαδικασία εξάλειψε τον σχηματισμό κενών στο συγκολλητικό υλικό, αλλά αύξησε το κόστος και κατέστησε δύσκολη τη χρήση αυτής της τεχνολογίας στη μαζική παραγωγή.

Οι σύγχρονες θερμοπλαστικές πάστες έχουν την ικανότητα να εξατμίζουν τον διαλύτη πολύ γρήγορα. Αυτή η ιδιότητα επιτρέπει την εφαρμογή τους με δοσομέτρηση με χρήση τυπικού εξοπλισμού και την εγκατάσταση του κρυστάλλου στην πάστα που δεν έχει ακόμη στεγνώσει. Αυτό ακολουθείται από ένα γρήγορο βήμα θέρμανσης σε χαμηλή θερμοκρασία, κατά το οποίο αφαιρείται ο διαλύτης και δημιουργούνται συγκολλητικοί δεσμοί μετά την εκ νέου ροή.

Για μεγάλο χρονικό διάστημα, υπήρχαν δυσκολίες στη δημιουργία κολλών υψηλής θερμικής αγωγιμότητας με βάση τα θερμοπλαστικά και τα θερμοσκληρυνόμενα. Αυτά τα πολυμερή δεν επέτρεψαν την αύξηση της περιεκτικότητας σε θερμικά αγώγιμο πληρωτικό στην πάστα, καθώς η καλή πρόσφυση απαιτούσε υψηλό επίπεδο συνδετικού (60-75%). Για σύγκριση: στα ανόργανα υλικά η αναλογία του συνδετικού θα μπορούσε να μειωθεί στο 15-20%. Οι σύγχρονες πολυμερείς κόλλες (Diemat DM4130, DM4030, DM6030) δεν έχουν αυτό το μειονέκτημα και η περιεκτικότητα σε θερμικά αγώγιμο πληρωτικό φτάνει το 80-90%.

Γεμιστικό

Ο τύπος, το σχήμα, το μέγεθος και η ποσότητα του πληρωτικού διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη δημιουργία μιας θερμικά και ηλεκτρικά αγώγιμης κόλλας. Ο άργυρος (Ag) χρησιμοποιείται ως πληρωτικό ως χημικά ανθεκτικό υλικό με τον υψηλότερο συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας. Οι σύγχρονες πάστες περιέχουν

ασήμι σε μορφή σκόνης (μικροσφαιρίδια) και νιφάδες (λέπια). Η ακριβής σύνθεση, η ποσότητα και το μέγεθος των σωματιδίων επιλέγονται πειραματικά από κάθε κατασκευαστή και καθορίζουν σε μεγάλο βαθμό τις θερμικές, ηλεκτρικά αγώγιμες και συγκολλητικές ιδιότητες των υλικών. Σε εφαρμογές όπου απαιτείται διηλεκτρικό με θερμοαγώγιμες ιδιότητες, χρησιμοποιείται κεραμική σκόνη ως πληρωτικό.

Όταν επιλέγετε μια ηλεκτρικά αγώγιμη κόλλα, λάβετε υπόψη τους ακόλουθους παράγοντες:

  • Θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα της κόλλας ή της συγκόλλησης που χρησιμοποιείται
  • Επιτρεπόμενες θερμοκρασίες τεχνολογικής εγκατάστασης
  • Θερμοκρασίες μεταγενέστερων τεχνολογικών εργασιών
  • Μηχανική αντοχή της σύνδεσης
  • Αυτοματοποίηση της διαδικασίας εγκατάστασης
  • Συντηρησιμότητα
  • Κόστος λειτουργίας εγκατάστασης

Επιπλέον, όταν επιλέγετε μια κόλλα για εγκατάσταση, θα πρέπει να προσέχετε το μέτρο ελαστικότητας του πολυμερούς, την περιοχή και τη διαφορά στο συντελεστή θερμικής διαστολής των εξαρτημάτων που συνδέονται, καθώς και το πάχος της ραφής κόλλας. Όσο χαμηλότερος είναι ο συντελεστής ελαστικότητας (τόσο πιο μαλακό είναι το υλικό), τόσο μεγαλύτερες είναι οι περιοχές των εξαρτημάτων και τόσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά στο CTE των εξαρτημάτων που συνδέονται και τόσο πιο λεπτή είναι επιτρεπτή η συγκολλητική ραφή. Ένας υψηλός συντελεστής ελαστικότητας περιορίζει το ελάχιστο πάχος του συγκολλητικού συνδέσμου και τις διαστάσεις των εξαρτημάτων που πρόκειται να συνδεθούν λόγω της πιθανότητας μεγάλων θερμομηχανικών καταπονήσεων.

Όταν αποφασίζετε για τη χρήση πολυμερών κόλλων, είναι απαραίτητο να λάβετε υπόψη ορισμένα τεχνολογικά χαρακτηριστικά αυτών των υλικών και των εξαρτημάτων που συνδέονται, και συγκεκριμένα:

  • μήκος καλουπιού (ή συστατικού).καθορίζει το φορτίο στον συγκολλητικό σύνδεσμο μετά την ψύξη του συστήματος. Κατά τη συγκόλληση, ο κρύσταλλος και το υπόστρωμα διαστέλλονται σύμφωνα με το CTE τους. Για μεγαλύτερους κρυστάλλους, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιείτε μαλακές κόλλες (χαμηλού συντελεστή) ή υλικά κρυστάλλου/υποστρώματος που ταιριάζουν με CTE. Εάν η διαφορά CTE είναι πολύ μεγάλη για ένα δεδομένο μέγεθος τσιπ, ο δεσμός μπορεί να σπάσει, προκαλώντας την αποκόλληση του τσιπ από το υπόστρωμα. Για κάθε τύπο πάστας, ο κατασκευαστής δίνει συνήθως συστάσεις μέγιστα μεγέθηκρύσταλλο για ορισμένες τιμές της διαφοράς CTE κρυστάλλου/υποστρώματος.
  • πλάτος του καλουπιού (ή εξαρτημάτων που πρόκειται να συνδεθούν)καθορίζει την απόσταση που διανύει ο διαλύτης που περιέχεται στην κόλλα πριν φύγει από τη γραμμή κόλλας. Επομένως, το μέγεθος των κρυστάλλων πρέπει επίσης να λαμβάνεται υπόψη για τη σωστή αφαίρεση του διαλύτη.
  • επιμετάλλωση του κρυστάλλου και του υποστρώματος (ή των εξαρτημάτων που πρόκειται να συνδεθούν)δεν απαιτείται. Τυπικά, οι πολυμερείς κόλλες έχουν καλή πρόσφυση σε πολλές μη επιμεταλλωμένες επιφάνειες. Οι επιφάνειες πρέπει να καθαρίζονται από οργανικούς ρύπους.
  • πάχος της ραφής κόλλας.Για όλες τις κόλλες που περιέχουν θερμικά αγώγιμο πληρωτικό, υπάρχει ένα ελάχιστο πάχος αρμού κόλλας dx (βλ. εικόνα). Ένας σύνδεσμος που είναι πολύ λεπτός δεν θα έχει αρκετό συνδετικό παράγοντα για να καλύψει όλο το υλικό πλήρωσης και να σχηματίσει δεσμούς στις επιφάνειες που ενώνονται. Επιπλέον, για υλικά με υψηλό συντελεστή ελαστικότητας, το πάχος της ραφής μπορεί να περιορίζεται από διαφορετικά CTE για τα υλικά που ενώνονται. Συνήθως, για κόλλες με χαμηλό συντελεστή ελαστικότητας, το συνιστώμενο ελάχιστο πάχος ραφής είναι 20-50 μm, για κόλλες με υψηλό μέτρο ελαστικότητας 50-100 μm.

  • τη διάρκεια ζωής της κόλλας πριν την εγκατάσταση του εξαρτήματος.Μετά την εφαρμογή της κόλλας, ο διαλύτης από την πάστα αρχίζει να εξατμίζεται σταδιακά. Εάν η κόλλα στεγνώσει, τα υλικά που ενώνονται δεν θα βρέχονται ούτε θα κολληθούν. Για μικρά εξαρτήματα, όπου η αναλογία της επιφάνειας προς τον όγκο της κόλλας που εφαρμόζεται είναι μεγάλη, ο διαλύτης εξατμίζεται γρήγορα και ο χρόνος μετά την εφαρμογή πριν από την εγκατάσταση του εξαρτήματος πρέπει να ελαχιστοποιηθεί. Κατά κανόνα, η διάρκεια ζωής πριν από την εγκατάσταση των εξαρτημάτων για διάφορες κόλλες ποικίλλει από δεκάδες λεπτά έως αρκετές ώρες.
  • διάρκεια ζωής πριν από τη θερμική σκλήρυνση της κόλλαςμετράται από τη στιγμή της εγκατάστασης του εξαρτήματος μέχρι να τοποθετηθεί ολόκληρο το σύστημα στο φούρνο. Με μεγάλη καθυστέρηση, μπορεί να συμβεί αποκόλληση και άπλωμα της κόλλας, γεγονός που επηρεάζει αρνητικά την πρόσφυση και τη θερμική αγωγιμότητα του υλικού. Όσο μικρότερο είναι το μέγεθος του εξαρτήματος και η ποσότητα της κόλλας που εφαρμόζεται, τόσο πιο γρήγορα μπορεί να στεγνώσει. Η διάρκεια ζωής πριν από τη θερμική σκλήρυνση της κόλλας μπορεί να κυμαίνεται από δεκάδες λεπτά έως αρκετές ώρες.

Επιλογή καλωδίων, ταινιών

Η αξιοπιστία μιας σύνδεσης καλωδίου/ταινίας εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη σωστή επιλογή καλωδίου/ταινίας. Οι κύριοι παράγοντες που καθορίζουν τις συνθήκες χρήσης ενός συγκεκριμένου τύπου σύρματος είναι:

Τύπος κελύφους. Τα σφραγισμένα περιβλήματα χρησιμοποιούν μόνο αλουμίνιο ή σύρμα χαλκού επειδή ο χρυσός και το αλουμίνιο σχηματίζουν εύθραυστες διαμεταλλικές ενώσεις σε υψηλές θερμοκρασίες σφράγισης. Ωστόσο, για μη σφραγισμένα περιβλήματα, χρησιμοποιείται μόνο χρυσό σύρμα/ταινία επειδή αυτός ο τύποςτο περίβλημα δεν παρέχει πλήρη μόνωση από την υγρασία, η οποία οδηγεί σε διάβρωση του αλουμινίου και του σύρματος χαλκού.

Μεγέθη σύρματος/κορδέλας(διάμετρος, πλάτος, πάχος) απαιτούνται λεπτότεροι αγωγοί για κυκλώματα με μικρά τακάκια. Από την άλλη πλευρά, όσο υψηλότερο είναι το ρεύμα που διαρρέει τη σύνδεση, τόσο μεγαλύτερη πρέπει να παρέχεται η διατομή των αγωγών

Αντοχή σε εφελκυσμό. Τα σύρματα/ταινίες υπόκεινται σε εξωτερική μηχανική καταπόνηση κατά τα επόμενα στάδια και κατά τη χρήση, επομένως όσο μεγαλύτερη είναι η αντοχή σε εφελκυσμό, τόσο το καλύτερο.

Σχετική επέκταση. Σημαντικό χαρακτηριστικόόταν επιλέγετε σύρμα. Οι πολύ υψηλές τιμές επιμήκυνσης καθιστούν δύσκολο τον έλεγχο του σχηματισμού βρόχου κατά τη δημιουργία μιας σύνδεσης καλωδίων.

Επιλογή μεθόδου προστασίας κρυστάλλων

Η σφράγιση των μικροκυκλωμάτων μπορεί να πραγματοποιηθεί με χρήση περιβλήματος ή σε σχέδιο ανοιχτού πλαισίου.

Κατά την επιλογή της τεχνολογίας και των υλικών που θα χρησιμοποιηθούν στο στάδιο της σφράγισης, θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη οι ακόλουθοι παράγοντες:

  • Απαιτούμενο επίπεδο στεγανότητας περιβλήματος
  • Επιτρεπόμενες τεχνολογικές θερμοκρασίες σφράγισης
  • Θερμοκρασίες λειτουργίας τσιπ
  • Παρουσία επιμετάλλωσης συνδεδεμένων επιφανειών
  • Δυνατότητα χρήσης flux και ειδική ατμόσφαιρα εγκατάστασης
  • Αυτοματοποίηση της διαδικασίας σφράγισης
  • Κόστος λειτουργίας σφράγισης

Το άρθρο παρέχει μια επισκόπηση των τεχνολογιών και των υλικών που χρησιμοποιούνται για το σχηματισμό ακροδεκτών με ακίδες σε γκοφρέτες ημιαγωγών στην παραγωγή μικροκυκλωμάτων.

Η ανάλυση των αστοχιών συσκευών ημιαγωγών και μικροκυκλωμάτων δείχνει ότι στις περισσότερες περιπτώσεις σχετίζονται με αύξηση των μέγιστων επιτρεπόμενων τάσεων και ρευμάτων, καθώς και με μηχανικές βλάβες. Για να διασφαλιστεί ότι οι συσκευές ημιαγωγών και τα μικροκυκλώματα δεν θα αστοχήσουν κατά τις επισκευές και τις ρυθμίσεις, πρέπει να λαμβάνονται προφυλάξεις. Η αυθαίρετη αντικατάσταση ραδιοστοιχείων που καθορίζουν τη λειτουργία κυκλώματος είναι απαράδεκτη ακόμη και για μικρό χρονικό διάστημα, καθώς αυτό μπορεί να οδηγήσει σε υπερφόρτωση τρανζίστορ, μικροκυκλωμάτων και αστοχία τους. Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να λαμβάνεται για να διασφαλίζεται ότι οι ανιχνευτές των οργάνων μέτρησης δεν βραχυκυκλώνουν κατά λάθος τα κυκλώματα του κυκλώματος. Οι συσκευές ημιαγωγών δεν πρέπει να συνδέονται σε πηγή σήματος με χαμηλή εσωτερική αντίσταση, επειδή μπορούν να μεταφέρουν μεγάλα ρεύματα που υπερβαίνουν τις μέγιστες επιτρεπόμενες τιμές.

Η υγεία των διόδων ημιαγωγών μπορεί να ελεγχθεί χρησιμοποιώντας ένα ωμόμετρο. Ο βαθμός καταλληλότητάς τους καθορίζεται με τη μέτρηση της αντίστασης προς τα εμπρός και προς τα πίσω. Σε περίπτωση βλάβης της διόδου, οι υποδεικνυόμενες αντιστάσεις θα είναι ίσες και θα ανέρχονται σε αρκετά Ohm, και σε περίπτωση θραύσης θα είναι απείρως μεγάλες. Οι επισκευάσιμες δίοδοι έχουν άμεση αντίσταση στην περιοχή: σημείο γερμανίου - 50-100 Ohms. σημείο πυριτίου - 150-500 Ohm και επίπεδο (γερμάνιο και πυρίτιο) - 20-50 Ohm.

Κατά τη μέτρηση της αντίστασης μιας διόδου που έχει διαρροή, η ένδειξη βέλους της συσκευής μειώνεται αργά και, έχοντας φτάσει σε μια ορισμένη τιμή, το βέλος της συσκευής σταματά. Κατά την εκ νέου μέτρηση, η διαδικασία επαναλαμβάνεται ξανά. Οι δίοδοι με τέτοια ελαττώματα πρέπει να αντικατασταθούν. Για την αντικατάσταση των αποτυχημένων, επιλέγονται δίοδοι ίδιου τύπου ή ανάλογα, ελέγχονται και προσδιορίζεται η πολικότητα της σύνδεσης.

Ο έλεγχος της δυνατότητας συντήρησης των τρανζίστορ και η μέτρηση των κύριων παραμέτρων τους μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας έναν ειδικό ελεγκτή παραμέτρων τρανζίστορ τύπου L2-23. Χρησιμοποιώντας τον ελεγκτή, μπορείτε να προσδιορίσετε γρήγορα τον συντελεστή μεταφοράς ρεύματος "άλφα", το αντίστροφο ρεύμα συλλέκτη, την παρουσία ή απουσία βλάβης μεταξύ του πομπού και του συλλέκτη κ.λπ. Η μέτρηση τέτοιων σημαντικών λειτουργικών παραμέτρων μας επιτρέπει να κρίνουμε τις δυνατότητες περαιτέρω χρήση του τρανζίστορ σε κυκλώματα BREA.

Ελλείψει ειδικής συσκευής, η υγεία των τρανζίστορ μπορεί να προσδιοριστεί μετρώντας την αντίσταση των συνδέσεων pn χρησιμοποιώντας ένα ωμόμετρο. Συνιστάται η διεξαγωγή της μέτρησης στο υψηλότερο εύρος μέτρησης του ωμόμετρου, όπου η ροή ρεύματος είναι ελάχιστη.

Ο έλεγχος της δυνατότητας συντήρησης των μικροκυκλωμάτων ξεκινά με τη μέτρηση των άμεσων και παλμικών τάσεων στους ακροδέκτες τους. Εάν τα αποτελέσματα της μέτρησης διαφέρουν από τα απαιτούμενα, τότε θα πρέπει να διαπιστωθεί η αιτία: ελαττώματα στα ραδιοστοιχεία που συνδέονται με το IC, απόκλιση των τιμών τους από τις ονομαστικές τιμές, η πηγή από την οποία προέρχονται οι απαραίτητοι παλμοί και οι άμεσες τάσεις, ή δυσλειτουργία του ίδιου του IC.

Δεν μπορείτε να ελέγξετε τη δυνατότητα συντήρησης ενός IC με αντικατάσταση, εάν για το σκοπό αυτό πρέπει να συγκολληθεί από την πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος. Δεν συνιστάται να εγκαταστήσετε ξανά το συγκολλημένο IC, ακόμα κι αν η δοκιμή έδειξε τη δυνατότητα συντήρησης του. Αυτή η απαίτηση εξηγείται από το γεγονός ότι λόγω επαναλαμβανόμενης υπερθέρμανσης των ακροδεκτών, δεν είναι εγγυημένη η λειτουργία χωρίς βλάβες.

Εάν είναι απαραίτητο να αντικαταστήσετε συσκευές ημιαγωγών και μικροκυκλωμάτων, πρέπει να τηρείτε τους ακόλουθους κανόνες:

1. Η εγκατάσταση και η στερέωση των διατάξεων ημιαγωγών πρέπει να πραγματοποιείται διατηρώντας τη στεγανότητα του περιβλήματος της συσκευής. Για να αποφύγετε την εμφάνιση ρωγμών σε αυτά, συνιστάται να λυγίζετε τα καλώδια σε απόσταση τουλάχιστον 10 mm από το σώμα της συσκευής. Για να γίνει αυτό, είναι απαραίτητο να στερεώσετε σταθερά τα καλώδια μεταξύ του σημείου κάμψης και του μονωτήρα γυαλιού χρησιμοποιώντας πένσες.

2. Η αντικατάσταση συσκευών ημιαγωγών, μικροκυκλωμάτων και μικροσυσκευών πραγματοποιείται μόνο όταν η παροχή ρεύματος στη συσκευή είναι απενεργοποιημένη. Κατά την αφαίρεση του τρανζίστορ από το κύκλωμα, το κύκλωμα συλλέκτη πρώτα αποκολλάται. Οι ακροδέκτες βάσης του τρανζίστορ αποσυνδέονται τελευταίοι και κατά την εγκατάσταση συνδέεται πρώτος ο ακροδέκτης βάσης. Δεν μπορείτε να εφαρμόσετε τάση σε ένα τρανζίστορ του οποίου ο ακροδέκτης βάσης είναι αποσυνδεδεμένος.

3. Η συγκόλληση των καλωδίων συσκευών ημιαγωγών πραγματοποιείται σε απόσταση τουλάχιστον 10 mm από το σώμα της συσκευής, με εξαίρεση τα τρανζίστορ (για παράδειγμα, KT315, KT361, κ.λπ.), για τα οποία αυτή η απόσταση είναι 5 mm. Θα πρέπει να χρησιμοποιείται ψύκτρα μεταξύ του περιβλήματος και της περιοχής συγκόλλησης. Κατά την εγκατάσταση, το μικροκύκλωμα τοποθετείται σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος με ένα κενό που παρέχεται από τη σχεδίαση των ακίδων (δεν σχηματίζονται καρφίτσες).

4. Το ηλεκτρικό κολλητήρι θα πρέπει να είναι μικρού μεγέθους, με ισχύ όχι μεγαλύτερη από 40 W, να τροφοδοτείται από πηγή τάσης 12-42 V. Η θερμοκρασία του άκρου του συγκολλητικού σιδήρου δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 190 βαθμούς. Κελσίου. Ένα κράμα με χαμηλό σημείο τήξης (POS-61, POSK-50-18, POSV-33) πρέπει να χρησιμοποιηθεί ως συγκόλληση. Ο χρόνος συγκόλλησης για κάθε καρφίτσα δεν είναι μεγαλύτερος από 3 δευτερόλεπτα. Το διάστημα μεταξύ της συγκόλλησης γειτονικών ακίδων μικροκυκλωμάτων είναι τουλάχιστον 10 δευτερόλεπτα. Για να εξοικονομήσετε χρόνο, συνιστάται η συγκόλληση μικροκυκλωμάτων μέσω ενός πείρου. Το άκρο του συγκολλητικού σιδήρου και το σώμα (κοινός δίαυλος) της συσκευής ραδιοφώνου θα πρέπει να είναι γειωμένα ή το ηλεκτρικό κολλητήρι πρέπει να συνδεθεί στο δίκτυο μέσω μετασχηματιστή, καθώς κατά τη συγκόλληση η εμφάνιση ρευμάτων διαρροής μεταξύ του άκρου του συγκολλητικού σιδήρου που συνδέεται με το δίκτυο και τα τερματικά του IC μπορεί να οδηγήσουν σε αστοχία του.

5. Για καλύτερη ψύξη, τοποθετούνται ισχυρά τρανζίστορ και μικροκυκλώματα στα καλοριφέρ. Για να αποφύγετε την αστοχία αυτών των συσκευών λόγω υπερθέρμανσης, πρέπει να ακολουθείτε τους κανόνες κατά την εγκατάστασή τους.

6. Οι επιφάνειες επαφής πρέπει να είναι καθαρές, χωρίς τραχύτητα που να παρεμποδίζει τη σφιχτή εφαρμογή τους.

7. Οι επιφάνειες επαφής πρέπει να λιπαίνονται με πάστα και στις δύο πλευρές (πάστα KPT-8).

8. Οι βίδες που συγκρατούν το τρανζίστορ πρέπει να σφίγγονται καλά. Εάν οι βίδες δεν σφίγγονται επαρκώς, η θερμική αντίσταση της επαφής αυξάνεται, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε αστοχία του τρανζίστορ.

9. Για να αντικαταστήσετε το μικροσυγκρότημα, πρέπει να αφαιρεθεί από τον πίνακα. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να τραβήξετε τη μία άκρη της μικροσυγκρότησης έξω από τον πίνακα κατά 1-2 mm και, στη συνέχεια, την άλλη. Στη συνέχεια επαναλάβετε τη λειτουργία και τέλος αφαιρέστε το μικροσυγκρότημα χωρίς παραμορφώσεις. Απαγορεύεται η λήψη της μικροσυγκρότησης από το επίπεδο στο οποίο βρίσκονται όλα τα στοιχεία. Όλες οι λειτουργίες πρέπει να εκτελούνται ενώ κρατάτε το μικροσυγκρότημα από τα ακραία του μέρη. Το μικροσυγκρότημα εισάγεται πρώτα στις πλευρικές αυλακώσεις οδηγού του πίνακα. Στη συνέχεια, πιέστε το από τη μία πλευρά μέχρι το κάτω άκρο αυτής της πλευράς να διαπεράσει τις επαφές του πίνακα κατά 1-2 mm. Μετά από αυτό, πιέστε το μικροσυγκρότημα στη μέση και τοποθετήστε το στο πάνελ μέχρι το τέλος χωρίς παραμόρφωση.