Ytmonterad halvledarenhetspaket. Halvledarenheter - typer, översikt och användning Drift av halvledarenheter

Elektrisk installation av radiokomponenter måste säkerställa tillförlitlig drift av utrustning, anordningar och system under de förhållanden av mekanisk och klimatpåverkan som anges i de tekniska specifikationerna för den här typen REA. Därför måste följande villkor uppfyllas vid installation av halvledarenheter (SD), radiokomponenter för integrerade kretsar (IC) på kretskort eller utrustningschassi:

pålitlig kontakt mellan det kraftfulla PCB-höljet med kylflänsen (radiatorn) eller chassit;
nödvändig luftkonvektion nära radiatorer och element som genererar stora mängder värme;
avlägsnande av halvledarelement från kretselement som avger en betydande mängd värme under drift;
skydd av installationer belägna nära borttagbara element från mekanisk skada under drift;
i processen för att förbereda och utföra elektrisk installation av PP och IS, bör mekanisk och klimatpåverkan på dem inte överstiga de värden som anges i de tekniska specifikationerna;
Vid uträtning, formning och kapning av PP- och IC-ledningar ska ledningsområdet nära huset säkras så att inga böj- eller dragkrafter uppstår i ledaren. Utrustning och anordningar för att bilda ledningar måste vara jordade;
avståndet från PCB- eller IC-kroppen till början av böjning av ledningen måste vara minst 2 mm, och böjningsradien för en ledningsdiameter på upp till 0,5 mm bör vara minst 0,5 mm, med en diameter på 0,6-1 mm - minst 1 mm, med en diameter över 1 mm - minst 1,5 mm.

Under installation, transport och lagring av PCB och IC (särskilt mikrovågshalvledarenheter) är det nödvändigt att säkerställa deras skydd mot effekterna av statisk elektricitet. För att göra detta är all installationsutrustning, verktyg, styr- och mätutrustning tillförlitligt jordad. För att ta bort statisk elektricitet från elektrikerns kropp använder de jordade armband och speciella kläder.

För att ta bort värme, kläms utgångssektionen mellan PCB-kroppen (eller IC) och lödpunkten med en speciell pincett (kylfläns). Om lödtemperaturen inte överstiger 533 K ± 5 K (270 °C), och lödtiden inte överstiger 3 s, utförs lödning av PP (eller IC) ledningarna utan kylfläns eller grupplödning används ( våglod, nedsänkning i smält lod etc.).

Rengöring av kretskort (eller paneler) från flussmedelsrester efter lödning utförs med lösningsmedel som inte påverkar markeringarna och materialet på PCB (eller IC)-hus.

När du installerar IC:er med stela radiella ledningar i metalliserade hål på ett kretskort, bör den utskjutande delen av ledningarna ovanför kortets yta vid lödpunkterna vara 0,5-1,5 mm. Installation av IC på detta sätt utförs efter trimning av ledningarna (fig. 55). För att underlätta demontering rekommenderas det att installera IC på kretskort med mellanrum mellan sina höljen.

Ris. 55. Bildar stela radiella IC-ledningar:
1 - gjutna ledningar, 2 - ledningar före gjutning

Integrerade kretsar i paket med mjuka plana ledningar installeras på kortets plattor utan monteringshål. I det här fallet bestäms deras placering på brädet av formen på kontaktdynorna (fig. 56).

Ris. 56. Installation av IC med platta (plana) ledningar på tryckt kretskort:
1 - kontaktplatta med nyckel, 2 - hölje, 3 - kort, 4 - utgång

Exempel på gjutning av IC:er med plana ledningar visas i fig. 57.

Ris. 57. Bildar platta (plana) IC-ledningar när de installeras på ett kort utan mellanrum (i), med mellanrum (b)

Installation och infästning av PP och IC, samt monterade radiokomponenter på kretskort ska ge tillgång till dem och möjlighet till utbyte av dem. För att kyla IC:erna bör de placeras på kretskort, med hänsyn till luftflödet längs deras höljen.

För elektrisk installation av PCB och små radiokomponenter installeras de först på monteringsbeslag (kronblad, stift, etc.) och terminalerna är mekaniskt säkrade till den. För att löda fältanslutningen används syrafritt flussmedel, vars rester avlägsnas efter lödning.

Radiokomponenter fästs på monteringsbeslagen antingen mekaniskt på sina egna plintar, eller dessutom med klämma, fäste, hållare, fyllning med blandning, mastix, lim etc. I detta fall är radiokomponenterna fixerade så att de inte rör sig på grund av vibrationer och stötar (skakningar). Rekommenderade typer av fastsättning av radiokomponenter (motstånd, kondensatorer, dioder, transistorer) visas i fig. 58.

Ris. 58. Installation av radiokomponenter på monteringsfixturer:
a, b - motstånd (kondensatorer) med platta och runda ledningar, c - kondensator ETO, d - dioder D219, D220, d - kraftfull diod D202, f - trioder MP-14, MP-16, g - kraftfull triod P4; 1 - kropp, 2 - kronblad, 3 - utgång, 4 - radiator, 5 - ledningar, 6 - isoleringsrör

Mekanisk fastsättning av terminalerna på radiokomponenter till monteringsbeslagen utförs genom att böja eller vrida dem runt beslagen och sedan krympa dem. I detta fall är det inte tillåtet att bryta terminalen under komprimering. Om det finns ett hål i kontaktstolpen eller kronbladet, säkras radiokomponentens ledning mekaniskt före lödning genom att trä den genom hålet och böja den ett halvt eller helt varv runt kronbladet eller stolpen, följt av krympning. Överskottseffekten avlägsnas med sidoskärare, och fästpunkten krymps med tång.

Som regel anges metoder för att installera radiokomponenter och fästa deras terminaler i monteringsritningen för produkten.

För att minska avståndet mellan radiokomponenten och chassit placeras isolerande rör på deras höljen eller terminaler, vars diameter är lika med eller något mindre än radiokomponentens diameter. I detta fall placeras radiokomponenterna nära varandra eller chassit. Isolerande rör placerade på terminalerna på radiokomponenter eliminerar möjligheten för kortslutning med intilliggande ledande element.

Längden på monteringen leder från lödpunkten till radiokomponentens kropp anges i specifikationerna och som regel specificeras på ritningen: för diskreta radiokomponenter måste den vara minst 8 mm, och för PCB - kl. minst 15 mm. Längden på ledningen från höljet till radiokomponentens böj anges också på ritningen: den måste vara minst 3 mm. Ledningarna till radiokomponenter böjs med hjälp av en mall, fixtur eller specialverktyg. Dessutom inre radie böjningen får inte vara mindre än två gånger diametern eller tjockleken på ledningen. Stela anslutningar på radiokomponenter (PEV-motstånd etc.) får inte böjas under installationen.

Radiokomponenter som väljs vid installation eller justering av enheten ska lödas utan mekanisk fastsättning i hela längden av deras ledningar. Efter att ha valt deras värden och justerat enheten måste radiokomponenterna lödas till referenspunkterna med stiften mekaniskt säkrade.

Analys av fel på halvledarenheter och mikrokretsar visar att de i de flesta fall är förknippade med en ökning av de maximalt tillåtna spänningarna och strömmarna, såväl som med mekanisk skada. För att säkerställa att halvledarenheter och mikrokretsar inte går sönder under reparationer och justeringar måste försiktighetsåtgärder vidtas. Godtyckligt utbyte av radioelement som bestämmer kretsläget är oacceptabelt även under en kort tid, eftersom detta kan leda till överbelastning av transistorer, mikrokretsar och deras fel. Särskild försiktighet måste iakttas för att säkerställa att mätinstrumentens sonder inte oavsiktligt kortsluter kretsarna. Anslut inte en signalkälla med en liten signal till halvledarenheter. internt motstånd, eftersom stora strömmar kan flyta genom dem och överskrida de maximalt tillåtna värdena.

Användbarhet halvledardioder kan kontrolleras med en ohmmeter. Graden av deras lämplighet bestäms genom att mäta motståndet framåt och bakåt. I händelse av ett genombrott av dioden kommer de indikerade resistanserna att vara lika och uppgå till flera Ohm, och i händelse av ett brott kommer de att vara oändligt stora. Servicebara dioder har direkt motstånd i intervallet: germaniumpunkt - 50-100 Ohm; kiselpunkt - 150-500 Ohm och plan (germanium och kisel) - 20-50 Ohm.

Vid mätning av resistansen hos en diod som har en läcka minskar enhetens pilavläsning långsamt och efter att ha nått ett visst värde stannar enhetens pil. Vid ommätning upprepas processen igen. Dioder med sådana defekter bör bytas ut. För att ersätta de misslyckade väljs dioder av samma typ eller analoger, kontrolleras och anslutningens polaritet bestäms.

Kontroll av transistorers funktionsduglighet och mätning av deras huvudparametrar kan göras med en speciell transistorparametertestare typ L2-23. Med hjälp av testaren kan du snabbt bestämma strömöverföringskoefficienten "alfa", den omvända kollektorströmmen, närvaron eller frånvaron av ett haveri mellan emittern och kollektorn, etc. Genom att mäta sådana viktiga driftsparametrar kan vi bedöma möjligheterna för ytterligare användning av transistorn i BREA-kretsar.

I avsaknad av en speciell anordning kan transistorernas hälsa bestämmas genom att mäta resistansen hos pn-övergångarna med en ohmmeter. Det rekommenderas att utföra mätningen vid ohmmeterns högsta mätområde, där strömflödet är minimalt.

Kontroll av mikrokretsarnas funktionsduglighet börjar med att mäta konstanter och impulsspänning på sina fynd. Om mätresultaten skiljer sig från de erforderliga, bör orsaken fastställas: defekter i radioelementen anslutna till IC, avvikelse av deras värden från de nominella värdena, källan från vilken de nödvändiga pulserna och konstanta spänningar, eller ett fel på själva IC.

Du kan inte kontrollera användbarheten av en IC genom att byta ut den om den för detta ändamål måste lödas från kretskortet. Det rekommenderas inte att installera den lödda IC igen, även om testet visade dess användbarhet. Detta krav förklaras av det faktum att på grund av upprepad överhettning av terminalerna garanteras inte felfri drift.

Om det är nödvändigt att byta ut halvledarenheter och mikrokretsar måste du följa följande regler:

1. Installation och infästning av halvledarenheter måste utföras med bibehållen täthet i enhetshöljet. För att förhindra att sprickor uppstår i dem, rekommenderas det att böja ledningarna på ett avstånd av minst 10 mm från enhetens kropp. För att göra detta är det nödvändigt att ordentligt fixera ledningarna mellan böjningspunkten och glasisolatorn med hjälp av en tång.

2. Byte av halvledarenheter, mikrokretsar och mikroenheter utförs endast när strömförsörjningen till enheten är avstängd. När transistorn tas bort från kretsen avlöds först kollektorkretsen. Transistorns basterminaler kopplas bort sist, och under installationen kopplas basterminalen först. Du kan inte lägga spänning på en transistor vars basterminal är frånkopplad.

3. Lödning av ledningar av halvledarenheter utförs på ett avstånd av minst 10 mm från enhetens kropp, med undantag för transistorer (till exempel KT315, KT361, etc.), för vilka detta avstånd är 5 mm. En kylfläns bör användas mellan huset och lödområdet. Under installationen installeras mikrokretsen på ett tryckt kretskort med ett gap som tillhandahålls av stiftens utformning (stiften är inte bildade).

4. Den elektriska lödkolven ska vara liten i storlek, med en effekt på högst 40 W, driven av en spänningskälla på 12-42 V. Temperaturen på lödkolvspetsen bör inte överstiga 190 grader. Celsius. En legering med låg smältpunkt (POS-61, POSK-50-18, POSV-33) måste användas som lod. Lödtiden för varje stift är inte mer än 3 sekunder. Intervallet mellan lödning av intilliggande stift av mikrokretsar är minst 10 sekunder. För att spara tid rekommenderas det att löda mikrokretsar genom ett stift. Lödkolvspetsen och radioenhetens kropp (gemensamma buss) bör jordas eller den elektriska lödkolven ska anslutas till nätverket via en transformator, eftersom det under lödning uppstår läckströmmar mellan spetsen på lödkolven ansluten till nätverket och terminalerna på IC kan leda till dess fel.

5. För bättre kylning kraftfulla transistorer och mikrokretsarna är installerade på radiatorer. För att undvika fel på dessa enheter på grund av överhettning måste du följa reglerna när du installerar dem.

6. Kontaktytor måste vara rena, utan några ojämnheter som skulle störa deras täta passform.

7. Kontaktytor måste smörjas med pasta på båda sidor (KPT-8 pasta).

8. Skruvarna som håller fast transistorn måste dras åt ordentligt. Om skruvarna inte dras åt tillräckligt ökar kontaktens termiska motstånd, vilket kan leda till att transistorn misslyckas.

9. För att byta ut mikroenheten måste den tas bort från panelen. För att göra detta måste du dra ena kanten av mikroenheten ut ur panelen med 1-2 mm och sedan den andra. Upprepa sedan operationen och ta slutligen bort mikroenheten utan förvrängningar. Det är förbjudet att ta mikroenheten vid planet där alla element är placerade. Alla operationer bör utföras medan mikroenheten hålls i dess änddelar. Mikroenheten sätts först in i styrsidans spår på panelen. Tryck sedan på den på ena sidan tills den nedre kanten av denna sida penetrerar panelkontakterna med 1-2 mm. Efter detta, tryck på mikroenheten i mitten och sätt in den i panelen hela vägen utan förvrängning.

För att undvika skador på halvledarenheter under installationen är det nödvändigt att se till att deras terminaler är stationära nära huset. För att göra detta, böj ledningarna på ett avstånd av minst 3...5 mm från kroppen och utför lödning med lågtemperatur POS-61-lod på ett avstånd av minst 5 mm från enhetens kropp, vilket säkerställer värmeavlägsning mellan kl. kroppen och lödpunkten. Om avståndet från lödpunkten till kroppen är 8...10 mm eller mer kan det göras utan ytterligare kylfläns (inom 2...3 s).

Omlödning under installation och byte av enskilda delar i kretsar med halvledarenheter bör utföras med strömmen avstängd med hjälp av en lödkolv med en jordad spets. När du ansluter en transistor till en krets under spänning måste du först ansluta basen, sedan emittern och sedan kollektorn. Att koppla bort transistorn från kretsen utan att ta bort spänningen utförs i omvänd ordning.

För att säkerställa normal drift av halvledarenheter med full effekt är det nödvändigt att använda ytterligare kylflänsar. Finnande radiatorer av röd koppar eller aluminium används som kylflänsar, som placeras på enheterna. Vid konstruktion av kretsar med ett brett temperaturområde för drift, bör det beaktas att när temperaturen ökar, minskar inte bara den tillåtna effektförlusten för många typer av halvledarenheter, utan också de tillåtna spänningarna och strömstyrkan för övergångarna.

Drift av halvledarenheter bör endast utföras inom området för erforderliga driftstemperaturer, och den relativa luftfuktigheten bör vara upp till 98% vid en temperatur på 40 ° C; atmosfärstryck - från 6,7 10 2 till 3 10 5 Pa; vibration med acceleration upp till 7,5 g i frekvensområdet 10...600 Hz; upprepade stötar med acceleration upp till 75g; linjära accelerationer upp till 25g.

Att öka eller minska ovanstående parametrar påverkar prestandan hos halvledarenheter negativt. Således orsakar en förändring i driftstemperaturområdet sprickbildning av halvledarkristaller och förändringar i anordningarnas elektriska egenskaper. Dessutom, under inverkan av höga temperaturer, uppstår torkning och deformation av skyddsbeläggningarna, frigöring av gaser och smältning av lodet. Hög luftfuktighet främjar korrosion av hus och terminaler på grund av elektrolys. Lågt tryck orsakar en minskning av genomslagsspänningen och en försämring av värmeöverföringen. Förändringar i accelerationen av stötar och vibrationer leder till uppkomsten av mekanisk stress och utmattning i strukturella element, såväl som mekanisk skada (upp till separation av ledningar), etc.

För att skydda mot effekterna av vibrationer och acceleration måste strukturen med halvledaranordningar ha stötdämpning och för att förbättra fuktbeständigheten måste den beläggas med en skyddande lack.

Montering och tätning av mikrokretsar och halvledarenheter inkluderar 3 huvudoperationer: fästa kristallen till basen av förpackningen, ansluta ledningarna och skydda kristallen från den yttre miljön. Stabiliteten beror på kvaliteten på monteringsarbetet elektriska parametrar och slutproduktens tillförlitlighet. Dessutom påverkar valet av monteringsmetod produktens totala kostnad.

Att fästa kristallen på fodralets bas

Huvudkraven vid anslutning av en halvledarkristall till basen av förpackningen är hög tillförlitlighet hos anslutningen, mekanisk styrka och, i vissa fall, en hög nivå av värmeöverföring från kristallen till substratet. Anslutningsoperationen utförs med lödning eller limning.

Lim för montering av kristaller kan delas in i två kategorier: elektriskt ledande och dielektriska. Lim består av ett limbindemedel och ett fyllmedel. För att säkerställa elektrisk och termisk ledningsförmåga tillsätts vanligtvis silver till limmet i form av pulver eller flingor. För att skapa värmeledande dielektriska lim, används glas eller keramiska pulver som fyllmedel.

Lödning utförs med ledande glas eller metalllödningar.

Glaslod är material som består av metalloxider. De har god vidhäftning till ett brett utbud av keramer, oxider, halvledarmaterial, metaller och kännetecknas av hög korrosionsbeständighet.

Lödning med metalllod utförs med hjälp av lödprover eller kuddar av en given form och storlek (förformer) placerade mellan kristallen och substratet. I massproduktion används specialiserad lödpasta för montering av kristaller.

Anslutningsledningar

Processen att ansluta kristallens ledningar till basen av förpackningen utförs med hjälp av tråd, tejp eller styva ledningar i form av bollar eller balkar.

Trådinstallation utförs genom termokompression, elektrisk kontakt eller ultraljudssvetsning med guld-, aluminium- eller koppartråd/tejper.

Trådlös installation utförs med tekniken "inverterad kristall" (Flip-Chip). Hårda kontakter i form av balkar eller lödkulor bildas på chippet under metalliseringsprocessen.

Innan lödning appliceras passiveras kristallens yta. Efter litografi och etsning metalliseras kristallens kontaktdynor ytterligare. Denna operation utförs för att skapa ett barriärskikt, förhindra oxidation och förbättra vätbarhet och vidhäftning. Efter detta formas slutsatser.

Balkar eller lödkulor bildas genom elektrolytisk eller vakuumavsättning, fyllning med färdiga mikrosfärer eller screentryck. Kristallen med de formade ledningarna vänds och monteras på substratet.

Skyddar kristallen från miljöpåverkan

Egenskaperna hos en halvledarenhet bestäms till stor del av tillståndet på dess yta. Den yttre miljön har en betydande inverkan på ytkvaliteten och följaktligen på stabiliteten hos enhetsparametrar. denna effekt förändras under drift, så det är mycket viktigt att skydda enhetens yta för att öka dess tillförlitlighet och livslängd.

Skydd av halvledarkristallen från påverkan av den yttre miljön utförs i slutskedet av montering av mikrokretsar och halvledarenheter.

Tätning kan utföras med ett hus eller i en öppen ram.

Hustätning utförs genom att fästa huskåpan på sin bas med lödning eller svetsning. Metall, metall-glas och keramiska höljen ger vakuumtät försegling.

Locket, beroende på typ av fall, kan lödas med glaslod, metalllöd eller limmas med lim. Vart och ett av dessa material har sina egna fördelar och väljs beroende på vilka uppgifter som ska lösas.

För oförpackat skydd av halvledarkristaller från yttre påverkan används plaster och speciella gjutmassor, som kan vara mjuka eller hårda efter polymerisation, beroende på vilka uppgifter och material som används.

Modern industri erbjuder två alternativ för att fylla kristaller med flytande föreningar:

Fyllning med medelviskositetsblandning (glob-top, Blob-top)
Skapa en ram av en högviskös blandning och fylla kristallen med en lågviskös blandning (Dam-and-Fill).

Den största fördelen med flytande föreningar jämfört med andra metoder för kristalltätning är doseringssystemets flexibilitet, vilket möjliggör användning av samma material och utrustning för olika typer och kristallstorlekar.

Polymerlim kännetecknas av typen av bindemedel och typen av fyllnadsmaterial.

Bindningsmaterial

Organiska polymerer som används som lim kan delas in i två huvudkategorier: härdplaster och termoplaster. Alla av dem är organiska material, men

skiljer sig markant i kemiska och fysikaliska egenskaper.

I härdplaster, när de upphettas, är polymerkedjor irreversibelt tvärbundna till en stel tredimensionell nätverksstruktur. De bindningar som uppstår i detta fall gör det möjligt att erhålla hög vidhäftningsförmåga hos materialet, men samtidigt är underhållsbarheten begränsad.

Termoplastiska polymerer härdar inte. De behåller förmågan att mjukna och smälta vid uppvärmning, vilket skapar starka elastiska bindningar. Denna egenskap gör att termoplaster kan användas i applikationer där underhållsbarhet krävs. Vidhäftningsförmågan hos termoplaster är lägre än för härdplaster, men i de flesta fall är den ganska tillräcklig.

Den tredje typen av bindemedel är en blandning av termoplaster och härdplaster, kombinerande

fördelarna med två typer av material. Deras polymersammansättning är ett interpenetrerande nätverk av termoplastiska och termoplastiska strukturer, vilket gör att de kan användas för att skapa höghållfasta reparerbara fogar vid relativt låga temperaturer (150 o C - 200 o C).

Varje system har sina egna fördelar och nackdelar. En av begränsningarna med att använda termoplastpastor är det långsamma avlägsnandet av lösningsmedel under återflödesprocessen. Tidigare krävde sammanfogning av komponenter med termoplastiska material en process med applicering av pasta (bibehåll planhet), torkning för att avlägsna lösningsmedel och sedan montering av formen på substratet. Denna process eliminerade bildningen av tomrum i limmaterialet, men ökade kostnaden och gjorde det svårt att använda denna teknik i massproduktion.

Moderna termoplastpastor har förmågan att avdunsta lösningsmedlet mycket snabbt. Denna egenskap gör att de kan appliceras genom dosering med standardutrustning och att kristallen kan installeras på pastan som ännu inte har torkat. Detta följs av ett snabbt lågtemperaturuppvärmningssteg, under vilket lösningsmedlet avlägsnas och limbindningar skapas efter återflöde.

Under lång tid har det funnits svårigheter att skapa starkt värmeledande lim baserade på termoplaster och härdplaster. Dessa polymerer tillät inte att öka halten av värmeledande fyllmedel i pastan, eftersom god vidhäftning krävde en hög nivå av bindemedel (60-75%). Som jämförelse: i oorganiska material kunde andelen bindemedel reduceras till 15-20%. Moderna polymerlim (Diemat DM4130, DM4030, DM6030) har inte denna nackdel, och innehållet av termiskt ledande fyllmedel når 80-90%.

Filler

Typ, form, storlek och mängd fyllmedel spelar en stor roll för att skapa ett termiskt och elektriskt ledande lim. Silver (Ag) används som fyllmedel som ett kemiskt resistent material med den högsta värmeledningskoefficienten. Moderna pastor innehåller

silver i form av pulver (mikrosfärer) och flingor (fjäll). Den exakta sammansättningen, kvantiteten och storleken på partiklarna väljs experimentellt av varje tillverkare och bestämmer till stor del de termiska, elektriskt ledande och adhesiva egenskaperna hos material. I applikationer där ett dielektrikum med värmeledande egenskaper krävs används keramiskt pulver som fyllmedel.

När du väljer ett elektriskt ledande lim, överväg följande faktorer:

Termisk och elektrisk ledningsförmåga hos limet eller lodet som används
Tillåtna tekniska installationstemperaturer
Temperaturer för efterföljande tekniska operationer
Mekanisk styrka hos anslutningen
Automatisering av installationsprocessen
Underhållbarhet
Kostnad för installationsdrift

Dessutom, när du väljer ett lim för installation, bör du vara uppmärksam på polymerens elasticitetsmodul, området och skillnaden i värmeutvidgningskoefficienten för de komponenter som ansluts, såväl som tjockleken på limsömmen. Ju lägre elasticitetsmodul (ju mjukare material), desto större ytor på komponenterna och desto större är skillnaden i CTE för de komponenter som ansluts och desto tunnare är limsömmen tillåten. En hög elasticitetsmodul begränsar limfogens minsta tjocklek och dimensionerna på de komponenter som ska anslutas på grund av risken för stora termomekaniska påkänningar.

När du bestämmer dig för användningen av polymerlim är det nödvändigt att ta hänsyn till några tekniska egenskaper hos dessa material och de komponenter som är anslutna, nämligen:

matris (eller komponent) längd bestämmer belastningen på limfogen efter kylning av systemet. Under lödning expanderar kristallen och substratet i enlighet med deras CTE. För större kristaller är det nödvändigt att använda mjuka (låg modul) lim eller CTE-matchade kristall-/substratmaterial. Om CTE-skillnaden är för stor för en given chipstorlek kan bindningen brytas, vilket gör att chipet delamineras från substratet. För varje typ av pasta ger tillverkaren vanligtvis rekommendationer om maximala storlekar kristall för vissa värden av kristall/substrat-CTE-skillnaden;

bredd på formen (eller komponenter som ska anslutas) bestämmer avståndet som lösningsmedlet i limmet färdas innan det lämnar limlinjen. Därför måste kristallstorleken också beaktas för korrekt avlägsnande av lösningsmedel;

metallisering av kristallen och substratet (eller komponenter som ska anslutas) inte nödvändig. Vanligtvis har polymerlim god vidhäftning till många icke-metalliserade ytor. Ytor måste rengöras från organiska föroreningar;

tjockleken på limsömmen. För alla lim som innehåller ett värmeledande fyllmedel finns en minsta limfogtjocklek dx (se figur). En fog som är för tunn kommer inte att ha tillräckligt med bindemedel för att täcka allt fyllmedel och bilda bindningar till de ytor som ska fogas. Dessutom, för material med hög elasticitetsmodul, kan sömmens tjocklek begränsas av olika CTE för materialen som ska fogas. Typiskt, för lim med låg elasticitetsmodul är den rekommenderade minsta sömtjockleken 20-50 µm, för lim med hög elasticitetsmodul 50-100 µm;

limmets livslängd innan komponenten installeras. Efter applicering av limmet börjar lösningsmedlet från pastan gradvis avdunsta. Om limmet torkar kommer materialen som ska fogas inte att vätas eller bindas. För små komponenter, där förhållandet mellan ytarea och volym applicerat lim är stort, avdunstar lösningsmedlet snabbt och tiden efter applicering innan montering av komponenten måste minimeras. Som regel varierar livslängden före komponentinstallation för olika lim från tiotals minuter till flera timmar;

livslängd före termisk härdning av limmet räknas från det att komponenten är installerad tills hela systemet placeras i ugnen. Med en lång fördröjning kan delaminering och spridning av limmet inträffa, vilket negativt påverkar materialets vidhäftning och värmeledningsförmåga. Ju mindre komponentstorlek och mängd lim som appliceras, desto snabbare kan det torka. Livslängden före termisk härdning av limmet kan variera från tiotals minuter till flera timmar.

Val av tråd, band

Tillförlitligheten hos en tråd/band-anslutning beror mycket på rätt val av tråd/band. De viktigaste faktorerna som bestämmer villkoren för att använda en viss typ av tråd är:

Typ av skal. Förseglade kapslingar använder endast aluminium- eller koppartråd eftersom guld och aluminium bildar spröda intermetalliska föreningar vid höga förseglingstemperaturer. För icke tätade hus används dock endast guldtråd/tejp pga den här typen höljet ger inte fullständig isolering från fukt, vilket leder till korrosion av aluminium och koppartråd.

Tråd-/bandstorlekar(diameter, bredd, tjocklek) tunnare ledare krävs för kretsar med små dynor. Å andra sidan, ju högre ström som flyter genom anslutningen, desto större tvärsnitt av ledarna måste tillhandahållas

Brottgräns. Tråd/remsor utsätts för yttre mekanisk påfrestning under efterföljande steg och under användning, så ju högre draghållfasthet desto bättre.

Relativ förlängning. Viktig egenskap vid val av tråd. För höga töjningsvärden gör det svårt att kontrollera slingbildningen när man skapar en trådförbindelse.

Att välja en kristallskyddsmetod

Tätning av mikrokretsar kan utföras med hjälp av ett hus eller i en öppen ramkonstruktion.

När du väljer teknik och material som ska användas i förseglingsstadiet bör följande faktorer beaktas:

Erforderlig nivå av täthet i huset
Tillåtna tekniska tätningstemperaturer
Chips driftstemperaturer
Förekomst av metallisering av anslutna ytor
Möjlighet att använda flux och speciell installationsatmosfär
Automatisering av förseglingsprocessen
Kostnad för tätningsoperation

Artikeln ger en översikt över de teknologier och material som används för att bilda stiftledningar på halvledarskivor vid tillverkning av mikrokretsar.

Analys av fel på halvledarenheter och mikrokretsar visar att de i de flesta fall är förknippade med en ökning av de maximalt tillåtna spänningarna och strömmarna, såväl som med mekanisk skada. För att säkerställa att halvledarenheter och mikrokretsar inte går sönder under reparationer och justeringar måste försiktighetsåtgärder vidtas. Godtyckligt utbyte av radioelement som bestämmer kretsläget är oacceptabelt även under en kort tid, eftersom detta kan leda till överbelastning av transistorer, mikrokretsar och deras fel. Särskild försiktighet måste iakttas för att säkerställa att mätinstrumentens sonder inte oavsiktligt kortsluter kretsarna. Halvledarenheter bör inte anslutas till en signalkälla med låg intern resistans eftersom de kan bära stora strömmar som överskrider de maximalt tillåtna värdena.

Halvledardiodernas hälsa kan kontrolleras med en ohmmeter. Graden av deras lämplighet bestäms genom att mäta motståndet framåt och bakåt. I händelse av ett genombrott av dioden kommer de indikerade resistanserna att vara lika och uppgå till flera Ohm, och i händelse av ett brott kommer de att vara oändligt stora. Servicebara dioder har direkt motstånd i intervallet: germaniumpunkt - 50-100 Ohm; kiselpunkt - 150-500 Ohm och plan (germanium och kisel) - 20-50 Ohm.

Kontroll av mikrokretsarnas funktionsduglighet börjar med att mäta lik- och pulsspänningar vid deras terminaler. Om mätresultaten skiljer sig från de erforderliga, bör orsaken fastställas: defekter i radioelementen anslutna till IC, avvikelse av deras värden från de nominella värdena, källan från vilken den nödvändiga pulsen och likspänningen kommer, eller ett fel på själva IC.

Om det är nödvändigt att byta ut halvledarenheter och mikrokretsar måste du följa följande regler:

5. För bättre kylning installeras kraftfulla transistorer och mikrokretsar på radiatorer. För att undvika fel på dessa enheter på grund av överhettning måste du följa reglerna när du installerar dem.

6. Kontaktytor måste vara rena, utan några ojämnheter som skulle störa deras täta passform.

7. Kontaktytor måste smörjas med pasta på båda sidor (KPT-8 pasta).

8. Skruvarna som håller fast transistorn måste dras åt ordentligt. Om skruvarna inte dras åt tillräckligt ökar kontaktens termiska motstånd, vilket kan leda till att transistorn misslyckas.