แพคเกจอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์แบบยึดพื้นผิว อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ - ประเภท ภาพรวม และการใช้งาน การทำงานของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์

การติดตั้งระบบไฟฟ้าของส่วนประกอบวิทยุต้องรับประกันการทำงานที่เชื่อถือได้ของอุปกรณ์ อุปกรณ์และระบบภายใต้สภาวะที่มีอิทธิพลทางกลและภูมิอากาศที่ระบุไว้ในข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับ ประเภทนี้เรีย. ดังนั้น เมื่อติดตั้งอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ (SD) ส่วนประกอบวิทยุวงจรรวม (IC) บนแผงวงจรพิมพ์หรือแชสซีอุปกรณ์ จะต้องเป็นไปตามเงื่อนไขต่อไปนี้:

  • การสัมผัสที่เชื่อถือได้ของเคส PCB อันทรงพลังกับตัวระบายความร้อน (หม้อน้ำ) หรือแชสซี
  • การหมุนเวียนอากาศที่จำเป็นใกล้กับหม้อน้ำและองค์ประกอบที่สร้างความร้อนจำนวนมาก
  • การกำจัดองค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์ออกจากองค์ประกอบของวงจรที่ปล่อยความร้อนจำนวนมากระหว่างการทำงาน
  • การป้องกันการติดตั้งที่ตั้งอยู่ใกล้กับองค์ประกอบที่ถอดออกได้จากความเสียหายทางกลระหว่างการใช้งาน
  • ในกระบวนการเตรียมและดำเนินการติดตั้งระบบไฟฟ้าของ PP และ IS อิทธิพลทางกลและภูมิอากาศไม่ควรเกินค่าที่ระบุในข้อกำหนดทางเทคนิค
  • เมื่อยืด ขึ้นรูป และตัดสาย PP และ IC ต้องยึดพื้นที่สายใกล้กับตัวเรือนให้แน่น เพื่อไม่ให้เกิดแรงดัดงอหรือแรงดึงในตัวนำ อุปกรณ์และอุปกรณ์สำหรับการขึ้นรูปโอกาสในการขายจะต้องต่อสายดิน
  • ระยะห่างจากตัว PCB หรือ IC ถึงจุดเริ่มต้นการดัดของตะกั่วต้องมีอย่างน้อย 2 มม. และรัศมีการดัดสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางตะกั่วสูงสุด 0.5 มม. ควรมีอย่างน้อย 0.5 มม. โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.6-1 มม. - อย่างน้อย 1 มม. โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 1 มม. - อย่างน้อย 1.5 มม.

ในระหว่างการติดตั้ง การขนส่ง และการจัดเก็บ PCB และ IC (โดยเฉพาะอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ไมโครเวฟ) จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการป้องกันจากผลกระทบของไฟฟ้าสถิต ในการดำเนินการนี้ อุปกรณ์การติดตั้ง เครื่องมือ อุปกรณ์ควบคุมและการวัดทั้งหมดจะต้องต่อสายดินที่เชื่อถือได้ ในการกำจัดไฟฟ้าสถิตออกจากร่างกายของช่างไฟฟ้า พวกเขาใช้สายรัดข้อมือที่ต่อสายดินและเสื้อผ้าพิเศษ

เพื่อขจัดความร้อน ส่วนเอาต์พุตระหว่างตัว PCB (หรือ IC) และจุดบัดกรีจะถูกหนีบด้วยแหนบพิเศษ (แผ่นระบายความร้อน) หากอุณหภูมิบัดกรีไม่เกิน 533 K ± 5 K (270 °C) และเวลาในการบัดกรีไม่เกิน 3 วินาที การบัดกรีสาย PP (หรือ IC) จะดำเนินการโดยไม่ต้องใช้แผ่นระบายความร้อนหรือการบัดกรีแบบกลุ่ม ( การบัดกรีแบบคลื่น การแช่ในการบัดกรีหลอมเหลว เป็นต้น)

การทำความสะอาดแผงวงจรพิมพ์ (หรือแผง) จากฟลักซ์ตกค้างหลังจากการบัดกรีจะดำเนินการด้วยตัวทำละลายที่ไม่ส่งผลกระทบต่อเครื่องหมายและวัสดุของตัวเรือน PCB (หรือ IC)

เมื่อติดตั้งไอซีที่มีลีดรัศมีแข็งเข้าไปในรูที่เป็นโลหะของแผงวงจรพิมพ์ ส่วนที่ยื่นออกมาของลีดเหนือพื้นผิวบอร์ดที่จุดบัดกรีควรอยู่ที่ 0.5-1.5 มม. การติดตั้ง IC ในลักษณะนี้จะดำเนินการหลังจากตัดแต่งสายไฟแล้ว (รูปที่ 55) เพื่ออำนวยความสะดวกในการรื้อถอน แนะนำให้ติดตั้งไอซีบนแผงวงจรพิมพ์โดยมีช่องว่างระหว่างเคส

ข้าว. 55. การขึ้นรูป IC รัศมีแข็ง:
1 - ลีดแบบหล่อ 2 - ลีดก่อนขึ้นรูป

วงจรรวมในบรรจุภัณฑ์ที่มีลีดระนาบแบบอ่อนถูกติดตั้งบนแผ่นบอร์ดโดยไม่มีรูสำหรับติดตั้ง ในกรณีนี้ตำแหน่งบนกระดานจะถูกกำหนดโดยรูปร่างของแผ่นสัมผัส (รูปที่ 56)

ข้าว. 56. การติดตั้งไอซีที่มีลีดแบบแบน (ระนาบ) แผงวงจรพิมพ์:
1 - คอนแทคแพดพร้อมกุญแจ, 2 - ตัวเรือน, 3 - บอร์ด, 4 - เอาต์พุต

ตัวอย่างของ IC การขึ้นรูปที่มีลีดระนาบจะแสดงในรูปที่ 1 57.

ข้าว. 57. การขึ้นรูป IC แบบแบน (ระนาบ) เมื่อติดตั้งบนบอร์ดโดยไม่มีช่องว่าง (i) โดยมีช่องว่าง (b)

การติดตั้งและการยึด PP และ IC รวมถึงส่วนประกอบวิทยุที่ติดตั้งบนแผงวงจรพิมพ์จะต้องให้การเข้าถึงและมีความเป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนใหม่ ในการระบายความร้อนให้กับไอซี ควรวางไว้บนแผงวงจรพิมพ์ โดยคำนึงถึงการไหลของอากาศตามเคส

สำหรับการติดตั้ง PCB และส่วนประกอบวิทยุขนาดเล็กทางไฟฟ้า จะต้องติดตั้งบนข้อต่อสำหรับติดตั้งก่อน (กลีบ หมุด ฯลฯ) และขั้วต่อจะยึดแน่นด้วยกลไก ในการบัดกรีการเชื่อมต่อสนามจะใช้ฟลักซ์ไร้กรดซึ่งสารตกค้างจะถูกกำจัดออกหลังจากการบัดกรี

ส่วนประกอบวิทยุติดอยู่กับอุปกรณ์ติดตั้งไม่ว่าจะโดยกลไกบนขั้วต่อของตัวเองหรือเพิ่มเติมด้วยแคลมป์, ตัวยึด, ที่ยึด, ไส้ด้วยสารประกอบ, สีเหลืองอ่อน, กาว ฯลฯ ในกรณีนี้ส่วนประกอบวิทยุได้รับการแก้ไขเพื่อไม่ให้เคลื่อนที่ เนื่องจากการสั่นสะเทือนและการกระแทก (สั่น) ประเภทการยึดส่วนประกอบวิทยุที่แนะนำ (ตัวต้านทาน, ตัวเก็บประจุ, ไดโอด, ทรานซิสเตอร์) แสดงไว้ในรูปที่ 1 58.

ข้าว. 58. การติดตั้งส่วนประกอบวิทยุบนอุปกรณ์ติดตั้ง:
a, b - ตัวต้านทาน (ตัวเก็บประจุ) ที่มีลีดแบบแบนและแบบกลม, c - ตัวเก็บประจุ ETO, d - ไดโอด D219, D220, d - ไดโอดทรงพลัง D202, f - triodes MP-14, MP-16, g - ไตรโอดทรงพลัง P4; 1 - ตัว, 2 - กลีบ, 3 - เอาต์พุต, 4 - หม้อน้ำ, 5 - สาย, 6 - ท่อฉนวน

การยึดขั้วทางกลของส่วนประกอบวิทยุเข้ากับอุปกรณ์ติดตั้งนั้นทำได้โดยการดัดหรือบิดไปรอบ ๆ อุปกรณ์แล้วจึงทำการจีบ ในกรณีนี้ ไม่อนุญาตให้ทำลายเทอร์มินัลระหว่างการบีบอัด หากมีรูในเสาหน้าสัมผัสหรือกลีบดอก ตัวนำของส่วนประกอบวิทยุจะถูกยึดด้วยกลไกก่อนทำการบัดกรีโดยการร้อยด้ายผ่านรูแล้วดัดครึ่งหนึ่งหรือหมุนรอบกลีบดอกหรือเสาตามด้วยการย้ำ เอาต์พุตส่วนเกินจะถูกลบออกด้วยเครื่องตัดด้านข้าง และจุดยึดจะถูกจีบด้วยคีม

ตามกฎแล้ว วิธีการติดตั้งส่วนประกอบวิทยุและการยึดขั้วต่อจะระบุไว้ในแบบประกอบของผลิตภัณฑ์

เพื่อลดระยะห่างระหว่างส่วนประกอบวิทยุและแชสซี ให้วางท่อฉนวนบนตัวเครื่องหรือขั้วต่อ ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับหรือน้อยกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของส่วนประกอบวิทยุเล็กน้อย ในกรณีนี้ ส่วนประกอบวิทยุจะถูกวางใกล้กันหรือกับแชสซี ท่อฉนวนที่วางอยู่บนขั้วของส่วนประกอบวิทยุช่วยลดความเป็นไปได้ที่จะเกิดการลัดวงจรโดยมีส่วนประกอบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่อยู่ติดกัน

ความยาวของตะกั่วในการติดตั้งจากจุดบัดกรีถึงตัวเครื่องของส่วนประกอบวิทยุนั้นระบุไว้ในข้อกำหนดและตามกฎแล้วระบุไว้ในรูปวาด: สำหรับส่วนประกอบวิทยุแยกจะต้องมีอย่างน้อย 8 มม. และสำหรับ PCB - ที่ อย่างน้อย 15 มม. ความยาวของตะกั่วจากตัวเรือนถึงส่วนโค้งของส่วนประกอบวิทยุระบุไว้ในภาพวาดด้วย: ต้องมีอย่างน้อย 3 มม. สายไฟของส่วนประกอบวิทยุถูกดัดงอโดยใช้แม่แบบ อุปกรณ์จับยึด หรือเครื่องมือพิเศษ นอกจากนี้ รัศมีภายในส่วนโค้งงอต้องมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางหรือความหนาของตะกั่วไม่น้อยกว่าสองเท่า ขั้วต่อที่แข็งของส่วนประกอบวิทยุ (ความต้านทาน PEV ฯลฯ) จะไม่ได้รับอนุญาตให้โค้งงอระหว่างการติดตั้ง

ส่วนประกอบวิทยุที่เลือกเมื่อตั้งค่าหรือปรับอุปกรณ์ควรบัดกรีโดยไม่ต้องยึดกลไกจนเต็มความยาวของสายนำ หลังจากเลือกค่าและปรับอุปกรณ์แล้ว ส่วนประกอบวิทยุจะต้องบัดกรีไปยังจุดอ้างอิงโดยใช้หมุดที่ยึดแน่นด้วยกลไก

การวิเคราะห์ความล้มเหลวของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์และไมโครวงจรแสดงให้เห็นว่าในกรณีส่วนใหญ่มีความเกี่ยวข้องกับการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าและกระแสสูงสุดที่อนุญาตตลอดจนความเสียหายทางกล เพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์และไมโครวงจรจะไม่ทำงานล้มเหลวในระหว่างการซ่อมแซมและการปรับเปลี่ยน ต้องใช้ความระมัดระวัง การเปลี่ยนองค์ประกอบวิทยุโดยพลการที่กำหนดโหมดวงจรนั้นไม่สามารถยอมรับได้แม้ในช่วงเวลาสั้น ๆ เนื่องจากอาจทำให้เกิดการโอเวอร์โหลดของทรานซิสเตอร์, ไมโครวงจรและความล้มเหลวได้ ต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่าโพรบของเครื่องมือวัดไม่เกิดการลัดวงจรของวงจรโดยไม่ได้ตั้งใจ อย่าเชื่อมต่อแหล่งสัญญาณที่มีสัญญาณขนาดเล็กเข้ากับอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ ความต้านทานภายในเนื่องจากกระแสน้ำขนาดใหญ่สามารถไหลผ่านได้เกินค่าสูงสุดที่อนุญาต

ความสามารถในการให้บริการ ไดโอดเซมิคอนดักเตอร์สามารถตรวจสอบได้โดยใช้โอห์มมิเตอร์ ระดับความเหมาะสมถูกกำหนดโดยการวัดความต้านทานไปข้างหน้าและย้อนกลับ ในกรณีที่ไดโอดพัง ความต้านทานที่ระบุจะเท่ากันและมีค่าหลายโอห์ม และในกรณีที่เกิดการแตกหัก ความต้านทานดังกล่าวจะมีขนาดใหญ่ไม่สิ้นสุด ไดโอดที่ให้บริการมีความต้านทานโดยตรงในช่วง: จุดเจอร์เมเนียม - 50-100 โอห์ม; จุดซิลิคอน - 150-500 โอห์มและระนาบ (เจอร์เมเนียมและซิลิคอน) - 20-50 โอห์ม

เมื่อทำการวัดความต้านทานของไดโอดที่มีการรั่วไหล การอ่านลูกศรของอุปกรณ์จะค่อยๆ ลดลง และเมื่อถึงค่าที่กำหนด ลูกศรของอุปกรณ์จะหยุดลง เมื่อทำการวัดใหม่ กระบวนการนี้จะทำซ้ำอีกครั้ง ควรเปลี่ยนไดโอดที่มีข้อบกพร่องดังกล่าว หากต้องการเปลี่ยนไดโอดที่ล้มเหลวให้เลือกตรวจสอบไดโอดประเภทเดียวกันหรืออะนาล็อกและกำหนดขั้วของการเชื่อมต่อ

การตรวจสอบความสามารถในการซ่อมบำรุงของทรานซิสเตอร์และการวัดพารามิเตอร์หลักสามารถทำได้โดยใช้เครื่องทดสอบพารามิเตอร์ทรานซิสเตอร์พิเศษประเภท L2-23 เมื่อใช้เครื่องทดสอบ คุณสามารถกำหนดค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนปัจจุบัน "อัลฟา" กระแสสะสมแบบย้อนกลับ การมีอยู่หรือไม่มีการพังทลายระหว่างตัวปล่อยและตัวรวบรวม ฯลฯ การวัดพารามิเตอร์การทำงานที่สำคัญดังกล่าวช่วยให้เราสามารถตัดสินความเป็นไปได้เพิ่มเติม การใช้ทรานซิสเตอร์ในวงจร BREA

ในกรณีที่ไม่มีอุปกรณ์พิเศษ ความสมบูรณ์ของทรานซิสเตอร์สามารถกำหนดได้โดยการวัดความต้านทานของจุดเชื่อมต่อ pn โดยใช้โอห์มมิเตอร์ ขอแนะนำให้ทำการวัดที่ช่วงการวัดสูงสุดของโอห์มมิเตอร์ซึ่งมีกระแสไหลน้อยที่สุด

การตรวจสอบความสามารถในการซ่อมบำรุงของไมโครวงจรเริ่มต้นด้วยการวัดค่าคงที่และ แรงดันอิมพัลส์เกี่ยวกับการค้นพบของพวกเขา หากผลการวัดแตกต่างจากที่ต้องการก็ควรระบุเหตุผล: ข้อบกพร่องในองค์ประกอบวิทยุที่เชื่อมต่อกับ IC, การเบี่ยงเบนของค่าจากค่าที่ระบุ, แหล่งที่มาของพัลส์ที่จำเป็นและ แรงดันไฟฟ้าคงที่หรือความผิดปกติของไอซีเอง

คุณไม่สามารถตรวจสอบความสามารถในการซ่อมบำรุงของ IC โดยการเปลี่ยนได้ หากต้องบัดกรีจากแผงวงจรพิมพ์เพื่อจุดประสงค์นี้ ไม่แนะนำให้ติดตั้ง IC บัดกรีอีกครั้งแม้ว่าการทดสอบจะแสดงให้เห็นความสามารถในการให้บริการก็ตาม ข้อกำหนดนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าเนื่องจากเทอร์มินอลมีความร้อนสูงเกินไปซ้ำๆ จึงไม่รับประกันการทำงานที่ปราศจากข้อผิดพลาด

หากจำเป็นต้องเปลี่ยนอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์และไมโครวงจรคุณต้องปฏิบัติตามกฎต่อไปนี้:

1. จะต้องดำเนินการติดตั้งและยึดอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์โดยยังคงความแน่นหนาของตัวเครื่องไว้ เพื่อป้องกันไม่ให้รอยแตกร้าวปรากฏขึ้นขอแนะนำให้งอตัวนำที่ระยะห่างอย่างน้อย 10 มม. จากตัวอุปกรณ์ ในการทำเช่นนี้จำเป็นต้องยึดสายไฟระหว่างจุดดัดและฉนวนแก้วให้แน่นโดยใช้คีม

2. การเปลี่ยนอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ ไมโครวงจร และไมโครแอสเซมบลีจะดำเนินการเฉพาะเมื่อปิดแหล่งจ่ายไฟไปยังอุปกรณ์เท่านั้น เมื่อถอดทรานซิสเตอร์ออกจากวงจร วงจรสะสมจะถูกปลดออกก่อน ขั้วต่อฐานของทรานซิสเตอร์ถูกตัดการเชื่อมต่อครั้งสุดท้าย และระหว่างการติดตั้ง ขั้วต่อฐานจะถูกเชื่อมต่อก่อน คุณไม่สามารถใช้แรงดันไฟฟ้ากับทรานซิสเตอร์ที่ขั้วต่อฐานถูกตัดอยู่

3. การบัดกรีตะกั่วของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์จะดำเนินการที่ระยะห่างอย่างน้อย 10 มม. จากตัวอุปกรณ์ ยกเว้นทรานซิสเตอร์ (เช่น KT315, KT361 เป็นต้น) ซึ่งระยะห่างนี้คือ 5 มม. ควรใช้แผ่นระบายความร้อนระหว่างตัวเครื่องและพื้นที่บัดกรี ระหว่างการติดตั้ง microcircuit จะถูกติดตั้งบนแผงวงจรพิมพ์โดยมีช่องว่างที่มาจากการออกแบบพิน (ไม่ได้สร้างพิน)

4. หัวแร้งไฟฟ้าควรมีขนาดเล็ก กำลังไฟไม่เกิน 40 W ขับเคลื่อนด้วยแหล่งแรงดันไฟฟ้า 12-42 V อุณหภูมิของปลายหัวแร้งไม่ควรเกิน 190 องศา เซลเซียส. ต้องใช้โลหะผสมที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ (POS-61, POSK-50-18, POSV-33) เป็นการบัดกรี เวลาในการบัดกรีสำหรับแต่ละพินไม่เกิน 3 วินาที ช่วงเวลาระหว่างการบัดกรีพินที่อยู่ติดกันของวงจรไมโครคืออย่างน้อย 10 วินาที เพื่อประหยัดเวลาขอแนะนำให้บัดกรีวงจรไมโครผ่านพินเดียว ปลายหัวแร้งและตัวเครื่อง (บัสทั่วไป) ของอุปกรณ์วิทยุควรต่อสายดินหรือควรต่อหัวแร้งไฟฟ้าเข้ากับเครือข่ายผ่านหม้อแปลงไฟฟ้าเนื่องจากในระหว่างการบัดกรีจะเกิดกระแสรั่วไหลระหว่างปลายหัวแร้งที่เชื่อมต่อกับ เครือข่ายและเทอร์มินัลของ IC อาจทำให้เกิดความล้มเหลวได้

5. เพื่อความเย็นที่ดีขึ้น ทรานซิสเตอร์อันทรงพลังและไมโครวงจรถูกติดตั้งบนหม้อน้ำ เพื่อหลีกเลี่ยงความล้มเหลวของอุปกรณ์เหล่านี้เนื่องจากความร้อนสูงเกินไป คุณต้องปฏิบัติตามกฎเมื่อทำการติดตั้ง

6. พื้นผิวสัมผัสต้องสะอาด ปราศจากความหยาบที่อาจรบกวนการสวมที่แน่นหนา

7. พื้นผิวสัมผัสต้องหล่อลื่นด้วยครีมทั้งสองด้าน (KPT-8 paste)

8. ต้องขันสกรูที่ยึดทรานซิสเตอร์ให้แน่น หากขันสกรูไม่แน่นเพียงพอ ความต้านทานความร้อนของหน้าสัมผัสจะเพิ่มขึ้น ซึ่งอาจทำให้ทรานซิสเตอร์เสียหายได้

9. หากต้องการเปลี่ยนไมโครแอสเซมบลี ต้องถอดออกจากแผง ในการทำเช่นนี้คุณจะต้องดึงขอบด้านหนึ่งของไมโครแอสเซมบลีออกจากแผงประมาณ 1-2 มม. จากนั้นอีกด้านหนึ่ง จากนั้นทำซ้ำการดำเนินการและถอดไมโครแอสเซมบลีออกในที่สุดโดยไม่บิดเบือน ห้ามมิให้นำไมโครแอสเซมบลีโดยเครื่องบินซึ่งมีองค์ประกอบทั้งหมดอยู่ การดำเนินการทั้งหมดควรดำเนินการในขณะที่จับชุดไมโครแอสเซมบลีไว้ที่ส่วนปลาย ขั้นแรกให้ใส่ชุดไมโครแอสเซมบลีเข้าไปในร่องด้านข้างของแผง จากนั้นกดด้านหนึ่งจนกระทั่งขอบล่างของด้านนี้ทะลุหน้าสัมผัสแผงประมาณ 1-2 มม. หลังจากนั้น ให้กดไมโครแอสเซมบลีตรงกลางแล้วสอดเข้าไปในแผงจนสุดโดยไม่บิดเบือน

เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่ออุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ระหว่างการติดตั้ง จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าขั้วต่อของอุปกรณ์เหล่านั้นอยู่กับที่ใกล้กับตัวเครื่อง ในการดำเนินการนี้ ให้งอลีดที่ระยะห่างอย่างน้อย 3...5 มม. จากตัวเครื่อง และทำการบัดกรีด้วยบัดกรี POS-61 ที่อุณหภูมิต่ำที่ระยะห่างอย่างน้อย 5 มม. จากตัวอุปกรณ์ เพื่อให้มั่นใจว่ามีการกำจัดความร้อนระหว่าง ร่างกายและจุดบัดกรี หากระยะห่างจากจุดบัดกรีถึงตัวเครื่องคือ 8...10 มม. ขึ้นไป สามารถทำได้โดยไม่ต้องมีแผ่นระบายความร้อนเพิ่มเติม (ภายใน 2...3 วินาที)

การบัดกรีซ้ำระหว่างการติดตั้งและการเปลี่ยนชิ้นส่วนแต่ละชิ้นในวงจรด้วยอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ควรดำเนินการโดยปิดเครื่องโดยใช้หัวแร้งที่มีปลายสายดิน เมื่อเชื่อมต่อทรานซิสเตอร์เข้ากับวงจรที่มีแรงดันไฟฟ้า คุณต้องเชื่อมต่อฐานก่อน จากนั้นจึงต่อตัวส่งสัญญาณ และตัวสะสม การตัดการเชื่อมต่อทรานซิสเตอร์ออกจากวงจรโดยไม่ต้องถอดแรงดันไฟฟ้าออกจะดำเนินการในลำดับย้อนกลับ

เพื่อให้มั่นใจว่าอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ทำงานได้ตามปกติอย่างเต็มกำลัง จำเป็นต้องใช้แผงระบายความร้อนเพิ่มเติม หม้อน้ำแบบครีบที่ทำจากทองแดงหรืออลูมิเนียมสีแดงจะใช้เป็นตัวระบายความร้อนซึ่งวางอยู่บนอุปกรณ์ เมื่อออกแบบวงจรที่มีช่วงอุณหภูมิการทำงานกว้าง ควรคำนึงว่าเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ไม่เพียงแต่การกระจายพลังงานที่อนุญาตของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์หลายประเภทจะลดลง แต่ยังรวมถึงแรงดันไฟฟ้าที่อนุญาตและความแรงของกระแสของการเปลี่ยนด้วย

การทำงานของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ควรดำเนินการภายในช่วงอุณหภูมิการทำงานที่ต้องการเท่านั้นและความชื้นสัมพัทธ์ควรสูงถึง 98% ที่อุณหภูมิ 40 ° C; ความดันบรรยากาศ - จาก 6.7 10 2 ถึง 3 10 5 Pa; สั่นสะเทือนด้วยความเร่งสูงสุด 7.5 กรัม ในช่วงความถี่ 10...600 Hz; กระแทกซ้ำแล้วซ้ำอีกด้วยการเร่งความเร็วสูงสุด 75g; ความเร่งเชิงเส้นจนถึง 25ก.

การเพิ่มหรือลดพารามิเตอร์ข้างต้นส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงในช่วงอุณหภูมิในการทำงานทำให้เกิดการแตกร้าวของผลึกเซมิคอนดักเตอร์และการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางไฟฟ้าของอุปกรณ์ นอกจากนี้ภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูง การแห้งและการเสียรูปของสารเคลือบป้องกัน การปล่อยก๊าซและการหลอมละลายของโลหะบัดกรีเกิดขึ้น ความชื้นสูงทำให้เกิดการกัดกร่อนของตัวเรือนและขั้วต่อเนื่องจากอิเล็กโทรลิซิส แรงดันต่ำทำให้แรงดันพังทลายลดลงและการถ่ายเทความร้อนลดลง การเปลี่ยนแปลงความเร่งของการกระแทกและการสั่นสะเทือนทำให้เกิดความเครียดทางกลและความล้าในองค์ประกอบโครงสร้าง รวมถึงความเสียหายทางกล (ขึ้นอยู่กับการแยกตัวของสายวัด) เป็นต้น

เพื่อป้องกันผลกระทบของการสั่นสะเทือนและความเร่ง โครงสร้างที่มีอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์จะต้องมีการดูดซับแรงกระแทก และเพื่อปรับปรุงความต้านทานต่อความชื้น จะต้องเคลือบด้วยสารเคลือบเงาป้องกัน

การประกอบและการปิดผนึกไมโครวงจรและอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ประกอบด้วยการทำงานหลัก 3 ประการ ได้แก่ การติดคริสตัลเข้ากับฐานของบรรจุภัณฑ์ การเชื่อมต่อสายวัด และการปกป้องคริสตัลจากสภาพแวดล้อมภายนอก ความเสถียรขึ้นอยู่กับคุณภาพของการประกอบ พารามิเตอร์ทางไฟฟ้าและความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย นอกจากนี้การเลือกวิธีการประกอบยังส่งผลต่อต้นทุนรวมของผลิตภัณฑ์ด้วย

การติดคริสตัลเข้ากับฐานของเคส

ข้อกำหนดหลักเมื่อเชื่อมต่อคริสตัลเซมิคอนดักเตอร์กับฐานของบรรจุภัณฑ์คือความน่าเชื่อถือสูงในการเชื่อมต่อ ความแข็งแรงทางกล และในบางกรณี การถ่ายเทความร้อนในระดับสูงจากคริสตัลไปยังสารตั้งต้น การดำเนินการเชื่อมต่อดำเนินการโดยใช้การบัดกรีหรือการติดกาว

กาวสำหรับติดคริสตัลสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท: สื่อไฟฟ้าและอิเล็กทริก กาวประกอบด้วยสารยึดเกาะและสารตัวเติม เพื่อให้แน่ใจถึงการนำไฟฟ้าและความร้อน โดยปกติแล้วเงินจะถูกเติมลงในกาวในรูปของผงหรือเกล็ด ในการสร้างกาวอิเล็กทริกที่นำความร้อนได้จะใช้แก้วหรือผงเซรามิกเป็นสารตัวเติม

การบัดกรีดำเนินการโดยใช้แก้วนำไฟฟ้าหรือบัดกรีโลหะ

ตัวบัดกรีแก้วเป็นวัสดุที่ประกอบด้วยโลหะออกไซด์ มีการยึดเกาะที่ดีกับเซรามิก ออกไซด์ วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ โลหะหลายชนิด และมีคุณลักษณะต้านทานการกัดกร่อนสูง

การบัดกรีด้วยโลหะบัดกรีนั้นดำเนินการโดยใช้ตัวอย่างบัดกรีหรือแผ่นอิเล็กโทรดที่มีรูปร่างและขนาดที่กำหนด (พรีฟอร์ม) ที่วางอยู่ระหว่างคริสตัลและสารตั้งต้น ในการผลิตจำนวนมาก จะมีการบัดกรีแบบพิเศษเพื่อใช้ยึดคริสตัล

การเชื่อมต่อโอกาสในการขาย

กระบวนการเชื่อมต่อตัวนำของคริสตัลเข้ากับฐานของบรรจุภัณฑ์นั้นดำเนินการโดยใช้ลวด เทป หรือตัวนำแบบแข็งในรูปแบบของลูกบอลหรือคาน

การติดตั้งสายไฟทำได้โดยการบีบอัดด้วยความร้อน หน้าสัมผัสทางไฟฟ้า หรือการเชื่อมด้วยอัลตราโซนิกโดยใช้ลวด/เทปทอง อะลูมิเนียม หรือทองแดง

การติดตั้งแบบไร้สายดำเนินการโดยใช้เทคโนโลยี "คริสตัลกลับหัว" (Flip-Chip) การสัมผัสที่แข็งในรูปแบบของคานหรือลูกบอลบัดกรีจะเกิดขึ้นบนชิปในระหว่างกระบวนการทำให้เป็นโลหะ

ก่อนที่จะทำการบัดกรี พื้นผิวของคริสตัลจะถูกทำให้เป็นรอย หลังจากการพิมพ์หินและการแกะสลักแล้ว แผ่นสัมผัสของคริสตัลจะถูกทำให้เป็นโลหะเพิ่มเติม การดำเนินการนี้ดำเนินการเพื่อสร้างชั้นกั้น ป้องกันการเกิดออกซิเดชัน และปรับปรุงความสามารถในการเปียกน้ำและการยึดเกาะ หลังจากนี้จะมีการสรุปผล

คานหรือลูกบอลบัดกรีเกิดขึ้นจากการสะสมด้วยไฟฟ้าหรือสุญญากาศ เติมด้วยไมโครสเฟียร์สำเร็จรูป หรือการพิมพ์สกรีน คริสตัลที่มีลีดที่ขึ้นรูปแล้วจะถูกพลิกกลับและติดตั้งไว้บนพื้นผิว

การปกป้องคริสตัลจากอิทธิพลของสิ่งแวดล้อม

ลักษณะของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์นั้นขึ้นอยู่กับสถานะของพื้นผิวเป็นส่วนใหญ่ สภาพแวดล้อมภายนอกมีผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพพื้นผิว และตามความเสถียรของพารามิเตอร์ของอุปกรณ์ ผลกระทบนี้จะเปลี่ยนแปลงไประหว่างการทำงาน ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญมากที่จะต้องปกป้องพื้นผิวของอุปกรณ์เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งาน

การปกป้องคริสตัลเซมิคอนดักเตอร์จากอิทธิพลของสภาพแวดล้อมภายนอกนั้นดำเนินการในขั้นตอนสุดท้ายของการประกอบไมโครวงจรและอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์

การปิดผนึกสามารถทำได้โดยใช้ตัวเรือนหรือในการออกแบบกรอบเปิด

การปิดผนึกตัวเรือนทำได้โดยการติดฝาครอบตัวเรือนเข้ากับฐานโดยใช้การบัดกรีหรือการเชื่อม ตัวเรือนโลหะ แก้วโลหะ และเซรามิกช่วยปิดผนึกสุญญากาศ

ขึ้นอยู่กับประเภทของเคส สามารถบัดกรีได้โดยใช้บัดกรีแก้ว บัดกรีโลหะ หรือติดกาวด้วยกาว วัสดุแต่ละชนิดมีข้อดีในตัวเองและถูกเลือกขึ้นอยู่กับงานที่กำลังแก้ไข

สำหรับการปกป้องคริสตัลเซมิคอนดักเตอร์ที่ไม่ได้บรรจุหีบห่อจากอิทธิพลภายนอก จะใช้พลาสติกและสารประกอบการหล่อแบบพิเศษ ซึ่งอาจมีความอ่อนหรือแข็งหลังจากการโพลิเมอไรเซชัน ขึ้นอยู่กับงานและวัสดุที่ใช้

อุตสาหกรรมสมัยใหม่มีสองทางเลือกในการเติมคริสตัลด้วยสารประกอบของเหลว:

  1. เติมด้วยสารความหนืดปานกลาง (glob-top, Blob-top)
  2. การสร้างเฟรมจากสารประกอบความหนืดสูงและเติมคริสตัลด้วยสารประกอบความหนืดต่ำ (Dam-and-Fill)

ข้อได้เปรียบหลักของสารประกอบของเหลวเหนือวิธีการปิดผนึกแบบคริสตัลอื่นๆ คือความยืดหยุ่นของระบบจ่ายสารเคมี ซึ่งช่วยให้สามารถใช้วัสดุและอุปกรณ์เดียวกันสำหรับ หลากหลายชนิดและขนาดคริสตัล

กาวโพลีเมอร์มีความโดดเด่นตามประเภทของสารยึดเกาะและประเภทของวัสดุตัวเติม

วัสดุเข้าเล่ม

โพลีเมอร์อินทรีย์ที่ใช้เป็นกาวสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: เทอร์โมเซ็ตและเทอร์โมพลาสติก ทั้งหมดล้วนแต่เป็นสารอินทรีย์ทั้งสิ้น

แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพ

ในเทอร์โมเซ็ต เมื่อถูกความร้อน โซ่โพลีเมอร์จะเชื่อมโยงข้ามกันอย่างถาวรในโครงสร้างเครือข่ายสามมิติที่เข้มงวด แรงยึดเหนี่ยวที่เกิดขึ้นในกรณีนี้ทำให้ได้ความสามารถในการยึดเกาะสูงของวัสดุ แต่ในขณะเดียวกัน ความสามารถในการบำรุงรักษาก็มีจำกัด

เทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์ไม่สามารถแข็งตัวได้ พวกเขายังคงความสามารถในการอ่อนตัวและละลายเมื่อถูกความร้อน ทำให้เกิดพันธะยืดหยุ่นที่แข็งแกร่ง คุณสมบัตินี้ช่วยให้สามารถใช้เทอร์โมพลาสติกในการใช้งานที่ต้องการการบำรุงรักษาได้ ความสามารถในการยึดติดของพลาสติกเทอร์โมพลาสติกนั้นต่ำกว่าเทอร์โมเซ็ต แต่ในกรณีส่วนใหญ่ก็ค่อนข้างเพียงพอ

สารยึดเกาะประเภทที่สามเป็นส่วนผสมของเทอร์โมพลาสติกและเทอร์โมเซ็ตรวมกัน

ข้อดีของวัสดุสองประเภท องค์ประกอบของโพลีเมอร์คือโครงข่ายที่แทรกซึมของโครงสร้างเทอร์โมพลาสติกและเทอร์โมพลาสติก ซึ่งช่วยให้สามารถใช้เพื่อสร้างข้อต่อซ่อมแซมที่มีความแข็งแรงสูงได้ที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ (150 o C - 200 o C)

แต่ละระบบมีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง ข้อจำกัดประการหนึ่งของการใช้เทอร์โมพลาสติกเพสต์คือการขจัดตัวทำละลายออกช้าในระหว่างกระบวนการรีโฟลว์ ก่อนหน้านี้ การเชื่อมส่วนประกอบโดยใช้วัสดุเทอร์โมพลาสติกจำเป็นต้องมีกระบวนการทาครีม (รักษาความเรียบ) ทำให้แห้งเพื่อขจัดตัวทำละลาย จากนั้นจึงติดแม่พิมพ์เข้ากับซับสเตรต กระบวนการนี้กำจัดการก่อตัวของช่องว่างในวัสดุกาว แต่เพิ่มต้นทุน และทำให้ยากต่อการใช้เทคโนโลยีนี้ในการผลิตจำนวนมาก

เทอร์โมพลาสติกเพสต์สมัยใหม่มีความสามารถในการระเหยตัวทำละลายอย่างรวดเร็ว คุณสมบัตินี้ช่วยให้สามารถทาได้โดยการใช้อุปกรณ์มาตรฐาน และติดตั้งคริสตัลบนส่วนผสมที่ยังไม่แห้ง ตามด้วยขั้นตอนการให้ความร้อนที่อุณหภูมิต่ำอย่างรวดเร็ว ในระหว่างนั้นตัวทำละลายจะถูกเอาออกและสร้างพันธะกาวหลังจากการรีโฟลว์

เป็นเวลานานที่มีปัญหาในการสร้างกาวนำความร้อนสูงโดยใช้เทอร์โมพลาสติกและเทอร์โมเซต โพลีเมอร์เหล่านี้ไม่อนุญาตให้เพิ่มปริมาณสารตัวเติมนำความร้อนในเนื้อครีม เนื่องจากการยึดเกาะที่ดีต้องใช้สารยึดเกาะในระดับสูง (60-75%) สำหรับการเปรียบเทียบ: ในวัสดุอนินทรีย์ สัดส่วนของสารยึดเกาะอาจลดลงเหลือ 15-20% กาวโพลีเมอร์สมัยใหม่ (Diemat DM4130, DM4030, DM6030) ไม่มีข้อเสียเปรียบนี้และเนื้อหาของตัวเติมนำความร้อนถึง 80-90%

ผู้ที่ใส่

ชนิด รูปร่าง ขนาด และปริมาณของฟิลเลอร์มีบทบาทสำคัญในการสร้างกาวที่นำความร้อนและเป็นสื่อไฟฟ้าได้ เงิน (Ag) ถูกใช้เป็นสารตัวเติมเป็นวัสดุทนสารเคมีโดยมีค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนสูงสุด น้ำพริกสมัยใหม่ประกอบด้วย

เงินในรูปของผง (ไมโครสเฟียร์) และเกล็ด (เกล็ด) ผู้ผลิตแต่ละรายจะเลือกองค์ประกอบ ปริมาณ และขนาดที่แน่นอนของอนุภาค และจะกำหนดคุณสมบัติทางความร้อน การนำไฟฟ้า และกาวของวัสดุเป็นส่วนใหญ่ ในการใช้งานที่ต้องการไดอิเล็กทริกที่มีคุณสมบัตินำความร้อน ผงเซรามิกจะถูกใช้เป็นสารตัวเติม

เมื่อเลือกกาวนำไฟฟ้า ให้พิจารณาปัจจัยต่อไปนี้:

  • การนำความร้อนและไฟฟ้าของกาวหรือบัดกรีที่ใช้
  • อุณหภูมิการติดตั้งทางเทคโนโลยีที่อนุญาต
  • อุณหภูมิของการดำเนินการทางเทคโนโลยีที่ตามมา
  • ความแข็งแรงทางกลของการเชื่อมต่อ
  • ระบบอัตโนมัติของกระบวนการติดตั้ง
  • การบำรุงรักษา
  • ค่าใช้จ่ายในการดำเนินการติดตั้ง

นอกจากนี้ เมื่อเลือกกาวสำหรับการติดตั้ง คุณควรคำนึงถึงโมดูลัสยืดหยุ่นของโพลีเมอร์ พื้นที่และความแตกต่างของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของส่วนประกอบที่เชื่อมต่อ ตลอดจนความหนาของตะเข็บกาว ยิ่งโมดูลัสยืดหยุ่นต่ำ (วัสดุยิ่งนิ่ม) พื้นที่ของส่วนประกอบก็จะใหญ่ขึ้น และความแตกต่างใน CTE ของส่วนประกอบที่เชื่อมต่อก็จะยิ่งมากขึ้น และอนุญาตให้ตะเข็บกาวบางลงได้ โมดูลัสยืดหยุ่นสูงจำกัดความหนาขั้นต่ำของข้อต่อกาวและขนาดของส่วนประกอบที่จะเชื่อมต่อ เนื่องจากความเป็นไปได้ที่จะเกิดความเค้นทางความร้อนเชิงกลสูง

เมื่อตัดสินใจใช้กาวโพลีเมอร์จำเป็นต้องคำนึงถึงคุณสมบัติทางเทคโนโลยีของวัสดุเหล่านี้และส่วนประกอบที่เชื่อมต่ออยู่ด้วย ได้แก่ :

  • ความยาวแม่พิมพ์ (หรือส่วนประกอบ)กำหนดภาระบนข้อต่อกาวหลังจากระบายความร้อนของระบบ ในระหว่างการบัดกรี คริสตัลและซับสเตรตจะขยายตัวตาม CTE สำหรับคริสตัลขนาดใหญ่ จำเป็นต้องใช้กาวชนิดอ่อน (โมดูลัสต่ำ) หรือวัสดุคริสตัล/สารตั้งต้นที่เข้าคู่กับ CTE หากความแตกต่างของ CTE ใหญ่เกินไปสำหรับขนาดชิปที่กำหนด พันธะอาจจะขาด ส่งผลให้ชิปแยกออกจากซับสเตรต สำหรับการวางแต่ละประเภทผู้ผลิตมักจะให้คำแนะนำเกี่ยวกับ ขนาดสูงสุดคริสตัลสำหรับค่าที่แน่นอนของความแตกต่าง CTE ของคริสตัล/สารตั้งต้น
  • ความกว้างของแม่พิมพ์ (หรือส่วนประกอบที่จะเชื่อมต่อ)กำหนดระยะทางที่ตัวทำละลายที่อยู่ในกาวเคลื่อนที่ก่อนที่จะออกจากแนวกาว ดังนั้นจึงต้องคำนึงถึงขนาดผลึกเพื่อการกำจัดตัวทำละลายที่เหมาะสมด้วย
  • การทำให้เป็นโลหะของคริสตัลและซับสเตรต (หรือส่วนประกอบที่จะเชื่อมต่อ)ไม่จำเป็นต้องใช้. โดยทั่วไปแล้ว กาวโพลีเมอร์มีการยึดเกาะที่ดีกับพื้นผิวที่ไม่ใช่โลหะหลายชนิด ต้องทำความสะอาดพื้นผิวจากสารปนเปื้อนอินทรีย์
  • ความหนาของตะเข็บกาวสำหรับกาวทั้งหมดที่มีสารตัวเติมนำความร้อน จะมีความหนาของข้อต่อกาวขั้นต่ำ dx (ดูรูป) ข้อต่อที่บางเกินไปจะไม่มีสารยึดเกาะเพียงพอที่จะครอบคลุมสารตัวเติมทั้งหมดและสร้างพันธะกับพื้นผิวที่เชื่อม นอกจากนี้ สำหรับวัสดุที่มีโมดูลัสยืดหยุ่นสูง ความหนาของตะเข็บอาจถูกจำกัดโดย CTE ที่แตกต่างกันสำหรับวัสดุที่นำมาต่อ โดยทั่วไป สำหรับกาวที่มีโมดูลัสยืดหยุ่นต่ำ ความหนาของตะเข็บขั้นต่ำที่แนะนำคือ 20-50 µm สำหรับกาวที่มีโมดูลัสยืดหยุ่นสูง 50-100 µm

  • อายุการใช้งานของกาวก่อนการติดตั้งส่วนประกอบหลังจากทากาวแล้วตัวทำละลายจากส่วนผสมจะเริ่มค่อยๆระเหยไป หากกาวแห้ง วัสดุที่เชื่อมจะไม่เปียกหรือติดกัน สำหรับส่วนประกอบขนาดเล็ก ซึ่งอัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรของกาวที่ใช้มีมาก ตัวทำละลายจะระเหยอย่างรวดเร็ว และต้องลดเวลาหลังการใช้งานก่อนการติดตั้งส่วนประกอบให้เหลือน้อยที่สุด ตามกฎแล้ว อายุการใช้งานก่อนการติดตั้งส่วนประกอบสำหรับกาวชนิดต่างๆ จะแตกต่างกันไปตั้งแต่หลายสิบนาทีไปจนถึงหลายชั่วโมง
  • อายุการใช้งานก่อนการบ่มด้วยความร้อนของกาวนับจากวินาทีที่ติดตั้งส่วนประกอบจนกระทั่งนำทั้งระบบเข้าเตาอบ หากใช้เวลานาน อาจเกิดการหลุดร่อนและการแพร่กระจายของกาว ซึ่งส่งผลเสียต่อการยึดเกาะและการนำความร้อนของวัสดุ ยิ่งขนาดส่วนประกอบและปริมาณกาวน้อยลงเท่าไร ก็สามารถแห้งเร็วขึ้นเท่านั้น อายุการใช้งานก่อนการบ่มด้วยความร้อนของกาวอาจแตกต่างกันไปตั้งแต่หลายสิบนาทีไปจนถึงหลายชั่วโมง

การเลือกใช้ลวด เทป

ความน่าเชื่อถือของการเชื่อมต่อสายไฟ/เทปขึ้นอยู่กับการเลือกลวด/เทปที่ถูกต้องอย่างมาก ปัจจัยหลักที่กำหนดเงื่อนไขในการใช้ลวดชนิดใดชนิดหนึ่งคือ:

ประเภทของเปลือก. กล่องปิดผนึกใช้เฉพาะลวดอะลูมิเนียมหรือทองแดง เนื่องจากทองและอลูมิเนียมจะเกิดเป็นสารประกอบระหว่างโลหะที่เปราะที่อุณหภูมิการปิดผนึกสูง อย่างไรก็ตาม สำหรับตัวเรือนที่ไม่ปิดผนึก จะใช้เฉพาะลวด/เทปสีทองเท่านั้น ประเภทนี้ตัวเรือนไม่ได้ให้ฉนวนที่สมบูรณ์จากความชื้นซึ่งนำไปสู่การกัดกร่อนของลวดอลูมิเนียมและทองแดง

ขนาดลวด/ริบบิ้น(เส้นผ่านศูนย์กลาง ความกว้าง ความหนา) ตัวนำที่บางกว่าจำเป็นสำหรับวงจรที่มีแผ่นอิเล็กโทรดขนาดเล็ก ในทางกลับกัน ยิ่งกระแสไฟฟ้าไหลผ่านการเชื่อมต่อมากเท่าใด จะต้องจัดให้มีหน้าตัดของตัวนำมากขึ้นเท่านั้น

ความต้านทานแรงดึง. ลวด/แถบอาจได้รับความเค้นเชิงกลภายนอกในระหว่างขั้นตอนต่อๆ ไปและระหว่างการใช้งาน ดังนั้น ยิ่งความต้านทานแรงดึงสูงเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น

ส่วนขยายสัมพัทธ์. ลักษณะสำคัญเมื่อเลือกลวด ค่าการยืดตัวที่สูงเกินไปทำให้ยากต่อการควบคุมการสร้างลูปเมื่อสร้างการเชื่อมต่อสายไฟ

การเลือกวิธีการป้องกันคริสตัล

การปิดผนึกไมโครวงจรสามารถทำได้โดยใช้ตัวเรือนหรือในการออกแบบแบบเปิดเฟรม

เมื่อเลือกเทคโนโลยีและวัสดุที่จะใช้ในขั้นตอนการปิดผนึกควรคำนึงถึงปัจจัยต่อไปนี้:

  • ระดับความหนาแน่นของตัวเรือนที่ต้องการ
  • อุณหภูมิการปิดผนึกทางเทคโนโลยีที่อนุญาต
  • อุณหภูมิการทำงานของชิป
  • การปรากฏตัวของโลหะของพื้นผิวที่เชื่อมต่อ
  • ความเป็นไปได้ของการใช้ฟลักซ์และบรรยากาศการติดตั้งแบบพิเศษ
  • ระบบอัตโนมัติของกระบวนการปิดผนึก
  • ค่าใช้จ่ายในการดำเนินการปิดผนึก

บทความนี้นำเสนอภาพรวมของเทคโนโลยีและวัสดุที่ใช้ในการสร้างพินลีดบนเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ในการผลิตไมโครวงจร

การวิเคราะห์ความล้มเหลวของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์และไมโครวงจรแสดงให้เห็นว่าในกรณีส่วนใหญ่มีความเกี่ยวข้องกับการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าและกระแสสูงสุดที่อนุญาตตลอดจนความเสียหายทางกล เพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์และไมโครวงจรจะไม่ทำงานล้มเหลวในระหว่างการซ่อมแซมและการปรับเปลี่ยน ต้องใช้ความระมัดระวัง การเปลี่ยนองค์ประกอบวิทยุโดยพลการที่กำหนดโหมดวงจรนั้นไม่สามารถยอมรับได้แม้ในช่วงเวลาสั้น ๆ เนื่องจากอาจทำให้เกิดการโอเวอร์โหลดของทรานซิสเตอร์, ไมโครวงจรและความล้มเหลวได้ ต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่าโพรบของเครื่องมือวัดไม่เกิดการลัดวงจรของวงจรโดยไม่ได้ตั้งใจ อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ไม่ควรเชื่อมต่อกับแหล่งสัญญาณที่มีความต้านทานภายในต่ำ เนื่องจากอุปกรณ์เหล่านี้สามารถส่งกระแสขนาดใหญ่ที่เกินค่าสูงสุดที่อนุญาต

สามารถตรวจสอบความสมบูรณ์ของไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ได้โดยใช้โอห์มมิเตอร์ ระดับความเหมาะสมถูกกำหนดโดยการวัดความต้านทานไปข้างหน้าและย้อนกลับ ในกรณีที่ไดโอดพัง ความต้านทานที่ระบุจะเท่ากันและมีค่าหลายโอห์ม และในกรณีที่เกิดการแตกหัก ความต้านทานดังกล่าวจะมีขนาดใหญ่ไม่สิ้นสุด ไดโอดที่ให้บริการมีความต้านทานโดยตรงในช่วง: จุดเจอร์เมเนียม - 50-100 โอห์ม; จุดซิลิคอน - 150-500 โอห์มและระนาบ (เจอร์เมเนียมและซิลิคอน) - 20-50 โอห์ม

เมื่อทำการวัดความต้านทานของไดโอดที่มีการรั่วไหล การอ่านลูกศรของอุปกรณ์จะค่อยๆ ลดลง และเมื่อถึงค่าที่กำหนด ลูกศรของอุปกรณ์จะหยุดลง เมื่อทำการวัดใหม่ กระบวนการนี้จะทำซ้ำอีกครั้ง ควรเปลี่ยนไดโอดที่มีข้อบกพร่องดังกล่าว หากต้องการเปลี่ยนไดโอดที่ล้มเหลวให้เลือกตรวจสอบไดโอดประเภทเดียวกันหรืออะนาล็อกและกำหนดขั้วของการเชื่อมต่อ

การตรวจสอบความสามารถในการซ่อมบำรุงของทรานซิสเตอร์และการวัดพารามิเตอร์หลักสามารถทำได้โดยใช้เครื่องทดสอบพารามิเตอร์ทรานซิสเตอร์พิเศษประเภท L2-23 เมื่อใช้เครื่องทดสอบ คุณสามารถกำหนดค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนปัจจุบัน "อัลฟา" กระแสสะสมแบบย้อนกลับ การมีอยู่หรือไม่มีการพังทลายระหว่างตัวปล่อยและตัวรวบรวม ฯลฯ การวัดพารามิเตอร์การทำงานที่สำคัญดังกล่าวช่วยให้เราสามารถตัดสินความเป็นไปได้เพิ่มเติม การใช้ทรานซิสเตอร์ในวงจร BREA

ในกรณีที่ไม่มีอุปกรณ์พิเศษ ความสมบูรณ์ของทรานซิสเตอร์สามารถกำหนดได้โดยการวัดความต้านทานของจุดเชื่อมต่อ pn โดยใช้โอห์มมิเตอร์ ขอแนะนำให้ทำการวัดที่ช่วงการวัดสูงสุดของโอห์มมิเตอร์ซึ่งมีกระแสไหลน้อยที่สุด

การตรวจสอบความสามารถในการซ่อมบำรุงของวงจรไมโครเริ่มต้นด้วยการวัดแรงดันตรงและแรงดันพัลส์ที่ขั้ว หากผลการวัดแตกต่างจากที่ต้องการก็ควรสร้างสาเหตุ: ข้อบกพร่องในองค์ประกอบวิทยุที่เชื่อมต่อกับ IC, การเบี่ยงเบนของค่าจากค่าที่ระบุ, แหล่งที่มาของพัลส์ที่จำเป็นและแรงดันไฟฟ้าโดยตรงมา หรือความผิดปกติของตัว IC เอง

คุณไม่สามารถตรวจสอบความสามารถในการซ่อมบำรุงของ IC โดยการเปลี่ยนได้ หากต้องบัดกรีจากแผงวงจรพิมพ์เพื่อจุดประสงค์นี้ ไม่แนะนำให้ติดตั้ง IC บัดกรีอีกครั้งแม้ว่าการทดสอบจะแสดงให้เห็นความสามารถในการให้บริการก็ตาม ข้อกำหนดนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าเนื่องจากเทอร์มินอลมีความร้อนสูงเกินไปซ้ำๆ จึงไม่รับประกันการทำงานที่ปราศจากข้อผิดพลาด

หากจำเป็นต้องเปลี่ยนอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์และไมโครวงจรคุณต้องปฏิบัติตามกฎต่อไปนี้:

1. จะต้องดำเนินการติดตั้งและยึดอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์โดยยังคงความแน่นหนาของตัวเครื่องไว้ เพื่อป้องกันไม่ให้รอยแตกร้าวปรากฏขึ้นขอแนะนำให้งอตัวนำที่ระยะห่างอย่างน้อย 10 มม. จากตัวอุปกรณ์ ในการทำเช่นนี้จำเป็นต้องยึดสายไฟระหว่างจุดดัดและฉนวนแก้วให้แน่นโดยใช้คีม

2. การเปลี่ยนอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ ไมโครวงจร และไมโครแอสเซมบลีจะดำเนินการเฉพาะเมื่อปิดแหล่งจ่ายไฟไปยังอุปกรณ์เท่านั้น เมื่อถอดทรานซิสเตอร์ออกจากวงจร วงจรสะสมจะถูกปลดออกก่อน ขั้วต่อฐานของทรานซิสเตอร์ถูกตัดการเชื่อมต่อครั้งสุดท้าย และระหว่างการติดตั้ง ขั้วต่อฐานจะถูกเชื่อมต่อก่อน คุณไม่สามารถใช้แรงดันไฟฟ้ากับทรานซิสเตอร์ที่ขั้วต่อฐานถูกตัดอยู่

3. การบัดกรีตะกั่วของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์จะดำเนินการที่ระยะห่างอย่างน้อย 10 มม. จากตัวอุปกรณ์ ยกเว้นทรานซิสเตอร์ (เช่น KT315, KT361 เป็นต้น) ซึ่งระยะห่างนี้คือ 5 มม. ควรใช้แผ่นระบายความร้อนระหว่างตัวเครื่องและพื้นที่บัดกรี ระหว่างการติดตั้ง microcircuit จะถูกติดตั้งบนแผงวงจรพิมพ์โดยมีช่องว่างที่มาจากการออกแบบพิน (ไม่ได้สร้างพิน)

4. หัวแร้งไฟฟ้าควรมีขนาดเล็ก กำลังไฟไม่เกิน 40 W ขับเคลื่อนด้วยแหล่งแรงดันไฟฟ้า 12-42 V อุณหภูมิของปลายหัวแร้งไม่ควรเกิน 190 องศา เซลเซียส. ต้องใช้โลหะผสมที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ (POS-61, POSK-50-18, POSV-33) เป็นการบัดกรี เวลาในการบัดกรีสำหรับแต่ละพินไม่เกิน 3 วินาที ช่วงเวลาระหว่างการบัดกรีพินที่อยู่ติดกันของวงจรไมโครคืออย่างน้อย 10 วินาที เพื่อประหยัดเวลาขอแนะนำให้บัดกรีวงจรไมโครผ่านพินเดียว ปลายหัวแร้งและตัวเครื่อง (บัสทั่วไป) ของอุปกรณ์วิทยุควรต่อสายดินหรือควรต่อหัวแร้งไฟฟ้าเข้ากับเครือข่ายผ่านหม้อแปลงไฟฟ้าเนื่องจากในระหว่างการบัดกรีจะเกิดกระแสรั่วไหลระหว่างปลายหัวแร้งที่เชื่อมต่อกับ เครือข่ายและเทอร์มินัลของ IC อาจทำให้เกิดความล้มเหลวได้

5. เพื่อการระบายความร้อนที่ดีขึ้นมีการติดตั้งทรานซิสเตอร์และวงจรไมโครที่ทรงพลังบนหม้อน้ำ เพื่อหลีกเลี่ยงความล้มเหลวของอุปกรณ์เหล่านี้เนื่องจากความร้อนสูงเกินไป คุณต้องปฏิบัติตามกฎเมื่อทำการติดตั้ง

6. พื้นผิวสัมผัสต้องสะอาด ปราศจากความหยาบที่อาจรบกวนการสวมที่แน่นหนา

7. พื้นผิวสัมผัสต้องหล่อลื่นด้วยครีมทั้งสองด้าน (KPT-8 paste)

8. ต้องขันสกรูที่ยึดทรานซิสเตอร์ให้แน่น หากขันสกรูไม่แน่นเพียงพอ ความต้านทานความร้อนของหน้าสัมผัสจะเพิ่มขึ้น ซึ่งอาจทำให้ทรานซิสเตอร์เสียหายได้

9. หากต้องการเปลี่ยนไมโครแอสเซมบลี ต้องถอดออกจากแผง ในการทำเช่นนี้คุณจะต้องดึงขอบด้านหนึ่งของไมโครแอสเซมบลีออกจากแผงประมาณ 1-2 มม. จากนั้นอีกด้านหนึ่ง จากนั้นทำซ้ำการดำเนินการและถอดไมโครแอสเซมบลีออกในที่สุดโดยไม่บิดเบือน ห้ามมิให้นำไมโครแอสเซมบลีโดยเครื่องบินซึ่งมีองค์ประกอบทั้งหมดอยู่ การดำเนินการทั้งหมดควรดำเนินการในขณะที่จับชุดไมโครแอสเซมบลีไว้ที่ส่วนปลาย ขั้นแรกให้ใส่ชุดไมโครแอสเซมบลีเข้าไปในร่องด้านข้างของแผง จากนั้นกดด้านหนึ่งจนกระทั่งขอบล่างของด้านนี้ทะลุหน้าสัมผัสแผงประมาณ 1-2 มม. หลังจากนั้น ให้กดไมโครแอสเซมบลีตรงกลางแล้วสอดเข้าไปในแผงจนสุดโดยไม่บิดเบือน