Az elektronikus eszközök alkalmazásainak gyors fejlődése és bővítése az elem bázisának javulásának köszönhető, amelynek alapja az semiconductor eszközök. Ezért megérteni az elektronikus eszközök működésének folyamatát, a készülék ismerete és a félvezető eszközök fő típusainak működésének elvét.

Tranzisztorok

A tranzisztor egy olyan félvezető eszköz, amelynek célja az elektromos jelek fokozása, generálása és átalakítása, valamint az elektromos áramkörök átkapcsolása.

A tranzisztor megkülönböztető jellemzője a feszültség és az áramerősség növelésének képessége - a bemeneten működő feszültség tranzisztor, amely a bemeneten és az áramoknál a kimeneten és árammal jelentősen nagyobb mennyiségű feszültség megjelenéséhez vezet.

A digitális elektronika és az impulzusrendszerek terjedésével a tranzisztor fő tulajdonsága a nyitott és zárt állapotban a kontrolljel hatása alatt áll.

A tranzisztor megkapta a nevét két angol szó csökkentéséből Tran (Re) Sistor szabályozott ellenállás. Ez a név nem véletlen, mivel a tranzisztorra alkalmazott bemeneti feszültség hatása alatt a kimeneti bilincsek közötti rezisztencia nagyon széles határértékekben állítható be.

A tranzisztor lehetővé teszi, hogy az áramot a láncban nulláról a maximális értékre állítsa be.

A tranzisztorok besorolása:

A cselekvés elvének megfelelően: mező (unipoláris), bipoláris, kombinált.

Az eloszlás jelentése: kicsi, közepes és nagy.

A határfrekvencia értéke: alacsony, közepes, magas és szupergyors frekvencia.

Az üzemi feszültség értékével: alacsony és nagyfeszültségű.

Funkcionális cél: univerzális, erősítő, kulcs stb.

A konstruktív végrehajtás szerint: helytelenül és merev és rugalmas következtetésekkel.

Az elvégzett funkcióktól függően a tranzisztorok három módban működhetnek:

1) Aktív üzemmód - az analóg eszközök elektromos jeleinek fokozására szolgál. A tranzisztor ellenállása nullától a maximális értékig változik - azt mondják, hogy a tranzisztor "megnyílik" vagy "alfenettel".

2) Telítettségi mód - A tranzisztor ellenállása nulla. Ebben az esetben a tranzisztor egyenértékű egy zárt relé érintkezővel.

3) Korlátozási mód - A tranzisztor zárva van, és magas ellenállással rendelkezik, azaz. Ez egyenértékű egy nyitott relé érintkezővel.

A telítettségi és vágási módokat digitális, impulzus és kapcsoló áramkörökben használják.

Bipoláris tranzisztor - Ez egy félvezető eszköz, két P-N átmenet és három következtetés, amely biztosítja az elektromos jelek energiaerősítését.

A bipoláris tranzisztorokban az áram a két típusú töltőhordozók mozgásának köszönhető: elektronok és lyukak, amelyek meghatározzák a nevüket.

A tranzisztorok rendszereiben megengedett, hogy ábrázolják mind a körben, mind anélkül (3. A nyíl jelzi az áram áramlási irányát a tranzisztorban.

3. ábra - feltételesen - az N-P - N (A) és P-N-P (B) tranzisztorok grafikai megnevezése

A tranzisztor alapja egy félvezető lemez, amelyben három szakasz van kialakítva egy váltakozó vezetés típusú - elektronikus és lyuk. A rétegek váltakozásától függően a tranzisztorok szerkezetének két típusa megkülönböztethető: N-P-N (3. ábra, A) és P-N-P (3. ábra, B).

Emitter (E) - egy réteg, amely a töltőhordozók (elektronok vagy lyukak) forrása és eszközáram létrehozása;

Gyűjtő (K) - réteg fogadó töltőhordozók az emitterből;

A bázis (B) a középső réteg, amely szabályozza az aktuális tranzisztort.

Ha a tranzisztor áramkörben van bekapcsolva, az egyik elektróda bemenet (a bemeneti váltakozó jel forrása aktiválva van), a másik pedig a kimenet (a terhelés be van kapcsolva), a harmadik elektróda közös a bemenet és kimenet. A legtöbb esetben egy közös emitterrel rendelkező áramkört használnak (4. ábra). A feszültség legfeljebb 1 V-os feszültség a kollektornál több mint 1, például +5 V, +12 V, +24 V és hasonlók.

4. ábra - Bipoláris tranzisztor befogadási rendszerei közös emitterrel

A kollektor áram csak akkor fordul elő, ha az áramlás áramlik (az UBE meghatározása). Minél több IB, minél több IK. Az IB-t MA egységben mérik, és a kollektor áram több tucatnyi és több száz mA, azaz Ibik Ezért, ha a változó amplitúdóját a változó jelnek nyújtják be, a kis IB változik, és arányosan megváltoztatja a nagy IK-t. Ha a terhelési ellenállás kollektor áramköre be van kapcsolva, olyan jel, amely megismétli a bemenet formájában, de nagyobb amplitúdó van felszabadulni rajta, vagyis Megerősített jel.

A tranzisztorok maximális megengedett paraméterei elsősorban: az RK.MACH kollektoron eloszlatott maximális megengedett teljesítmény, a kollektor és az UKE.MAH kibocsátó feszültsége, az aktuális kollektor áram.

Hogy növelje a korlátot paraméterek, tranzisztor szerelvények előállítása, amely a akár több száz párhuzamos a csatlakoztatott tranzisztorok mellékelt egy esetben.

A bipoláris tranzisztorokat kevésbé ritkábban használják, különösen az impulzus teljesítménytechnikákban. Helyük elfoglalt field tranzisztorok MOSFET és Kombinált IGBT tranzisztorokAz elektronika ezen területén kétségtelen előnyök vannak.

A terepi tranzisztorokban az áramot csak egy jel (elektronok vagy lyukak) hordozóinak mozgása határozza meg. A bipolárisval ellentétben a tranzisztor áramát egy elektromos mező vezérli, amely megváltoztatja a vezetőképes csatorna keresztmetszetét.

Mivel nincs jelenlegi áramlás a bemeneti láncban, akkor a lánc energiafogyasztása szinte egyenlő nulla, ami kétségtelenül a mező tranzisztorának előnye.

A konstruktív tranzisztor egy vezetőképes N-vagy P-típusú csatornából áll, amelyek végein helyezkednek el: forrás, kibocsátó töltés és lefolyó, média fogadása. Az elektróda, amely a csatorna keresztmetszetének szabályozására szolgál, a zár.

Mezőhatás-tranzisztor - Ez egy olyan félvezető eszköz, amely szabályozza a lánc áramát a vezetőképes csatorna keresztmetszetének megváltoztatásával.

Megkülönbözteti a mező tranzisztorokat egy zárral p-n forma Átmenet és szigetelt zárral.

A félvezető csatorna és a fémzár között izolált zárral rendelkező mező tranzisztorok egy dielektromos - tir tranzisztorok szigetelő rétege (fém-dielektromos - félvezető), speciális eset - szilícium-oxid - MOS tranzisztorok.

A beépített csatornával rendelkező TIR tranzisztornak van egy kezdeti vezetőképessége, amely bemeneti jel (Uby \u003d 0) hiányában a maximum körülbelül fele. Az MDP tranzisztorok egy indukált csatornával az Uby \u003d 0 kimeneti áram feszültségénél, hiányzik, ic \u003d 0, mivel a vezetőképes csatorna eredetileg nem.

Az indukált csatornával rendelkező MDP tranzisztorok is nevezték Moszfet tranzisztorokat. Főként kulcselemekként használják, mint például az impulzusos áramforrások.

A TIR tranzisztorok kulcsfontosságú elemei számos előnye van: a jeláramkör galvanikusan nem kapcsolódik a kontroll expozíció forrásához, a vezérlő áramkör nem fogyasztja az áramot, kétirányú vezetőképességgel rendelkezik. A tábori tranzisztorok, a bipolárissal ellentétben nem félnek a túlmelegedéstől.

A tranzisztorok részleteit lásd itt:

Tirisztorok

Tirisztor egy félvezető eszköz operációs két stabil állapot - alacsony vezetőképességű (tirisztor zárt) és a nagy vezetőképesség (tirisztor nyitott). Konstruktív módon a tirisztor három vagy több P-N - átmenet és három kimenet.

Az anód és a katód mellett a harmadik következtetés (elektród) a tirisztor design (elektróda), amelyet kezelnek.

A tirisztort az elektromos áramkörökkel való érintkezés nélküli kapcsoláshoz (be- és kikapcsolás) tervezték. A nagy sebességgel jellemezhető, és képes az áramok átkapcsolására nagyon jelentős érték (legfeljebb 1000 a). Fokozatosan eltolódott a kapcsoló tranzisztorokkal.

5. ábra - feltételesen - a tirisztorok grafikai megnevezése

Distors (két-elektro) - Amellett, hogy a közönséges egyenirányító diódáknak anóda és katódja van. A közvetlen feszültség növekedésével az UA \u003d UAB bizonyos értékénél a distoror megnyílik.

Tirisztorok (trinistors - három elektróda) - Van-e további vezérlőelektróda; Az UVKL megváltoztatja a vezérlőáramot a vezérlőelektródon keresztül.

Átvitele tirisztor zárt állapotában, akkor be kell nyújtani a feszültséget az ellenkező (- az anód, + a katód), vagy csökkenteni az egyenáram érték alá az úgynevezett levonása árama ouder.

Zárolt tirisztor - A fordított polaritás ellenőrzési impulzusának zárt állapotába lefordítható.

Tirisztorok: a működés elve, a tervek, a beilleszkedés típusai és módszerei

Szimiszterek (szimmetrikus tirisztorok)- Az áramot mindkét irányban végezzen.

A tirisztorokat nem érintkező kapcsolóként és szabályozott egyenirányítóként használják automatizálási és átalakító eszközökben. elektromos áram. A változó és impulzusáramkörök áramkörében lehetőség van a tirisztor nyitott állapotának időpontjára, ezért az áramlási idő a terhelésen keresztül. Ez lehetővé teszi a terhelésben elosztott teljesítmény beállítását.

Használat: A félvezető eszközök gyártásának területén a levegőben lévő levegőben lévő légiforgalom védelmi média használata nélkül használható Schottki diódák és bipoláris tranzisztorok összeszerelésével a félvezető kristályok forrasztása a ólomon alapuló katonák vezetésével. A találmány összefoglalása: A félvezető eszközök összeszerelésének módja az, hogy az eset alapján szűrő és ötvözőelem van elhelyezve, amelyre a forraszanyag és a kristály forrasztása helyezkedik el, és az összeszerelt eszközökkel ellátott kazetta betöltődik a Szállítószalag hidrogén kemence 370 ° C-on forrasztási hőmérsékleten. Új a módszer lényege, hogy félvezető kristályok egy forgás a kollektor oldalán vannak rögzítve fordított helyzetben a sejtekben a vákuum szívó és egyesítjük az érintkezési helyen a műszer esetek, valamint a fűtési, hogy a forrasztási hőmérséklet elvégezni A Levegőimpulzus impulzus a V-alakú elektródákon keresztül, amelyek mereven rögzítve vannak a konzolban, elektromosan egymás után kapcsolódnak egymáshoz, és az egyes kristályok felett helyezkednek el, és a forrasztás megolvasztása idején a kristályok vákuumszalagja ultrahangos A forrasztott varrattal párhuzamos oszcillációk, míg az egyes kristályok nyomását a test tömegével és az elektródákkal végezzük. A találmány technikai eredménye a félvezető eszközök megbízhatóságának növelése a fűtési hőmérséklet csökkentésével a kristály felszínének felépítésével, javítva a forrasztott felületek nedvesítését, javítva az összeszerelési műveletek teljesítményét a kristályok csoportos forrasztása miatt a házakhoz. 2 il.

A találmány tárgya félvezető eszközök gyártása a légzsák levegőben, a védőhordozók használata nélkül. A Schottky diódák és a bipoláris tranzisztorok összeszerelésére használható a félvezető kristályok forrasztása az ólom alapján. Számos módja van a félvezető kristályok forrasztására. Van egy módszer a kazettás módszerrel erőteljes tranzisztorok összeszerelésére, amelyen a kazetta útmutatójára helyezkedik el, és a forrasztó a kristály és a test között helyezkedik el, és a forrasztót a szállítószalagban helyezzük el A táptalaj csökkentése fluxusok nélkül. A kazetta a kristály pontos tájolását biztosítja a készülék lábához képest, és kiküszöböli az eltolását a forrasztási folyamat során. Az ismert módszer hátránya a félvezető eszközök gyártásának meglehetősen nagy összetettsége. Ezenkívül a kombinált felületeken lévő oxidfilmek jelenléte rontja a forraszanyag nedvesítő és kapilláris áramlását az összekötő résben. Van egy módszer forrasztás microstatic eszközök alacsony hőmérsékletű forrasztóanyagok használata nélkül fluxusok, amelyben a forrasztott felületeket előzetesen bevont fémek, vagy ötvözetek olvadáspontja közel a olvadáspontja a forrasz, de a fenti, és A forrasztott feloldás idején az egyik forrasztott alkatrész az alacsony frekvenciájú oszcillációt jelenti. Ennek a módszernek a fő hátránya az összeszerelési művelet alacsony teljesítménye, mert A forrasztás diszkrét. A technikai lényegi lényegre vonatkozó leginkább a legközelebbi dolog a félvezető eszközök összeszerelésének módja, amely abban a tényből áll, hogy az eset alapján a szűrő és az ötvözőelem helyezkedik el, amelyre a forraszanyag és a kristály forrasztása elhelyezett. Ennek a módszernek a hátránya az összeszerelési műveletek nagy összetettsége és a kimeneti eszközök alacsony aránya. Ezenkívül ez a módszer nem biztosít a kristály előzetes orientációját és rögzítését a hajótesthez képest, ami a forrasztási folyamat megkezdése előtt a kristály bekapcsolását és eltolódását eredményezi. Ráadásul forrasztáskor magas fűtési hőmérsékletre van szükség, ami bizonyos követelményeket biztosít a kristály számára. Meg kell jegyezni, hogy meg kell jegyezni, hogy a forrasztott varrban való kellemetlenek jelenlétét meg kell jegyezni, amely hozzájárul a félvezető kristálykoncentristák termikus és elektromos ellenállásának növekedéséhez. Ezért ez a félvezető eszközök összeszerelésének módja alacsony hatékony (vagy nem hatékony), különösen akkor, ha a félvezető kristályok forrasztása az áramellátó elektronika házához. A kijelölt megoldás feladata, hogy növelje a félvezető eszközök megbízhatóságát a fűtési hőmérséklet csökkentésével, ha a kristályfelületet a struktúrákkal forrasztják, javítva a forrasztott felületek nedvesítését, javítva az összeszerelési műveletek teljesítményét a csoportos forrasztás miatt a kristályok a házakhoz. Ez a feladat abban a feladatban érhető el, hogy a félvezető eszközök összeszerelésének módszere, amely arra a következtetésre jut, hogy a test alapján egy szűrő és ötvözőelem van elhelyezve, amelyre a forraszanyag és a kristály forrasztása helyezkedik el, és a kazetta a Az összeszerelt eszközöket a szállítószalag hidrogén kemencébe töltjük be egy 370 o C forrasztási hőmérsékleten, annak érdekében, hogy növeljék a félvezető eszközök megbízhatóságát a fűtési hőmérséklet csökkentésével a kristályok felületének felszínével, javítva a forrasztott felületek nedvesítését és javítják a Az összeszerelési műveletek teljesítménye A kristályok csoportos forrasztásának köszönhetően a házakhoz tartozó félvezető kristályok a kollektor oldalán forgatott helyzetben vannak rögzítve a sejtek vákuumszívócsészékben és az érintkezőbetétekkel kombinálva, és a forrasztási hőmérsékletre melegítjük A levegőimpulzus impulzuson keresztül V-alakú elektródákon keresztül, amelyek mereven rögzítve vannak a konzolban, elektromosan csatlakoztatva egymáshoz és differenciák csatlakoztatva vannak. Az egyes kristályok fölötti fürdőkád, és a forrasztás megolvasztásakor a kristályokkal ellátott vákuumos szopás az ultrahangos oszcillációnak van kitéve a forrasztott varrattal párhuzamosan, míg az egyes kristályok nyomását a műszer testének tömegére hajtjuk végre és az elektródákkal ellátott konzol. Az összehasonlítható elemzés a prototípus azt mutatja, hogy a találmány szerinti eljárás különbözik az ismert az is, hogy annak érdekében, hogy növelje a megbízhatóságot a félvezető eszközök csökkentésével a fűtési hőmérséklet, amikor a kristály felületén van forrasztva struktúrák, javítása nedvesítése a forrasztott felületek és teljesítményének javítására összeszerelési műveletek miatt csoport forrasztási kristályok a burkolatok Semiconductor kristályok forgás a kollektor oldalán vannak rögzítve fordított helyzetben a sejtekben a vákuum szívó és egyesítjük a érintkező felületeket a burkolatok, és a fűtési A forrasztási hőmérsékletet a levegőimpulzus impulzusán keresztül végezzük a V-alakú elektródákon keresztül, amelyek mereven rögzítve vannak a konzolban, elektromosan kapcsolódnak egymáshoz. és minden egyes kristályon keresztül differenciálódnak, és a forrasztás megolvasztásakor, a A kristályokkal végzett vákuumos szopós az ultrahangos oszcillációnak van kitéve a forrasztott varrattal párhuzamos irányban, míg az egyes kristályok nyomása Gépi a készülék tömegét és a konzolot az elektródákkal. Így a félvezető eszközök összeszerelésének előkészítő módszere megfelel az "újdonság" kritériumnak. A javasolt módszer összehasonlítása a technika állása szerinti más ismert módszerekkel is, nem engedélyezte a képlet megkülönböztető részében gátló jeleket is. A találmányt olyan rajzok szemléltetik, amelyekre vázlatosan ábrázolták őket: az 1. ábrán látható. 1 - Összeszerelési séma és félvezető kristályok forrása házakhoz, oldalnézethez; ÁBRA. 2 - Az összeszerelés és a kristály forrása a házhoz, oldalnézethez. A módszer a félvezető eszközök (ábra. 1 és 2) szerint valósítjuk rendszer tartalmazó bázist 1 csatlakozik egy vákuumszivattyúhoz. A 2 vákuumszívó pohár 2, amelynek sejtjeiben a kollektor felülete rögzítve a 3 félvezető kristályokat 3 forrasztott 4 forrasztott felületen. A kristályok, a műszer burkolatok vannak elhelyezve 5. V-alakú elektródok 6 végükön mereven rögzítve vannak a tartó 7, villamosan csatlakozik egymáshoz, és differenciált az egyes kristály. Az egész kristályterület egyenletes melegítéséhez az elektród működési területének mérete 0,6-1,0 mm-nél nagyobb, mint a kristály oldala. Házat fűtjük, kristály és forrasztani a tömítés hőmérsékletét végezzük hő miatt megjelent a munkapadozat a V-alakú elektród, ha az aktuális impulzus halad. A kristály és a ház kombinált felületeinek oxidfilmjeinek és aktiválásának elpusztítása a Crystal 3 vákuumos szopójával és az 1 bázissal az ultrahangos oszcillációknak a forrasztott varrattal párhuzamos irányban ultrahangos oszcillációknak van kitéve Az ultrahangos hub 8. Az egyes kristályok nyomását a ház tömegével és az elektróda tartójával végezzük.. A félvezető eszközök összeszerelésének példája lehet Schottky diódák összeszerelése. A következő filmeket a félvezető kristály kollektor felületére alkalmazzák a jól ismert technológia összetételében: alumínium - 0,2 μm, titán - 0,2-0,4 μm, nikkel - 0,4 μm, és forrasztási forrasztók, például PSR2 , 5 40-60 mikron vastag. Ezután a félvezető lemez kristályokká válik. A 10 típusú 220 típusú 5 típust tartalmazó fémlemez a jól ismert technológiával a galvanikus nikkel 6 mikron vastagsággal van bevonva. A Schottky diódák összeszerelésének folyamata a következők: A kristályok 3 kollektor felülete rögzítve van a 2 vákuumszívó pohár sejtjeiben, egy vákuumszivattyú be van kapcsolva, és a kristályok nyomása miatt a Vákuumos szopás; Az 5 műszeres házakkal ellátott lemez kristályokra kerül; A 6 elektródákkal ellátott konzol 6 elektródokkal kombinálva van a cristályokkal ellátott forrasztás helyén. Ha a 7 elektródákkal ellátott konzol 6 megnyomja a lemezt az 5 házból a 3. kristályokig. Az elektromosan egymás után csatlakoztatott elektródákon keresztül az áram impulzus kerül át. Az elektród munkaterületétől származó hő a házakhoz és további kristályokhoz továbbítódik, felmelegíti a forrasztót a forrasztási hőmérsékletre. Ebben az időben, a kristályok vannak kitéve ultrahangos rezgések a párhuzamos irányban a forrasztott varrattal az ultrahangos koncentrátor 8. Ez segít elpusztítani oxid filmek és javítja a nedvesítő az adatvédelmi az egyesített felület a kristály és a ház. Az előre meghatározott időn keresztül az áram ki van kapcsolva, és a forrasztás kristályosítása után kiváló minőségű forraszkapcsolat alakul ki. A kristály nyomóereje a gáztesthez a ház tömegére és az elektródákkal ellátott konzolra van állítva. Mivel a kristályt impulzusos forrasztón melegítjük, a kollektor felületét a forrasztási hőmérsékletre melegítjük, és a kristály ellentétes felülete a szerkezetekkel a fűtési hőmérsékleten lényegesen alacsonyabb, mint a kollektor. Ez a tényező hozzájárul a félvezető eszközök megbízhatóságának javításához. Így a félvezető eszközök összeszerelésének javasolt módszerének alkalmazása a következő előnyökkel jár a meglévő módszerekhez képest. 1. A félvezető eszközök megbízhatósága növeli a fűtési hőmérsékletet, ha a kristályfelületet struktúrákkal forrasztja. 2. Javítja a csatlakoztatott felületek forrasztását. 3. Az összeszerelési műveletek teljesítménye nő a kristályok csoportos forrása miatt a házakhoz. Információs források 1. Erős tranzisztorok összeszerelése a kazettás módszerrel: Vorobyevsky, v.v. Zenin, A. I. SHEXTSOV, M.M. Ipatova // elektronikus berendezések. Ser. 7. Technológia, termelés és berendezések szervezése. - 1979.- Vol. 4.- P. 29-32. 2. Mikrosztatikus eszközök forrása Alacsony hőmérsékletű forrasztók fluxusok / V.I. Bale, F.n. CrochMalt, E.M. Lyubimov, N.G. Oschova // elektronikus technológia. SER.7. Elektronika Túlóra - 1982.- Vol. 5 (341) .- p. 40. 3. Yakovlev G.a. Forrasztóanyagok katonák az ólom alapján: Áttekintés. - M.: Cnii "Elektronika". Ser. 7. Technológia, termelés és berendezések szervezése. Vol. 9 (556), 1978, p. 58 (prototípus).

Követelés

A félvezető eszközök összeszerelésének módja, amely abban a tényben áll, hogy a ház alapján a szűrő és az ötvözőelem helyezkedik el, amelyre a forraszanyagot és a kristály forrasztását helyezzük el, és az összeszerelt eszközökkel ellátott kazettát betöltjük a Szállítószalag hidrogén kemence 370 ° C-on forrasztási hőmérsékleten, azzal jellemezve, hogy a kollektoron lévő rotációval ellátott félvezető kristályok fordított helyzetben vannak rögzítve a vákuumos szopás sejtjeiben, és a műszerházak érintkezőpárnával kombinálva vannak, és a melegítést, hogy a forrasztási hőmérséklet végezzük a levegő impulzus impulzus révén a V-alakú elektródok, amelyek mereven rögzítve vannak az konzol, elektromosan csatlakoznak egymáshoz, és össze vannak kötve egymással. Ez eltér minden egyes kristály eltérés, és A forrasztás megolvasztásakor a vákuumszívócsésze kristályokkal ultrahangos oszcillációknak van kitéve a forrasztott varrattal párhuzamos irányban, míg az egyes kristályok nyomását a készülék testének tömegével és az elektródákkal ellátott konzol tömegével végezzük .

Tudományos és Oktatási Minisztérium

Absztrakt a témában:

Semiconductor eszközök alkalmazása

Teljesített:

diák 10-in osztály

Közép-általános oktatás

Iskola №94.

Gladkov evgeny

Ellenőrzött:

Olga Petrovna

kharkov, 2004.

Semiconductor eszközök - Különböző formatervezési minták, gyártási technológiák és funkcionális elektronikus eszközök a félvezető tulajdonságai alapján. A félvezető eszközök magukban foglalják a félvezető chipeket is, amelyek monolitikus kész funkcionális csomópontok (erősítő, trigger, elemek), amelyek valamennyi összetevője egyetlen technológiai folyamatban van gyártva.

Félvezetők - olyan anyagok, amelyek elektronikus vezetőképessége közbenső értéke a vezetőképességi vezetők és a dielektrics között. A félvezetők magukban foglalják a különböző kémiai természetű, szilárd és folyékony természetes és szintetikus anyagok széles körű csoportját, különböző vezetőképességi mechanizmusokkal. A modern technikák legígéretesebb félvezetője az úgynevezett elektronikus félvezetők, amelynek vezetőképessége az elektronok mozgásának köszönhető. A fémvezetőkkel ellentétben azonban a félvezetőkben lévő szabad elektronok koncentrációja nagyon kicsi, és növeli a hőmérsékletnövekedést, ami megmagyarázza csökkentőképességüket és specifikus függőséget az ellenállást és a hőmérsékletet: ha a fémvezetők növelik az elektromos ellenállást, azt növeli a félvezetőket. A szabad elektronok koncentrációjának növekedése a hőmérsékletnövekedéssel annak a ténynek köszönhető, hogy a félvezető atomok termikus oszcillációinak intenzitásának növekedésével növekvő mennyiségű elektronok megszakadnak ezeknek az atomok külső héjából, és képesek mozgassa a félvezetőt. A villamos energia átruházása a félvezetőkön keresztül, a szabad elektronok mellett az elektronok szabad állapotába szállított elektronokból származó helyek révén részt vettek - az úgynevezett lyukak.

Ezért az ingyenes elektronokat és lyukakat elektromos töltés hordozóinak nevezik, és a lyukat az elektrondíjnak megfelelő pozitív töltésnek tulajdonítják. Ideális félvezető, a szabad elektronok és lyukak kialakulása egyidejűleg, párok, és ezért az elektronok és lyukak koncentrációja ugyanaz. A félvezetők bizonyos szennyeződésének bevezetése az egyik jelek koncentrációjának növekedéséhez vezethet, és növelheti a vezetőképességet. Ez akkor fordul elő, feltéve, hogy a külső köpeny a szennyező atomok egy elektron (donor szennyeződések), vagy egy elektron kevesebb (akceptor szennyeződések), mint az atomok a forrás félvezető. Az első esetben, szennyező atomok (donorok) könnyen adja feleslegben elektron, és a második (akceptorok) - vegye a hiányzó elektron a félvezető atomok, ami egy lyuk. A leggyakoribb félvezetők (szilícium és Németország), amelyek négyhónutak vegyi elemekAz adományozók öt értett anyagot szolgálnak fel (foszfor, arzén, antimon), és az akkumulátorok háromértékűek (bór, alumínium, indium). A fuvarozók domináns típusától függően a szennyezőanyag-félvezetők elektronikus (P-típusú félvezetők) és egy lyuk (P-típus) vannak osztva.

A különböző külső hatásokból származó félvezető elektronikájának függése a különböző műszaki eszközök. Így az ellenállás csökkenését a termisztorokban használják, az ellenállás csökkenése, amikor megvilágítva - fotorezisztorokban. Az EMF megjelenése Amikor az áramot egy olyan félvezetőn keresztül átadja, amely mágneses mezőbe (Hall Effect) van elhelyezve a mágneses mezők, teljesítmény, stb. Eshomogén félvezetők (a különböző félvezetőkkel való érintkezőkkel), valamint a különböző félvezetők és a fémek fémezékei, amelyek különösen értékes tulajdonságokkal rendelkeznek. A hatások, hogy előfordulnak az ilyen rendszerek leginkább fényesen nyilvánul elektron-lyuk átmenetek (p-átmenet). Az R-P-átmenetek használata számos félvezető eszköz működését mutatja: tranzisztor, félvezető dióda, félvezető fotocella, termoelektromos generátor, napelemek.

A 60-as évek a félvezető berendezések és az elektronika korszakát alkotják. Az elektronikát a tudomány, a technológia és a nemzetgazdaság minden ágazatába vezetik be. A tudományok komplexumként az elektronika szorosan kapcsolódik a radiofizika, a radar, a rádiónavigáció, a rádiós csillagászat, a rádió-módszerorvos, a rádió spektroszkópia, az elektronikus számítástechnikai és vezérlőberendezések, a rádióvezérlés a távoli, telecasiák, kvantum elektronika.

Ebben az időszakban folytatódott az elektrovacuum eszközök további javítása. Sok figyelmet fordítanak erejük, megbízhatóságuk, tartósságuk javítására. Az ujj és a szuperminiature lámpákat fejlesztették ki, amely lehetővé tette a beállítások méretének csökkentését, amelyek nagy számú radiolmps-ot tartalmaznak.

Intenzív folytatódott a munka területén szilárd test fizika és az elmélet a félvezetők, módszerek megszerzésének egyetlen kristályos félvezetők, tisztítási módszerek, és Administer szennyeződések fejlesztettek. Az A.f.ioffe szovjet iskola nagyszerű hozzájárulást jelentett a félvezető fizika fejlődéséhez.

Semiconductor eszközök gyorsan és széles körben elterjedtek az 50S-70-es években a nemzetgazdaság minden területén. 1926-ban egy félvezető változó áramerősítőt javasoltak a réz zakisból. Később megjelentek a szelén és a kén réz rézből készült egyenirányítók. A második világháború alatt a rádiós mérnökök (különösen a radar) gyors fejlődése új lendületet adott a félvezetők területén. A szilíciumon és Németországon alapuló váltakozó mikrohullámú áramok pont egyenirányítóként kidolgozták, és a sík gean diódák később jelentek meg. 1948-ban, amerikai tudósok Bardin és Brattein létrehozott egy Németország helyszínen trióda (tranzisztor) használható megerősítése és generáló elektromos rezgések. Később a Silicon Spot Triode tervezték. A korai 1970-es években, pont tranzisztorok gyakorlatilag nem alkalmazzák, és a fő típusa tranzisztor volt a gép, először 1951-ben A 1952 végén, egy lapos nagyfrekvenciás tetrod, egy mezőt tranzisztor és más típusú félvezető eszközök voltak javasolt. 1953-ban drift tranzisztort fejlesztettek ki. Ezekben az években széles körben kifejlesztettek és tanulmányozták a félvezető anyagok feldolgozásának új technológiai folyamatait. p-N- Átmenetek és maguk is félvezető eszközök. A korai 1970-es években, kivéve a sík és sodródás germánium és szilícium tranzisztorok, más eszközök, hogy használja a tulajdonságait félvezető anyagok elterjedtek voltak: alagútdióda, kezelt és a kezeletlen négyrétegű kapcsolókészülékek, fotodiódák és fototranzisztorok, varicaps, termisztorok, stb

A félvezető eszközök fejlesztését és javítását a működési frekvenciák növekedése és a megengedett teljesítmény növekedése jellemzi. Az első tranzisztor már korlátozott képességekkel (limit frekvenciáján működő rend száz kiloherz és szórási teljesítmény mintegy 100-200 MW), és csak bizonyos funkciók elvégzésére az elektronikus lámpa. Ugyanezen frekvenciatartomány esetében a tranzisztorok tucatnyi wattos hatalommal jöttek létre. Később, tranzisztorok jött létre, amely képes dolgozni frekvencián legfeljebb 5 MHz és eloszlassa a teljesítménye mintegy 5 W, és a már 1972-ben mintát tranzisztorok jöttek létre a működési frekvencia 20-70 MHz diszperziós kapacitások elérte a 100 W és több. Az alacsony áramú tranzisztorok (legfeljebb 0,5 - 0,7 watt) több mint 500 MHz frekvenciáján működhetnek. Később megjelentek, mintegy 1000 MHz frekvencián működő tranzisztorok. Ugyanakkor a működési hőmérsékletek széles skálájának bővítése érdekében a munkát végezték. Németország alapján készült tranzisztorok eredetileg nem magasabbak a +55 ¸ 70 ° C-tól, és szilícium alapján - nem magasabbak +100 ¸ 120 ° C. A gallium-arzeniden végzett tranzisztorok későbbi mintái +250 ° C-ig terjedtek, és működési frekvenciái végül 1000 MHz-re emelkedtek. A karbid-tranzisztorok 350 ° C-ig terjedő hőmérsékleten működnek. A tranzisztorok és a félvezető diódák számos mutatóban a 70-es években meghaladta az elektronikus lámpákat, és végül teljesen kiállt az elektronikai régiókból. Az integrált elektronikában a TIR struktúrákat széles körben használják a tranzisztorok létrehozására és különböző integrált zsetonokra alapozva.

A komplex elektronikus rendszerek tervezéseinek elé több tízezer aktív és passzív komponens létezik, vannak olyan feladatok, amelyek csökkentik a méreteket, a súlyokat, a teljesítmény fogyasztását és az elektronikus eszközök költségeit, javítják teljesítményüket, és ami a legfontosabb, munkában. Ezek a feladatok sikeresen megoldják a mikroelektronikát - az elektronika irányát, amely a diszkrét komponensek teljes vagy részleges kizárása miatt a mikrominiaturikus kivégzésben a mikrominiaturikus kivégzés kialakításával és gyártásával kapcsolatos problémák és módszerek széles skáláját tartalmazza.

A mikrominiatúra fő tendenciája az elektronikus áramkörök "integrációja", azaz A vágy az elektronikus áramkörök nagyszámú elemének és csomópontjának egyidejű gyártására, elválaszthatatlanul összekapcsolva. Ezért az integrált mikroelektronika a leghatékonyabb a mikroelektronika különböző területeiből, amely a modern elektronikus technológia egyik fő iránya. Az ultra-magas integrált áramköröket széles körben használják, minden modern elektronikus berendezést, különösen számítógépeket stb.

A Semiconductor Triododes és gazdaságuk élettartama sokszor több, mint az elektronikus lámpák. Mivel a tranzisztorokat széles körben használják a mikroelektronika - televízió, videó, audio, rádióberendezések és természetesen a számítógépeken. Az elektronikus lámpákat sokan cserélik elektromos láncok Tudományos, ipari és háztartási berendezések.

Semiconductor eszközök, információkat tartalmazó információk a könyvtárban, általános készülékek. Számos olyan körülmények között dolgozhatnak, amelyek a széles, ipari és speciális használatú rádiós elektronikus berendezések különböző osztályaira jellemzőek.

Általános műszaki követelmények a hardvereszközökre szánt eszközökre vonatkozóan általában műszaki feltételek (OTE) ezen eszközökön. Az elektromos paraméterek és az ilyen típusú eszközökre vonatkozó egyedi követelmények specifikus normái magán technikai feltételek (CTO) és az eszközökhöz.

A félvezető eszközökön lévő rádió-elektronikus berendezések nagy megbízhatóságát csak akkor lehet biztosítani, ha figyelembe vesszük az eszközök alábbi jellemzőinek tervezését, gyártását és működését:

• szórás paraméterértékek, az üzemmód és a munkakörülmények függvénye;
• a paraméterértékek módosítása a tárolási idő vagy a munka során;
• a jó hőeltávolító vagy műszerházak szükségessége;
• az elektromos, mechanikai és egyéb terhelésekre vonatkozó tartalékok a rádió elektronikus berendezések eszközeire vonatkoznak;
• a készülékek felszerelése és összeszerelése a rádió-elektronikus berendezések telepítése és összeszerelése során szükséges intézkedések meghozatala.

Az azonos típusú eszközök paramétereinek értékei nem azonosak, hanem valamilyen intervallumban vannak. Ez az intervallum a könyvtárban megadott minimális vagy maximális értékekre korlátozódik. Egyes paramétereknek kétoldalú értéke van. A voltampear megadott jellemzőkkel referencia könyv, a függőségeket a paramétereket a mód és a hőmérséklet átlagoljuk a számos esetben az ilyen típusú eszközök. Ezek a függőségek használhatók a rendszer típusú eszközének kiválasztásakor és hozzávetőleges számításkor.

A legtöbb félvezető eszköz paramétere jelentősen változik a működési módtól és a hőmérséklettől függően. Például az impulzusdiódák visszanyerésének helyreállítási ideje függ a közvetlen áram értékétől, a terhelés váltásának és ellenállásának feszültségétől; A konverzió elvesztése és a mikrohullámú diódák zajhatékonysága függ a tápegység szintjétől. Jelentősen változik a műszaki előírásokban meghatározott hőmérsékleti tartományban, a dióda hátrameneti áramának. A könyvtár biztosítja a megfelelő optimális vagy korlátozási módok által garantált paraméterek értékeit.

Az eszközök alkalmazása és működtetése a TU és a szabványok - kézikönyvek követelményeinek megfelelően kell elvégezni. A rádió-elektronikus berendezések tervezése során törekedni kell arra, hogy biztosítsák teljesítményét az eszközök legfontosabb paramétereiben bekövetkezett változások esetleges időközönként. A műszerek paramétereinek változását, valamint a berendezések tervezése során bekövetkezett időértékek változását a számított módszerek, vagy kísérletileg, például határvizsgálattal veszik figyelembe.

Az idő, amikor a félvezető eszközök működtethetnek a berendezésben (élettartamukban), szinte korlátlan szabályozási és műszaki dokumentáció az eszközök ellátásához (GOST. TU), rendszerint garantálja a minimális fejlődést legalább 15 000 óra. És könnyű üzemmódokban és a feltételek működése legfeljebb 30 000 óra. Az elmélet és a kísérletek azonban azt mutatják, hogy 50-70 ezer óra elteltével nem figyelték meg a hibák intenzitását. Azonban a megragadás és a munka során a műszerparaméterek értékeinek változásai előfordulhatnak. Az egyes példányokban ezek a változások olyan jelentősek, hogy a berendezések sikertelenek. Annak érdekében, hogy a vércukorszint megfelelő megbízhatósága a gyártott eszközök, mint mutatókat használnak, mint a gamma százalékos erőforrás, gamma százalékos minimális működés (garancia művelet), a támogatási intenzitás kudarcok speciális rövid távú vizsgálatok kényszerített módban. Az ilyen mutatókra vonatkozó normák telepítve vannak az eszközökbe.

A rádió-elektronikus berendezések megbízhatóságának kiszámításához kvantitatív megbízhatósági mutatókat kell használnia a speciális vizsgálatok elvégzésével, nagy mennyiségű statisztikai adatok feldolgozásával különböző vizsgálatokon és "műszerek működtetése különböző berendezésekben.

Úgy kísérletesen bebizonyították, hogy az intenzitás (valószínűség) műszer meghibásodások növekedésével nő a működési hőmérséklete átmenetek, feszültség az elektródákon és a jelenlegi. A hőmérséklet növekedése miatt felgyorsul (SCH gyakorlatilag mindenféle kudarc: rövid áramkörök, a sziklák és a paraméterek jelentős változásai. A feszültségemelés jelentősen felgyorsítja a TIR szerkezetek és az alacsony feszültségű átmenetek eszközeit. A növekedés áramvezetőkre elsősorban a felgyorsult pusztító érintkezési vegyületek és a jelenlegi metallizáció sávok kristályok formájában.

A terhelés hibáinak intenzitásának közelítő függése:

ahol λ (t p, max, u max, i max) a maximális terhelésű meghibásodások intenzitása (a rövid távú tesztek eredményeiből vehető igénybe). Körülbelül 6000 K értéke.

Megbízhatóságának javítása a műszerek a berendezés, akkor csökkenteni szükséges, elsősorban a hőmérséklet átmenetek és a kristályok, valamint üzemi feszültséget és áramot, amely lényegesen alacsonyabb, mint a megengedett legnagyobb. Javasoljuk, hogy a feszültségeket és áramokat (tápellátás) 0,5-0,7-es határértéken (maximális) értékre telepítse. Tilos a félvezető eszközök működése, a feszültség vagy az áram a határértékkel egyenlő. Még egy rövid távú (impulzus), amely meghaladja a maximális megengedett üzemmódot a működés során nem megengedett. Ezért intézkedéseket kell tenni, hogy megvédje eszközök elektromos túlterhelés eredő tranziens folyamatok (amikor bekapcsolja és kikapcsolja a hardver, ha megváltoztatja a módot a működését, amely összeköti terhelés, véletlenszerű változások a tápfeszültséget).

Az eszközök működési módjait figyelemmel kell kísérni, figyelembe véve a berendezés működési feltételeinek lehetséges káros kombinációit (fokozott környezeti hőmérséklet, csökkentett környezeti nyomás stb.).

Ha a szükséges áram vagy feszültség értéke meghaladja a maximálisan megengedett értéket, így az érték, akkor ajánlott használni erősebb vagy nagyfeszültségű eszköz, és abban az esetben, diódák, egymással párhuzamos vagy soros kapcsolat ajánlott. A párhuzamos vegyületekkel az áramokat diódákon át kell illeszteni egy kis ellenállású ellenállású ellenállásokkal, amelyek mindegyik diódával vannak ellátva. A szekvenciális kapcsolódási diódákkal az inverz feszültségek a shunt ellenállókkal vagy kondenzátorokkal vannak igazítva. A javasolt ellenállások és tartályok a shunts általában a diódák. Az eszközökkel párhuzamosan vagy párhuzamosan jó hőcsatlakozásnak kell lennie (például az összes eszköz egy radiátorra van telepítve). Ellenkező esetben az eszközök közötti terhelés eloszlása \u200b\u200binstabil lesz.

Különböző tényezők (hőmérséklet, nedvesség, kémiai, mechanikai és egyéb hatások) paraméterek, jellemzők és bizonyos tulajdonságok változhatnak. A félvezető eszközök külső hatásokból származó szerkezetének védelme érdekében a műszerházat szolgálják fel. Az erőteljes eszközök házai egyidejűleg biztosítják a szükséges hőeltávolítási feltételeket, és a mikrohullámú műszerház a rendszer elektródáinak optimális csatlakoztatása a rendszerrel. Emlékeztetni kell arra, hogy a műszerházak korlátozzák a feszességet és a korrózióállóságot, így ha a magas páratartalom körülményeiben működő műszerek, akkor ajánlott speciális lakkokkal (például az UR-231 vagy az EP- 730).

A félvezető eszközökből származó hőeltávolítás biztosítása egy és; A rádiós elektronikus berendezések tervezésének fő feladata. Meg kell tartani az átmenetek és a műszerházak hőmérsékletének maximális lehetséges csökkenésének elvét. Hűtésre nagy teljesítményű diódák vagy tirisztorok, hűtőborda radiátorok működő körülmények között a természetes konvekcióval vagy kényszerített fúj, valamint a szerkezeti elemek a csomópontok és berendezések blokkok, amelyek kellő felületet, vagy egy jó hűtőborda. A radiátorhoz tartozó rögzítőeszközöknek esetleges kapcsolatot kell biztosítaniuk. Ha az eszköz test el kell különíteni, majd csökkenti az általános hőállóság, akkor jobb szigetelni a radiátor a hardver ház, mint egy dióda vagy egy tirisztor a fűtőtest.

A hőeltávolítást javítják a radiátor aktív felületének függőleges helyével, mivel jobb a konvekciós körülmények között. A becsült méretei a hűtőborda radiátorok formájában függőleges lemezből alumínium (négyzet vagy téglalap alakú) függően által disszipált teljesítményt őket, meg lehet határozni, de a képlet

ahol s a lemez egyik oldalának területe, lásd 2; P az eszköz disszipációja, W. A legfeljebb 25 cm2 lemezek vastagsága 1-2 mm, egy 25-100 cm2 2-3 mm-es területen. Több mint 100 cm 2 - 3 - 4 mm.

A Félvezető eszközökkel, a hab növényekkel, a Penorezine-t tartalmazó lemezek öntéskor figyelembe kell venni az eszköz és a környezet esete közötti hőállóság változását, valamint annak lehetőségét, hogy növeljék a műszerek további fűtését a a nagy hőtermeléssel rendelkező elemek közelében található séma. Az öntés hőmérséklete nem haladhatja meg az abban meghatározott eszköz testének maximális hőmérsékletét. Az öntés során a mechanikai terheléseket nem szabad bekövetkezni az üvegszigetelők holisztikus 1-jétől vagy a műszerházakról.

A folyamat előkészítése és szerelése félvezető eszközök, mechanikus és klimatikus hatások rájuk nem haladhatja meg a megadott értékeket, hogy.

Amikor Richtovka, öntési és körülmetélési következtetések, a kimeneti szakasz az ügy közelében kell rögzíteni. Annak érdekében, hogy a karmester, hajlítás vagy nyújtó erőfeszítések. A formázás következtetéseinek felszerelésére szolgáló berendezéseket és szerelvényeket kell földelni. A műszer házának távolsága a kimenet hajlítása előtt legalább 2 mm. A kimenet átmérőjű hajlítási sugara legalább 0,5 mm-re kell lennie, legalább 0,6-1 mm-es átmérővel - legalább 1 mm. 1 mm-nél hosszabb átmérővel. 1,5 mm.

A készülékek forrasztópadáihoz használt forrasztóknak alacsony feszültségűek. A ház vagy a szigetelő távolsága a mezzani vagy a kimeneti forrasz helyéhez legalább 3 mm. A kimeneti szakasz hőjének eltávolítása az eset és a tálak között, piros réz szivacsos csipeszekkel rögzítve. A forrasztópákának szúrását biztonságosan meg kell őrizni. Ha a forraszanyag hőmérséklete nem haladja meg az 533 + 5 k-ot, és a forrasztási idő legfeljebb 3 s. A hűtőborda vagy csoportos módszer nélküli forrasztást (hullám, forraszanyag, stb.).

A nyomtatott áramkörök tisztítását a fluxusból folyadékok állítják elő. amelyek nem befolyásolják a bevonatot, címkézést vagy testanyagot (például alkohol-benzinkeveréket).

A mikrohullámú készülékek telepítésének, szállításának, tárolásának folyamatában biztosítani kell a statikus elektromosság védelmét. A logóhoz minden mérés, teszt, szerelőberendezés és szerszám biztonságosan érhető el? Antisztatikus ruházat, cipők, munkahelyi táblák használhatók.

A mikrohullámú diódákat védeni kell a külső elektromos lánc és az elektromágneses mezők hatásaitól. Ne tárolja vagy röviden röviden hagyja a mikrohullámú diódákat speciális árnyékoló csomagolás nélkül. A mikrohullámú diódák felszerelése előtt az utóbbit földelni kell. A mikrohullámú és tárolt berendezések mikrohullámú készülékének mikrohullámú ösvényének bemeneteit és kimeneteit fém dugóval kell blokkolni.

Működési felszerelések esetén intézkedéseket kell hozni, megakadályozva a mikrohullámú diódákat az elektromos mikrohullámú túlterhelésektől, ami a paraméterek visszafordíthatatlan romlásához vezethet. Vagy a hiba (kiégés) diódák teljesítéséhez. A mikrohullámú túlterhelések, a rezonáns levezetők, a ferritjelek, a gázkibocsátó csillapítók védelme érdekében a berendezésben használják.

Az Orosz Föderáció Oktatási Minisztériuma

Tanszék: "Elektronikus mérnöki tevékenység".

Kurzus projekt

Félvezető eszközök összeszerelése és integrált áramkörök

Végrehajtott: st-t c. EPA - 32.

Kozacchuk Vitaly Mikhailovich

Ellenőrzött: társult docens

Shumarin Viktor Prapophevich

Saratov 2000

Félvezető eszközök összeszerelése

És integrált mikrocirkuitok

Az összeszerelési folyamat jellemzői

A félvezető eszközök és az integrált áramkörök összeszerelése a leginkább időigényes és felelős technológiai szakasz az általános termelési ciklusban. Az összeszerelési műveletek minőségéből az elektromos paraméterek stabilitása és a késztermékek megbízhatósága erősen függ.

Az összeszerelési szakasz a félvezető lemezek csoportfeldolgozásának befejezése után kezdődik a síkmedence szerint, és az egyes elemek (kristályok) szétválasztása. Ezek a kristályok lehetnek a legegyszerűbb (dióda vagy tranzisztor) szerkezete, vagy tartalmazhat egy komplex integrált chipet (nagy számú aktív és passzív elem), és áramlik a diszkrét, hibrid vagy monolitikus kompozíciók összeszereléséhez.

Az összeszerelési folyamat nehézsége az, hogy a diszkrét eszközök és az IC minden egyes osztályának saját tervezési jellemzői vannak, amelyek jól meghatározott összeszerelési műveleteket és azok rendszereit igénylik.

Az összeszerelési folyamat három fő technológiai műveletet tartalmaz: a kristály rögzítése az eset alapjához; A jelenlegi átadási következtetések rögzítése a félvezető kristály aktív és passzív elemeihez az ügy belső elemeihez; Lezáró kristály a külső környezetből.

A kristály rögzítése az ügy alapjához

A kívül félvezető eszköz kristály vagy IMC, hogy az alap a ház végezzük forrasztási eljárások, kicsapást eutektikus ötvözetek és ragasztás.

A kristályaddíciós működés fő követelménye egy kristályvegyület létrehozása - a hajótest alapja magas mechanikai szilárdsággal, jó elektromos és hővezető képességgel.

Forrasztás- a két különböző alkatrész csatlakoztatásának folyamata anélkül, hogy egy harmadik komponens segítségével elolvadna, a forraszoncoltnak. A forrasztási folyamat sajátossága, hogy a forraszanyag kialakulása a forraszanyag-vegyület folyékony állapotban van, és a csatlakoztatott részek szilárdak.

A forrasztási folyamat lényege a következő. Ha lehetséges, hogy a hő a tömítések a forraszanyag közötti összekötő részleteket, hogy a teljes készítmény olvadáspontját a forrasz, majd a következő három fizikai folyamatok fog bekövetkezni. Először is, az olvasztott forraszanyag a csatlakoztatott részek felületét használja. Ezután nedvesített helyeken előfordulhat az interatomiális kölcsönhatás folyamata a forrasztás és mind a két nedves anyag között. A nedvesedéssel két folyamat lehetséges: a nedvesített anyagok és forraszanyag kölcsönös feloldása vagy kölcsönös diffúziójuk. A fűtött készítmény hűtése után a forraszanyag szilárd állapotba kerül. Ugyanakkor szilárd forrasztási kapcsolatot alakítanak ki a kiindulási anyagok és a forrasz között.

A forrasztási folyamatot jól tanulmányozták, egyszerű, és nem igényel komplex és drága felszerelést. Az elektronikus berendezések soros kiadásával a burkolatok bázisokhoz szóródott félvezető kristályok, nagy teljesítményű szállítószalag kemencében készülnek. A forrasztást csökkenti (hidrogén) vagy semleges (nitrogén, argon) tápközegben. A multi-üléses kazetták a kemencében vannak betöltve, amelyek előre meghatározzák a hajótestek, forraszanyagok és félvezető kristályok alapjait. Amikor a kazetta szállítószalag a csatlakoztatott részekkel mozog, a fűtés, az állandó hőmérséklet, a hűtési zóna következetesen áthalad. A kazetta és a hőmérsékleti üzemmód sebességét meghatározzák és állíthatóak egy bizonyos típusú félvezető eszköz vagy Ic technológiai és konstruktív jellemzőinek megfelelően.

A szállítószalag kemencék a félvezető kristálykapcsolóhoz a ház alapjához, a berendezéseket használják, amelyeknek egy egyedi fűtött helyzete van, amelyen csak egy darab ház van felszerelve (láb) és egy félvezető kristály. Ha ilyen telepítésen dolgozik, a kezelő a manipulátor segítségével a kristályt az eset alapjához állítja, és a csatlakoztatott csomópont rövid távú fűtését eredményezi. Inert gáz kerül a fűtési zónára. Az alkatrészek vegyületeinek ez a módszere jó eredményeket ad a kristály és a ház alapjainak előzetes létesítményeinek feltétele mellett.

A kristályforrasztás rögzítésének folyamata alacsony hőmérsékletű (legfeljebb 400 ° C-ig) és a magas hőmérséklet (400 ° C felett). Az ólomon és ónon alapuló kilátások adalékanyagokkal (legfeljebb 2%) antimon vagy bizmut használhatók alacsony hőmérsékletű katonákként. Az antimon vagy bizmut az ón-ólomforrasztban lehetővé teszi, hogy elkerülje az "ón pestis" megjelenését a kész eszközökben és az IC-ben működésük és hosszú távú tárolásuk során. A magas hőmérsékletű forrasztók ezüst (PSR-45, PSR-72 stb.).

A technológiai folyamat a forrasztás és a minősége a forrasztott vegyület részek, a tisztaság a kombinált fém felületeken és az használt forrasztóanyag, az összetétele a légkör a munkafolyamat és a jelenléte fluxusok erős hatást.

A forrasztási folyamat szélesebb alkalmazása a diszkrét félvezető eszközök (diódák, tranzisztorok, tirisztorok stb.) Összeszerelése során talál. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a forrasztási eljárás lehetővé teszi, hogy kap egy jó elektromos és hővezető kapcsolatot a félvezető kristály és a ház-tartó, és a terület a kapcsolati vegyület lehet elég nagy (nagy teljesítményű eszközök) .

Különleges hely A forrasztás folyamata akkor foglalja el, ha a nagy terület félvezető kristályja a rézből származó ház alapján van rögzítve. Ebben az esetben, hogy csökkentse termomechanikai keletkező feszültségek a különbség a hőmérsékleti együtthatója a tágulási félvezető anyagok és a réz, a molibdén és molybdenums a thermocomathers, amelyek egy terület egyenlő a félvezető kristály területen, és a TC l.- TK könyvtár l. félvezető. Egy ilyen komplex, többlépcsős kompozíciót, amelynek két forrasztása a forrasztástól sikeresen alkalmazzák a közepes és nagy teljesítményű félvezető eszközök összeszerelésénél.

További fejlődés, a forrasztási folyamat az integrált chipek összeszerelése során az "invertált kristály" technológiával. Ez a technológia előírja a kristály sík oldalán lévő előzetes létrehozását az IC "labda következtetésekkel" vagy "érintkezési kiemelkedésekkel", amelyek réz dudorok, amelyek forrasztókkal vagy ónnal vannak bevonva. Az ilyen kristályt a szubsztrátum felületére vagy a ház alapjára helyezzük, hogy a tuberkulák bizonyos szakaszokban érintkezzenek vele. Így a kristály a tuberculk segítségével a sík oldalát érinti a test felületével.

Az ilyen összetétel rövid távú fűtésével a félvezető kristály kontakt kiugrásainak erős csatlakozása a ház alapjával. Meg kell jegyezni, hogy a hajótest testének részei, amellyel a "kiemelkedések" kontaktus is megkönnyítik. Ezért a fűtés idején egy kontakt kiemelkedéssel ellátott házalapú forraszanyag történik.

Ábrán. egy, de Az IC kristály hozzáadásának egy változata, amely réz emelt érintkezési kiugró kiugró kiugró kiugrásait mutatjuk be. Ez a következtetés design nem fél a forrasztástól a szubsztrátumon. A jelenléte nagy mung alakú kiemelkedés biztosítja a szükséges rést a félvezető kristály, és a szubsztrát, amikor moltening forraszanyag. Ez lehetővé teszi, hogy a kristályt nagy pontossággal rögzítse a szubsztrátumra.

Ábrán. egy, ban ben A kristályok összeszerelésének kiviteli alakja a forraszalapú forrásokból származó lágy oszlopos következtetéseket mutatja.

Az ilyen kristály hozzáadása a ház alapjához hagyományos fűtéssel történik, további nyomás nélkül a kristályon. A forrasztóanyag az érintkezési nyúlványok melegítés és olvasztás során nem terjedt el a felületen és a besugárzott területeken a bázis az ügy miatt az erők a felületi feszültség. Ezenkívül bizonyos különbséget biztosít a kristály és a szubsztrátum között.

A helység eljárás rögzíti az ICC kristályok az alapja a hajótest vagy bármely tábla lehetővé teszi, hogy nagyrészt elgépiesít és automatizálja a technológiai szerelési folyamat.

Extraction eutektikus ötvözetek segítségével. Ez a módszer a félvezető kristályok a hajótest aljára történő rögzítésére egy olvadt zóna kialakulásán alapul, amelyben a félvezető anyag felületi rétege és a fémbázis rétege feloldódik.

Az iparban két eutektikus ötvözet széles használat: arany-szilícium (370 ° C olvadáspont) Én arany germánium (356 ° C olvadáspont). A kristály eutektikus rögzítésének folyamata a ház alapjához két fajtával rendelkezik. Az első forma az eutektikus ötvözetből származó tömítés használatán alapul, amely a csatlakoztatott elemek között helyezkedik el: kristály és ház. A vegyület ebben a formájában az alapfelület felületének arany bevonattal kell rendelkeznie egy vékony film formájában, és a félvezető kristály felülete nem rendelkezik arany bevonattal (szilícium és germánium), vagy vékony réteggel borított arany (más félvezető anyagok rögzítése esetén). Ha egy ilyen készítményt felmelegítünk az eutektikus ötvözet olvadáspontjához az összekötő elemek (a hengerkristály) között, folyékony zóna alakul ki. Ebben a folyékony zónában a kristály félvezető anyaga (vagy a kristály felületére alkalmazott arany réteg) feloldódása egyik oldalon fordul elő.

A teljes rendszer lehűlése után (az eset alapja - az eutektikus olvadék félvezető kristály) az eutektikus ötvözet folyékony zónájának megszilárdulását eredményezi, és a határon a félvezető-eutektikus ötvözet szilárd oldatot képez. Ennek eredményeképpen a félvezető anyagok mechanikusan tartós vegyülete a ház alapjával jön létre.

A kristály eutektikus kötődésének második típusát a ház alapjához általában szilíciumból vagy Németországból származó kristályok esetében hajtják végre. Az első típustól eltérően az eutektikus ötvözet tömítését nem használják a kristály csatlakoztatásához. Ebben az esetben az eutektikus olvadék folyékony zónája a szilícium burkolat (vagy Németország) kompozíciós bázisának (vagy Németország) készítményének fűtése következtében alakul ki. Tekintsük többet ezt a folyamatot. Ha a test alsó része, amelynek egy vékony réteg arany bevonatú, elhelyezve szilíciumkristályt, arany bevonattal, és a teljes rendszert 40-50 ° C-ra melegítjük az arany-szilícium eutektikus hőmérséklete felett Ezután az eutektikus készítmény folyékony fázisa a csatlakoztatott elemek között van kialakítva. Mivel a szilícium aranyréteg fúziójának folyamata nem szűnik meg, a folyadékzónában a szilícium és az aranyoldat mennyisége meghatározásra kerül, hogy az arany bevonat, a fúziós folyamat hőmérséklete és időtartama vastagsága határozza meg. Megfelelően nagy részletekkel és állandó hőmérsékletgel a szilíciummal ellátott arany fúziójának folyamata az egyensúlyhoz közeledik, és az arany és a szilícium folyékony fázisának állandó térfogata jellemzi. A nagy mennyiségű folyadékfázis jelenléte egy szilícium kristályból a perifériára vezethet. Amikor megszilárdul, a feltörekvő eutektikus elegendő mechanikai feszültségek és héjak kialakulásához vezet a szilíciumkristály szerkezetében, amely drámaian csökkenti az ötvözet szerkezetének szilárdságát, és rontja elektrofizikai paramétereit.

Az idő és a hőmérséklet minimális értékével az arany szilíciummal való fúziója egyenletesen fordul elő a kristály érintkezésének területén a ház alapjával, de csak egyedi pontjain.

Ennek eredményeképpen az ötvözetvegyület erőssége csökken, az érintkezés elektromos és hőállósága növekszik, és a kapott megerősítés megbízhatósága csökken.

A forráskódú elemek felületének állapota jelentős hatással van az eutektikus fúziós folyamatra. A felületeken a szennyeződés jelenléte romlik a folyadékfázisú és egyenetlen feloldódással érintkező felületek nedvesítésében.

Vak- Ez az elemek összekapcsolása egymással, egyes anyagok ragasztási tulajdonságai alapján, amelyek lehetővé teszik a mechanikusan tartós vegyületek előállítását a félvezető kristályok és a házak (fém, üveg vagy kerámia) bázisai között. A ragasztási szilárdságot a ragasztás és az elemek ragasztott felületei közötti tapadás ereje határozza meg.

Az integrált áramkörök különböző elemeinek összekapcsolása lehetővé teszi a különböző kombinációk széles skálájának összekapcsolását, egyszerűsíti a csomópont kialakítását, csökkenti a tömegét, csökkenti a drága anyagok fogyasztását, nem használhatja a forrasztókat és az eutektikus ötvözeteket, hogy jelentősen egyszerűsítse a A legösszetettebb félvezető eszközök összeszerelésének technológiai folyamata és az IC.

A ragasztás eredményeként lehetséges szerelvények és komplex készítmények beszerzése elektromos szigetelő, optikai és vezetőképes tulajdonságokkal. A kristályok hozzáadásával a ház alapjához a ragasztási eljárással elengedhetetlen a hibrid, monolitikus és optoelektronikai áramkörök elemeinek összeszerelése és felszerelése.

A házak alapjául szolgáló kristályok ragasztásakor különböző típusú ragasztókat használnak: szigetelő, vezetőképes, könnyű vezetőképes és hővezetők. A ragasztó és a csillogó felületek közötti kölcsönhatás aktivitása szerint a poláris (alapú epoxi gyanták) és a nem poláros (alapú polietilén) megkülönböztethető.

A ragasztási folyamat minősége nagymértékben függ attól, hogy nemcsak a ragasztó tulajdonságai, hanem a ragasztott elemek felületén is. Szilárd vegyület beszerzéséhez gondosan meg kell vizsgálni és törölni a ragasztott felületeket. A ragasztási folyamat fontos szerepe a hőmérsékletet játssza le. Így, amikor ragasztás szerkezeti elemeket, amelyek nincsenek kitéve későbbi technológiai műveletek magas hőmérséklet, hideg kötő ragasztók lehet használni egy epoxi alapon. A ragasztási szilícium kristályok fém- vagy kerámia burkolatára szolgáló házak, a VK-2-t általában használják, amely szilícium-dioxid-szerves gyanta oldat egy szerves oldószerben finom azbesztként aktív töltőanyagként vagy VK-32-200 A kvarc töltőanyagként használják..

A technológiai folyamat ragasztással félvezető kristályok végezzük speciális szerelvények kazetták, amely a kívánt tájolást a kristály alapján az ügyet, és a szükséges szorította a bázis. A felhasznált ragasztóanyagtól függően az összegyűjtött kazettákat bizonyos hőfeldolgozásnak vetjük alá, vagy szobahőmérsékleten tartják.

Különleges csoportok elektromosan vezető és optikai ragasztók, amelyek a hibrid és az optoelektronikus ISS elemeinek és csomópontjainak ragasztására szolgálnak. A vezetőképes ragasztók az epoxi- és szilikongyantákon alapuló készítmények ezüst- vagy nikkelporok hozzáadásával. Ezek közül az AC-40B, EK-A, EK-B, K-3, ECT és KN-1 ragasztók, amelyek a 0,01- 0,001 ohm-cm-es és a -60-as üzemi hőmérsékletek specifikus elektromos ellenállásával rendelkeznek + 150 ° C. További követelményeket mutatnak a törés- és könnyű együtthatók értékének optikai adhézióira. Az OK.-72 F, OP-429, OP-430, OP-ZM legelterjedtebb optikai ragasztói.

Következtetések csatolása

A modern félvezető eszközökben és az integrált zsetonokban, amelyekben a kapcsolattartók mérete több tucatnyi mikrométer, a következtetés az egyik leginkább időigényes technológiai művelet.

Jelenleg háromféle hegesztést használnak a következtetések csatolására az integrált áramkörök érintkezési helyeinek: hőcsomagolás, elektrokontact és ultrahang.

Hő tömörítés hegesztés Lehetővé teszi az elektromos következtetések összekapcsolását több tucatnyi mikrométer vastagságával ohmuszkristályos érintkezőkhöz, legalább 20-50 μm átmérőjű, és az elektromos kimenet közvetlenül a félvezető felületére csatlakoztatható a közbenső fémbevonat nélkül . A kristályra vékony arany vagy alumíniumhuzalt alkalmazunk, és a fűtött rúd megnyomása. A vezeték kis expozíciója után a kristály felületével sűrűn ragasztó. A markolat miatt előfordul, hogy az a tény, hogy még a kis fajlagos nyomás hat a félvezető kristály és nem rombolás, a helyi nyomás mikrohullámok a felszínen nagyon nagy lehet. Ez vezet a plasztikus deformáció a kiemelkedések, amely hozzájárul a fűtési hőmérséklet alá eutektikus ez a fém és a félvezető, amely nem okoz semmilyen változást a kristály szerkezete. A mikropróbok és a mikrohullámú mikrohullámok deformálása (pálya) erős tapadást és megbízható érintkezést okoz, a van der Waals tengelykapcsoló erejének köszönhetően, és a kémiai kötések nagyobb valószínűséggel növelik a hőmérsékletet a hőmérséklet között. A hegesztési hegesztés a következő előnyökkel jár:

a) az alkatrészek csatlakoztatása a hegesztett anyagok megolvasztása nélkül történik;

b) A kristályra alkalmazott speciális nyomás nem vezet mechanikai károk félvezető anyag;

c) A vegyületeket szennyeződés nélkül kapjuk meg, mivel forrasztók és fluxusok nem használhatók.

A hátrányok közé tartozik a kis folyamat teljesítménye.

A hegesztési hegesztést sárgaréz és aljzat vegyületei végezhetjük. Hegesztés esetén az elektromos vezeték kimenet, amint azt megjegyeztük, a félvezető kristály érintkezőhelyére kerül, és a kimeneti deformáció előtt megnyomja a speciális eszközt. A huzalozás tengelye a hegesztés során párhuzamos a kontaktus síkjával. Hegesztés esetén a huzal kimenet hegesztve van a kapcsolattartó oldalra. A melléklet helyén lévő huzal kimenet tengelye merőleges a kontaktus síkjára.

A pectorus hegesztése egy erős vegyületet biztosít egy félvezető kristály, az arany, alumínium, ezüst és más műanyagfémek huzalvezetésével, valamint a csatlakozó hegesztése csak aranyvezetékkel. A vezetékes következtetések vastagsága 15-100 mikron lehet.

A csatlakozások mind a tiszta félvezető kristályokhoz, mind az alumíniumréteggel borított érintkezőhelyekhez csatlakoztathatók. A tiszta kristályfelületek használatakor a tranziens érintkezési ellenállás növekedése és az eszközök elektromos paraméterei rosszabbak.

A termikus tömörítési hegesztés alá tartozó elemek bizonyos technológiai feldolgozáson mennek keresztül. A félvezető kristály felületének felülete, arany vagy alumínium réteggel borított, zsírtalan.

Az aranyvezetéket 300-600 ° C-on 5-20 percig tartjuk a csatlakozó alkatrészek módjától függően. Az alumíniumhuzal 80 ° C-on 1-2 percig 80 ° C-on telített, 80 ° C-on telített vizes oldatban rohant, és desztillált vízben mossuk és szárítjuk.

A fő paraméterek a termokompressziós hegesztési mód a fajlagos nyomás, a hevítési hőmérséklet, és a hegesztési idő, a fajlagos nyomás függően választjuk az elfogadható feszültség a kompressziós a félvezető kristály és a megengedett deformációját az anyag a hegeszthető kimeneti. A hegesztési időt kísérleti módon választják ki.

hol d.-Diameter drót, μm; b.-Kirin vegyület, μm.

A szerszámra gyakorolt \u200b\u200bnyomást a feszültségek megoszlása \u200b\u200balapján határozzák meg a deformációs befejezés szakaszában:

Hol A.- a feszültségváltozás jellemzése a vezeték deformációjának folyamatában; f.- a súrlódás jellemző súrlódási együtthatója a szerszám, a huzal és a szubsztrátum között; -Heble deformáció; - a huzal anyag folyékonyságának meghatározása a deformációs hőmérsékleten; d.- kábel átmérő; D.- a szorítószerszám átmérője, amely általában (2 ÷ 3) d.

Ábra. 2. Nomogram a termikus hegesztési módok kiválasztásához:

de- Aranyvezeték alumínium fóliával; B.- Alumínium huzal alumínium fóliával

Ábrán. A 2. ábra a nomogramok a termokompressziós hegesztési módok arany (A) és alumínium (b) huzal alumínium érintkező felületekkel. Ezek a nomogramok lehetővé teszik, hogy optimálisan válasszuk ki a nyomás, a hőmérséklet és az idő közötti arányt.

A hegesztési hegesztésnek nagyon sok fajtája van, amelyek minősíthetők a fűtés módjával a szerszám formájában a melléklet formájában.A fűtési módszerrel a tű, kristály vagy lyukasztás külön melegítésével, valamint a két elem egyidejű melegítésével hő hegesztés van. Csatlakozás útján a hő kompressziós hegesztés lehet szemét és sárgaréz. A szerszám formájában a "madár csőr", "ék", "kapilláris" és "tű" (14.3.

A hegesztéssel „Madár Beep” eszköz, ugyanaz az eszköz szolgál a vezeték köti össze a kapcsolati oldalon, az integrált áramkör és automatikusan szünetek nélkül elengedve a „csőr”. A szerszám egy "ék" formájában megnyomja a huzal végét a szubsztrátumhoz, miközben nem minden vezetéket lenyomnak, hanem csak a központi részét. A "kapilláris eszköz" hegesztéskor a huzal áthalad rajta. A kapilláris csúcs egyszerre szolgál olyan eszközként, amely továbbítja a vezetéket a huzalra. Amikor a hegesztés a „tű”, a végén a vezetékes kimenet van betáplálva a hegesztési zóna speciális mechanizmus és alkalmazzák a kapcsolattartó pad, majd megnyomta a tűt egy bizonyos erőfeszítést.

Ábra. 3. Hő tömörítési hegesztés eszközei:

de- "Bird Beak"; B.- "ék"; ban ben- "hajszálcsöves"; G.- "tű"

A használt hegesztési hegesztés folyamatának végrehajtása különböző létesítményekA fő csomópontok, amelyek fő csomópontjai: egy fűtési oszlopmal vagy anélkül, egy olyan mechanizmus, amely a csatlakoztatott kimenetre, a munkaszerző eszközre, a huzal táplálására és a huzal megszakítására szolgáló mechanizmus következtetésekre, a kristályokról vagy alkatrészek egy kristályhoz, amelyekhez kapcsolódnak; A kombinált elem kombinált mechanizmus, a hegesztési folyamat, a tápegységek és a kontrollok vizuális megfigyelésének optikai rendszere. Minden felsorolt \u200b\u200bcsomópontnak különböző konstruktív végrehajtása lehet, de az eszközük elve és az elvégzett munka jellege ugyanaz.

Így az összes létesítmény munkálkodási táblázata az integrált áramkör kristályát vagy testét egy bizonyos helyzetben rögzíti. Jellemzően a hőcsomulási berendezések munkaasztala cserélhető, amely lehetővé teszi a különböző méretű és geometriai formák kristályait. A fűtési oszlop a kristályokat vagy házakat a kívánt hőmérsékletre melegíti, és lehetővé teszi, hogy 50-500 ° C tartományban állítsa be a + 5 ° C-os beállítási pontosságot. A nyomáskezelő mechanizmust úgy tervezték, hogy a kimenetet a kristály érintkezőhelyre nyomja, és biztosítja az erő szabályozását 0,01 és 5 óra között ± 5% pontossággal. A munkaeszköz a hőcsomagolás egyik fő csomópontja. A VK-6M, VK-15 szilárd ötvözetből készül (a "Bird Beak" és a "kapilláris" szerszámokhoz)

vagy a szintetikus korund (az "ék" és a "tűk"). A takarmány- és elválasztási mechanizmus kialakítása a telepítés típusától és a munkaeszköz formájától függ. A szétválasztás két módja a legszélesebb körben elterjedt; Kar és elektromágneses. A huzalkibocsátás elválasztásának folyamata az integrált áramköri kristályban lévő hőnyomtatási vegyület gyártása után, anélkül, hogy megzavarná a mechanizmus tervezési jellemzőitől. A kristályok vagy alkatrészek hegesztési helyéhez való mechanizmus a szokásos bilincsek vagy komplex kazetták, amelyek a telepítés munkanapján vannak felszerelve. A legnagyobb termelékenység akkor érhető el, ha egy fémszalaggal rendelkező kazettát használ, amelyen a házak vagy a kristályok egy adott síkban és bizonyos helyzetben vannak elrendezve. A kombinációs mechanizmus általában olyan manipulátorokat tartalmaz, amelyek lehetővé teszik a kristály mozgatását, mielőtt a csatlakoztatott elemekkel kombinálnánk. Általában kétféle manipulátorokat használ: kar és áramszedők. A vizuális megfigyelés optikai rendszere egy binokuláris mikroszkópból vagy egy nagyító kivetítőből áll. A mellékelt elemek méretétől függően a 10-100-szoros optikai rendszer növekedése van kiválasztva.

Elektro-kontakt hegesztés A fém következtetések rögzítésére szolgál a félvezető és az integrált áramkörök érintkezési helyeihez. Az elektrokontaktus hegesztésének fizikai lényege az elektródák alkalmazásának helyi részeiben a csatlakoztatott elemeket melegíti. A csatlakoztatható elemek helyi területei felmelegítik az anyag érintkezési helyeit a maximális elektromos ellenállás elektródáival, amikor az elektromos áram elektródái áthaladnak. A fő paraméterek a folyamat electrocontact hegesztés értékét a hegesztőáram, az arány a jelenlegi növekszik, az aktuális expozíciós időt a csatlakoztatható elemek és az erő a préselt az elektródákat a részek csatlakoztatva.

Jelenleg az elektrokontaktus hegesztési módszert az integrált áramköri kristályok érintkezőhelyeire vonatkozó következtetések csatolására használják: két elektróda egyoldalas elhelyezkedésével és egy kétszínű elektród egyoldalú helyével. A második módszer abban különbözik az elsőtől, hogy a működtető-elektródák formájában két felhúzott elemek elválasztva egy szigetelő tömítés. Az ilyen elektróda megnyomásakor a vezetékes következtetésre és a képződött elektródaáramú rendszeren áthaladva nagy mennyiségű hőt választunk a kapcsolatponton. A külső nyomás kombinálva a fűtési az alkatrészek a hőmérséklet a plaszticitás vagy olvadási vezet egy szilárd vegyület.

TECHNOLÓGIAI BERENDEZÉSEK A KÖVETKEZŐ HEGATÁS MÓDSZERELÉSÉRE VONATKOZÓ TECHNIKOCONTIKUS HÉDÁSOK A következő fő csomópontokat tartalmazza: Munkaasztal, az elektróda nyomásának megteremtésére szolgáló mechanizmus, a huzal táplálására szolgáló mechanizmus, a munkaszerszám, a kristályok etetésére szolgáló mechanizmus , egy mechanizmust ötvöző elemek csatlakoztatva, egy optikai vizuális megfigyelés rendszer hegesztési folyamat, tápegységek és ellenőrzés. A munkaasztal szolgál, hogy keresse meg a kristályokat, vagy kristály. Az elektróda nyomásának megteremtésére szolgáló mechanizmus lehetővé teszi, hogy 0,1-0,5 N. Az etetési mechanizmus működésének elvét és a huzal szegmenseinek működésének elvét a huzal mozgása a kapilláris lyukon keresztül, és vágja le egy kar kést. A munkaeszköz formája és anyaga nagy hatással van az elektrokontaktus hegesztés folyamatának minőségére és teljesítményére. Jellemzően, a munka része az elektródok az elektródok alakja van egy csonka gúla, és készült nagy szilárdságú anyagból alapuló volfrámkarbid Márka VK-8. A kristály szerkezet tartalmaz egy sor kazetták, és egy mechanizmus kombináló rendszer manipulátorok, amelyek lehetővé teszik a kristály kell elhelyezni a kívánt pozícióban. Az optikai vizuális felügyeleti rendszer mikroszkópból vagy kivetítőből áll. A teljesítmény és vezérlő egység lehetővé teszi, hogy az üzemmód a hegesztési és termelik a szerkezetátalakítás és alkalmazkodás, ha változik a típusú kristály és kimeneti anyag.

Ultrahangos hegesztés, A félvezető eszközök és az integrált áramkörök érintkezési oldalaira vonatkozó következtetések csatolása a következő előnyökkel rendelkezik: a csatlakoztatott elemek fűtésének hiánya, egy kis hegesztési idő, a heterogén és kemény-wedd anyagok hegesztésének lehetősége. A fűtés hiánya lehetővé teszi a csatlakozások elérését a hegesztett részek megolvasztása nélkül. A kis hegesztési idő lehetővé teszi az összeszerelési folyamat teljesítményének javítását.

Az a mechanizmus, a kialakulását a vegyület közötti megkötését és a kapcsolattartó pad ultrahangos hegesztés határozza meg plasztikus deformáció, eltávolítása a szennyeződés, öndiffúziós és a felületi feszültség erők. Az ultrahangos hegesztés folyamatát három alapvető paraméter jellemzi: az ultrahangos oszcilláció amplitúdója és gyakorisága, az alkalmazott nyomás értéke és a hegesztési folyamat ideje. ^ Az ultrahangos hegesztés telepítései a következő fő csomópontokból állnak: a munkaasztal, a nyomáskezelő mechanizmus, a huzal, ultrahangos hegesztőberendezés és az optikai rendszer táplálásának mechanizmusa.

Tömítő kristály

Miután a félvezető kristály koncentrálódott, és a test alapja, és a következtetések kapcsolódnak az érintkezési helyekhez, meg kell védeni a környezet hatásától, azaz hozzon létre hermetikus és mechanikusan tartós héjat. Az ilyen héjat a speciális burkolat (henger) házának alapjához adagolhatjuk, amely a félvezető kristályt lefedi, és izolálja a külső környezetből, vagy a ház alapját borítva egy félvezető műanyag kristálygal , amely elválasztja a kristályt a külső környezetből.

Egy lezárt kapcsolatot a ház alján a fedővel vagy henger (diszkrét változata félvezető eszközök), forrasztás, electrocontact és hideg hegesztés, és tömítésére a kristály a kitöltés tartó, burkoló és krimpelés műanyagok széles körben használják.)

Forrasztás. A forrasztást mind a diszkrét eszközök, mind az IC tömítésére használják. Ennek a folyamatnak a legnagyobb gyakorlati felhasználása a diódák és tranzisztorok házai összeszerelése és lezárásakor. A testtervezés elemei közé tartoznak a forrasztási folyamatok alapján kapott egyedi csomópontok és blokkok: Fém fém, fém kerámiával és fémgel üveggel. Tekintsük az ilyen típusú forrasztást.

Fém forrasztás fémgel Már a 2. §-ban. Ezért itt csak a hermetikus forrasztási kapcsolatok megszerzéséhez kapcsolódó technológiai jellemzőkkel járunk.

A forraszanyag fő elemei az integrált áramkörök tömítése során az eset alapja és a fedél. A ház alapjainak fedelével történő csatlakoztatásának folyamata a forrasztóréteg segítségével, amely a ház és a fedél között helyezkedik el a gyűrű formájában, vagy a forrasztóréteg nélkül. A második esetben a ház alapja és a fedél szélén előzetesen gyökerezik a forrasz.

A diódák, a tranzisztorok és a tirisztorok tömítése során a ház kialakításától függően több forrasztott kapcsolat fordulhat elő. Így forrasztva a kristálytartót egy hengerrel és tömíteni a tirisztor ház felső következtetéseit.

A tömítés során a forrasztás folyamatát az eredeti alkatrészek tisztaságára vonatkozó követelményeket mutatják be, amelyek előtisztítottak, mosás és szárítások. A forrasztás folyamatát vákuumban, inert vagy redukáló közegben végezzük. Fluxusok használata esetén a forrasztást levegőben hajthatjuk végre. A fuvarozók nagymértékben javítják a forrasztók nedvesedését és terjesztését a csatlakoztatott felületek mentén, és ez a kulcsa a hermetikus forrasztási varrat kialakulásához. Az elvégzett szerepekhez a fluxusok két csoportra oszthatók; Védő és aktív. A védőáramlások védik az oxidációt a forrasztási folyamat során, és az aktív hozzájárulnak a forrasztási folyamat során kialakított oxidok helyreállításához. A védőfolyásokként a rosin oldatokat leggyakrabban használják. Az aktív fluxusok klorid-cink és ammónium-klorid. A forrasztási felhasználás forrasztása A PS-40 és a POS-60 forrasztása.

Fém kerámia forrasztás. Félvezető technikában. Mint az elektrovakuumban, a széles körben elterjedt használat a spahing kerámiákat talált egy fémrel, amely megbízhatóbb tömítést biztosít. Ingraft-sémák.

Forrasztóanyagok, amelyek segítségével lágyforrasz fém, nem nedves a felület kerámia-alkatrészek, és ezért nem billenő kerámia részei az integrált áramkör esetekben.

A forrasztott kerámiák fémekkel történő előkészítéséhez előzetesen metallizált. A metalizációt a kerámia részletekre alkalmazzák paszták segítségével. A fémréteg jó tapadása a kerámiák felületével magas hőmérsékletű tudatlansággal érhető el. A paszta felfújásakor az oldószert eltűnt, és a fémrészecskék szilárdan vannak a "kerámia rész felületéhez. A fém fém vastagsága általában több mikrométer. Az alkalmazás és a gyújtás paszta többször megismételhető, míg a A réteg vastagsága növekszik, és a fémréteg minősége javul. Ezután a metallizált kerámiákat hagyományos forrasztók forgathatják.

A kerámia burkolatok részeire a fémbevonatok alkalmazása a fémes paszta réteget a kerámiával magas hőmérsékleten. Molybdén, volfrám, rénium, tantálum, vas, nikkel, mangán, kobalt, króm, ezüst és réz, szemcseméretű, több mikrométerben, kiindulási anyagként használják. A paszták előkészítéséhez ezeket a porokat kötőanyagokban hígítjuk: aceton, amil-acetát, metil-alkohol stb.

A fémes kerámia alkatrészeket fémrel a szokásos módon végzik.

Forrasztó üveg fémgel. Az üveg nem forrasztott semmilyen tiszta fémmel, mivel a fémek nettó felülete nem nedves vagy rosszul nedvesített folyadéküveggel.

Ha azonban a fémfelületet egy oxidréteggel bevontuk, akkor a nedvesedés javul, az oxidot részben feloldjuk az üvegben, és hermetikus vegyület előfordulhat a hűtés után. A SPA Fémüveg gyártásának főbb nehézsége az üveg- és fémkomponensek kiválasztásában olyan üveg- és fémkomponensek kiválasztásában van, amelyek a hőtágulási együtthatók elegendő értékét tartalmazzák az üveg olvadáspontjától a félvezető eszköz minimális működési hőmérsékletére. Még egy kis különbség a hőtágulási tényezője vezethet a kialakulásához mikrorepedéseken és depresszió a kész eszköz.

A fémes forrasztás végrehajtásához hermetikus Spids előállításához: válasszon komponenseket ugyanazzal a hőtágulási együtthatókkal; Alkalmazzon üvegforraszt egy fémpor szuszpenzió formájában; fokozatosan mozogjon a fémből a fő üvegre közbenső szemüveggel; Metallizáló üvegfelület.

Ahhoz, hogy lezárt SPA Üveg, fém, három módszer a fűtés a forrás alkatrészeket használnak: a láng a gázégő, nagyfrekvenciás áramok, a tokos vagy szilícium kemencék. Minden esetben a folyamat levegőben történik, mivel az oxidfilm jelenléte hozzájárul a forrasztási folyamathoz.

Elektro-kontakt hegesztés. Ezt a folyamatot széles körben használják a félvezető burkolatok és az integrált áramkörök tömítésére. A csatlakoztatott fémrészek megolvasztott egyes részein alapul az elektromos áram áthaladásának köszönhetően. Az elektrokontaktus hegesztési folyamatának lényege, hogy két elektródát szállítanak a hegesztett részekre, amelyek mellett bizonyos feszültséget szállítanak. Mivel az elektródák területe lényegesen kisebb, mint a hegesztett részek területe, majd a hegesztett részek érintkezésének helyén a teljes elektromos áram-rendszeren keresztül halad át, "elektródák, nagy mennyiségű hő megkülönböztethető. Ez annak köszönhető, hogy az áram nagy sűrűségének köszönhető a hegesztett részek anyagainak kis térfogatában. A nagy áramlási sűrűség melegíti a kapcsolattartókat a forrásnyilvántartók egyes övezeteihez.

Az aktuális művelet megszüntetésével az érintkezési telkek hőmérséklete csökken, ami az olvadt zóna hűtését és az átkristályosítást magában foglalja. Az így kapott átkristályosítási zónát hermetikusan kombinált homogén és heterogén fémrészek egymással.

A hegesztés alakja a működési elektródák geometriai konfigurációjától függ. Ha az elektródák hegyes rudakból készülnek, akkor hegesztést forgatnak. Ha az elektródák cső formájában vannak, akkor a hegesztési varrat gyűrű alakú. Az elektródák lemezformájával a hegesztési varrat szalag típusú.

Nagy jelentőséggel bír a magas színvonalú tömítése hegesztési burkolatok van az anyag, amelyből a munka-elektródák. Az elektródák anyaga fokozott követelményeket szab ki a hő- és elektromos vezetőképességre, valamint a mechanikai szilárdságra. Ahhoz, hogy megfeleljen ezeknek a követelményeknek, az elektródák által egyesítjük, készült két anyag, amelyek közül az egyik a magas hővezető, és más mechanikai szilárdság. A széles körben elterjedt elektródák széles körben elterjedtek, amelynek alapja rézből készült, és a mag (munkagép) a rézből készült volfrámötvözetből készül.

A kombinált, homogén fémből vagy ötvözetből készült elektródák együtt használhatók. Így a réz (M1 és MZ) és bronzból származó elektródák (0,4-0,8% króm, 0,2-0,6% cink, a többi réz) elektródáihoz használjuk. High villamos vezetőképességű hegesztőanyagokhoz (réz, ezüst, stb.) A volfrám és molibdén elektródák használhatók.

Az elektródáknak jól illeszkedhetnek egymáshoz a hegesztett felületeken. Az alkatrészek (kockázatok, dents, mosogató stb.) Hibák jelenléte a hegesztett részek egyenetlen felmelegedéséhez és a késztermékben lévő szivárgási hegesztés kialakulásához vezet. Különös figyelmet kell fordítani az elektródák rögzítésére az elektroderekben, mivel egy rossz rögzítés közöttük van egy úgynevezett tranziens ellenállás, amely az elektróda tartóinak melegítéséhez vezet. Az elektródáknak szigorúan koaxiálisabbnak kell lenniük. Az elektródák elektródái hiánya a hegesztés során a házasság kialakulásához vezet.

A hegesztési minőség nagymértékben függ a kiválasztott elektromos és időbeli módtól. A hegesztési áram kis értékével a kiemelt hő nem elegendő a részek olvadáspontjához a hegesztett fémek olvadáspontjához, amely esetben az úgynevezett "endune" részeket kapjuk. A hegesztési áram nagy értékével túl sok hőt szabadítanak fel, ami nemcsak a hegesztés helyét, hanem az egész részét is összekapcsolhatja, amely az alkatrészek "szembenézve", valamint a fémcseppek.

Nagy jelentőségű, hogy a hegesztési áram ideje elektródákon és alkatrészeken keresztül. Amint a hegesztési áram be van kapcsolva, a hegesztett részek fűtése a kontaktus helyén kezdődik, és csak a fém felületi rétegei elérik az olvadáspontot. Ha ebben a pillanatban kikapcsolja az áramot, akkor továbbra is folytatódik. A tartós hegesztett varrat megszerzéséhez egy olvadt rendszermagot kell kialakítani a hegesztett részek helyi területén. Az olvadt fém mag túlmelegedése a fém kifelé történő termesztéséhez és fröccsenéséhez vezet. Ennek eredményeképpen a héjak lehetnek, amelyek drámaian csökkentik a hegesztési mechanikai szilárdságát és szorosságát.

Az elektrokontaktus hegesztésének folyamata előtt az integrált áramkörök összes részét alaposan kezeljék (mosás, zsírtalanítás, maratás, sztrippelés stb.).

A hegesztés minőségét külső ellenőrzéssel és a főtt termékek keresztirányú szakaszai segítségével szabályozzák. A fókusz a hegesztési mechanikai szilárdságára és szorosságára vonatkozik.

Hideg hegesztés. A hideghegesztés tömítésének módját széles körben használják az elektronikai iparban. Azokban az esetekben, amikor a burkolatok kezdeti részei lezárásakor fűtésük érvénytelen és nagy tisztaság szükséges, a hideg hegesztési hegesztést nyomás alatt használják. Ezenkívül a hideg hegesztés szilárd hermetikus vegyületet biztosít a leggyakrabban használt heterogén fémek (réz, nikkel, cowar és acél).

Hátrányokhoz ez a módszer Meg kell tartalmaznia jelentős deformációt a részek a burkolatok találkozásánál helyén, ami jelentős változás a forma és a befoglaló méretei a kész termékeket.

A készülék testének külső átmérőjének változása az eredeti hegesztett részek vastagságától függ. A kész eszköz külső átmérőjének megváltoztatása a hideg hegesztés folyamata után

ahol - a hegesztés előtt a felső rész csúcsának vastagsága; - A hegesztés előtt az alsó rész Bilka vastagsága.

A hideg hegesztési folyamat szempontjából nagy jelentőséggel bír a kombinált oxid filmrészek felületén. Ha ez a film a műanyag és lágyabb, mint a fő fém, majd nyomás alatt terjed minden irányban, és drowshes, ily módon szétválasztjuk a tiszta fém felületek, mint amelynek eredményeként a hegesztési nem fordul elő. Ha az oxidfólia törékenyebb és szilárdabb, mint az általa lefedett fém, akkor nyomást gyakorol, és a repedések mindkét részen egyaránt következnek be. Szennyezés, ami történt a felszínen a film, kiderül, hogy kell csomagolni mindkét oldalán be sajátos csomagok, határozottan szendvicsszerűen az élek mentén. A nyomás további növekedése a tiszta fémek skálájához vezet a perifériás területekhez. A legnagyobb terjedő fordul elő a középsíkját a kapott varrat, ami miatt az összes csomagokat szennyeződéseket kifelé mozdul, és a tiszta felületek a fém, belépő atomközi kölcsönhatások, szilárdan össze vannak kötve egymással.

Így a törékenység és a keménység egy olyan oxidfilm fő tulajdonságai, amelyek hermetikus kapcsolatot biztosítanak. Mivel a legtöbb fém, a bevonat vastagsága az oxid filmek nem haladja meg a 10 -7 cm, az alkatrészeket az ilyen fémeket töréses vagy kromátot hegesztés előtt. A nikkel és a krómfilmek elegendő keménységgel és törékenységgel rendelkeznek, és ezért jelentősen javítják a hegesztett kötést.

A hideg hegesztés folyamatának elvégzése előtt minden rész zsírtalanul, mossuk és szárítjuk. Két fémrész minőségi csatlakozásának kialakítása érdekében biztosítani kell a hegesztett részek megfelelő deformációját, plaszticitását és tisztaságát.

Deformációs fok NAK NEK Ha a hideg hegesztésnek 75-85% -os tartományban kell lennie:

,

hol 2nHegesztett részek vastagsága; t.-OlchishChina hegesztve.

A hegesztett kötés ereje

hol R- szakítási erőfeszítés; D.- Puance Protrusion nyomtatási átmérő; N.- a hegesztett részek vastagsága a legkisebb méretű; - Védelmi szakítószilárdság a legkisebb értékkel.

Az alábbi anyagok kombinációi ajánlott Hideg hegesztési esetekben: Réz MB réz MB, réz MB réz M1, réz MB-acél 10, ötvözött H29K18 (cowar) -Media MB, COVAR réz M1.

A műanyag deformációhoz és a hideg hegesztéshez szükséges kritikus nyomás, például a réz réz kombinációjához 1,5 * 10 9 N / m 2, a réz - cowar kombinációjához 2 * 10 9 N / m 2.

Lezáró műanyag. A költséges tömítése üveg, fém-emelt, fém-kerámia és fém burkolatok jelenleg sikeresen helyébe műanyag tömítő. ) Bizonyos esetekben növeli az eszközök megbízhatóságát és az IC-t, mivel a félvezető kristály érintkezése megszűnik az eset belsejében található gázközeggel.

A műanyag tömítés lehetővé teszi, hogy biztonságosan elkülönítse a kristályt a külső hatásokból, és magas mechanikai és elektromos szilárdságát biztosítja a szerkezet. Az epoxi-, krém-nioorganikus és poliészter gyantákon alapuló műanyagokat széles körben használják az ISS tömítésére.

A tömítés főbb módszerei a nyomásteljesítményt töltsük, borítják és nyomást gyakorolnak. A töltés lezárásakor üreges formákat használnak, amelyekben a félvezető kristályokat forrasztott külső következtetésekkel kell elhelyezni. A formák belsejében műanyagból készült.

A tömítőeszközökön két (vagy több) szalagból vagy huzalból készített kimenetet vesz igénybe, egy üveggel vagy műanyag gyöngyvel kombinálva, és a félvezető kristály a következtetések egyikéhez kapcsolódik, és az elektromos érintkezővezetők egy másikhoz kapcsolódnak (más ) Kimenet. Az így kapott szerelvényt műanyag burkolattal kell lezárni.

A legígéretesebben az összeszerelési és tömítőeszközök problémájának megoldásával a kristályok tömítése az aktív elemekkel, fémszalaggal, a későbbi műanyag tömítésével. A tömítés módjának előnye az összeszerelési folyamatok gépesítésének és automatizálásának lehetősége különböző típusok Van. A műanyag ház kialakításának fő eleme fémszalag. A fémszalagprofil kiválasztásához a kristályok méretétől, az eszközök hőjellemzőitől, a kész eszközöket az elektronikus áramkör áramköri lapján való rögzítésének lehetősége, a maximális nyugalmi erő az esetből, Könnyű tervezés.

A készülék műanyag tömítésének technológiai rendszere tartalmazza a sík technológia fő szakaszait. A félvezető kristályok aktív elemekkel vannak ellátva egy fémszalag bevonattal, egy eutektikus aranyötvözethez szilíciummal vagy szokásos forrasztással. A fémszalag Kowar, réz, molibdén, acél, nikkelből készült.