Կիսահաղորդչային սարքերի հավաքման առանձնահատկությունները. միկրոսխեմաների և կիսահաղորդչային սարքերի հավաքում և կնքում: Բյուրեղի պաշտպանություն շրջակա միջավայրի ազդեցությունից

Շրջանակ կիսահաղորդչային սարքերնախատեսված է ռադիոէլեկտրոնային արդյունաբերության մեջ մակերեսային մոնտաժման համար և կարող է օգտագործվել կիսահաղորդչային սարքերի արտադրության մեջ։ Հիմնական տեխնիկական մարտահրավերը մակերեսային մոնտաժման համար կիսահաղորդչային սարքերի փաթեթների հաճախականության հատկությունների կտրուկ աճն է: Այս առաջադրանքըձեռք է բերվում բնակարանային բյուրեղապակի դիզայնը փոխելով՝ կիսահաղորդչային բյուրեղների մոնտաժման համար մեկուսիչ ջերմահաղորդիչ կերամիկական միջադիր և երեք հարթ տիպի մեկուսացված կապարներ տեղադրելու միջոցով: Մակերեւույթի վրա տեղադրված պատյանը պարունակում է մետաղյա հիմք 1, երկու կողմից մետաղացված հարթ կերամիկական մեկուսիչ 2, կերամիկական մեկուսիչ շրջանակ 3, մետաղյա գլխարկ-փուչիկ 4, հոսանք հեռացնող ներդիրներ կերամիկական շրջանակում 5, ելքեր 6 .

Օգտակար մոդելը կիսահաղորդչային սարքերի, մակերևույթի մոնտաժման համար նախատեսված կացարան է, որը նախատեսված է կիսահաղորդչային բյուրեղները պաշտպանելու համար կլիմայական, մեխանիկական, էլեկտրամագնիսական և այլ տեսակի ազդեցություններից և կարող է օգտագործվել ռադիոէլեկտրոնային, էլեկտրական արդյունաբերության մեջ՝ բարձր հզորության կիսահաղորդիչների արտադրության համար։ սարքեր.

Մակերեւութային կիսահաղորդչային սարքերի փաթեթների կառուցման ժամանակ օգտագործվում են կերամիկական-մետաղական ռադիոտեխնիկական նյութեր, որոնք ունեն բարձր մեխանիկական և էլեկտրական ուժ, դիմադրություն ջերմային և էներգետիկ ցիկլերին, կլիմայական և էլեկտրամագնիսական ազդեցություններին:

Կիսահաղորդչային սարքերի մակերեսային մոնտաժման համար նախատեսված բնակարանային դիզայնը պարունակում է մետաղական հիմքից պատրաստված բյուրեղյա պահարան, էլեկտրամեկուսիչ կերամիկական շրջանակ՝ դրա մեջ զոդված մետաղական ներդիրներով և փուչիկի կափարիչով:

Առաջարկվող օգտակար մոդելի նախատիպը մակերեսային մոնտաժային KT94-1-1.01, KT95-1, KT106-1 պատյանն է, որը պարունակում է կերամիկական-մետաղական բյուրեղյա պահարան, որը բաղկացած է մետաղական հիմքից, մեկուսիչ կերամիկական շրջանակից երկու զոդված հոսանքով: մետաղական ներդիրներ և ուրվագծի երկայնքով մետաղացված ռելիեֆ կրելը. երկու մեկուսացված հոսանք կրող լարեր, որոնք զոդված են մետաղական շրջանակի մետաղական ներդիրներին և մետաղական գլան - ծածկույթին:

Այս խնդիրը ձեռք է բերվում նրանով, որ մետաղական հիմքը մեկուսացված է կիսահաղորդչային բյուրեղից՝ դրա վրա զոդելով BeO-ից պատրաստված ջերմամեկուսիչ ջերմահեռացնող կերամիկական միջադիր; AlN; Si 3 N 4; BN և այլն մետաղացված երկու կողմից և բյուրեղապակի կերամիկական շրջանակում կատարվում է երեք հարթ մետաղական կապարների զոդման միջոցով:

Ջերմահեռացնող կերամիկական մեկուսիչի տոպոլոգիական օրինաչափության փոփոխությունը հնարավորություն է տալիս իրականացնել կիսահաղորդչային սարքի բյուրեղների հավաքման տարբեր տարբերակներ:

Նկար 1-ը ցույց է տալիս մակերեսային մոնտաժման պատյանների ընդհանուր տեսքը. պատյանը պարունակում է մետաղյա հիմք 1, երկու կողմից մետաղացված հարթ կերամիկական ջերմամեկուսիչ 2, կերամիկական մեկուսիչ շրջանակ 3, մետաղյա գլխարկ-փուչիկ 4, հաղորդիչ մետաղական ներդիրներ։ կերամիկական շրջանակում 5, ելք 6:

Գործի 1, 4, 5, 6 մետաղական մասերը պատրաստված են դրոշմման միջոցով, կերամիկական մեկուսիչ-շրջանակը 3՝ սեղմելով, ձուլելով և բարձր ջերմաստիճան մետաղացմամբ՝ կնքման կարի և հոսանք արձակող անցքերի սեղմումով, բարձր ջերմաստիճանով։ ձուլում և ձուլում,

Մեկուսիչ ջերմահեռացնող կերամիկա 2-ը պատրաստվում է սեղմելով, ձուլելով և բարձր ջերմաստիճանի մշակմամբ՝ որոշակի օրինաչափության կամ տոպոլոգիայի մետաղացմամբ:

Կափարիչ-գլանի 4-ի կնքումը կերամիկական-մետաղական բյուրեղապակով կատարվում է կարագլանային եռակցման և այլ տեխնոլոգիական մեթոդներով։

Մակերեւութային մոնտաժման համար կիսահաղորդչային սարքերի փաթեթ, որը պարունակում է բյուրեղապակ, որը բաղկացած է հարթ մետաղական հիմքից, կերամիկական շրջանակից, հարթ խողովակներից և ծածկույթից, որը բնութագրվում է նրանով, որ կերամիկական-մետաղական բյուրեղապակիչը պարունակում է ջերմահաղորդիչ մեկուսիչ կերամիկական միջադիր և երեք. մեկուսացված հարթ կապարներ.

Կիսահաղորդչային սարքերի և միկրոսխեմաների խափանումների վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ շատ դեպքերում դրանք կապված են առավելագույն թույլատրելի լարումների և հոսանքների ավելացման, ինչպես նաև մեխանիկական վնասների հետ: Ապահովելու համար, որ կիսահաղորդչային սարքերը և միկրոսխեմաները չեն խափանում վերանորոգման և ճշգրտման ընթացքում, պետք է ձեռնարկվեն նախազգուշական միջոցներ: Շղթայի ռեժիմը որոշող ռադիո տարրերի կամայական փոխարինումը անընդունելի է նույնիսկ կարճ ժամանակով, քանի որ դա կարող է հանգեցնել տրանզիստորների, միկրոսխեմաների ծանրաբեռնվածության և դրանց ձախողման: Առանձնահատուկ ուշադրություն պետք է դարձնել, որպեսզի զոնդերը չափիչ գործիքներչառաջացնել պատահական կարճ միացումներ: Մի միացրեք ցածր ներքին դիմադրություն ունեցող ազդանշանի աղբյուրը կիսահաղորդչային սարքերին, քանի որ դրանց միջով կարող են մեծ հոսանքներ հոսել՝ գերազանցելով առավելագույն թույլատրելի արժեքները:

Կիսահաղորդչային դիոդների առողջությունը կարելի է ստուգել օմմետրով: Դրանց համապատասխանության աստիճանը որոշվում է առաջադիմության և հակադարձ դիմադրության չափման միջոցով: Դիոդի խզման դեպքում նշված դիմադրությունները հավասար կլինեն և կկազմեն մի քանի ohms, իսկ խզման դեպքում՝ անսահման մեծ։ Սպասարկվող դիոդներն ունեն ուղիղ դիմադրություն սահմաններում՝ գերմանիումի կետ՝ 50-100 Օմ; սիլիցիումի կետ - 150-500 Օմ և հարթ (գերմանիում և սիլիցիում) - 20-50 Օմ:

Դիոդի արտահոսքի դիմադրությունը չափելիս գործիքի ցուցիչի ցուցիչը դանդաղորեն նվազում է և, հասնելով որոշակի արժեքի, գործիքի ցուցիչը կանգ է առնում: Երբ չափումը կրկնվում է, գործընթացը նորից կրկնվում է: Նման թերություններով դիոդները պետք է փոխարինվեն: Ձախողվածների փոխարեն ընտրվում են նույն տեսակի կամ անալոգային դիոդներ, դրանք ստուգվում են և որոշվում է կապի բևեռականությունը:

Տրանզիստորների սպասարկելիությունը ստուգելը և դրանց հիմնական պարամետրերը չափելը կարող է իրականացվել L2-23 տիպի տրանզիստորների պարամետրերի հատուկ փորձարկիչի միջոցով: Փորձարկողի օգնությամբ դուք կարող եք արագ որոշել ընթացիկ փոխանցման գործակիցը «ալֆա», կոլեկտորի հակադարձ հոսանքը, էմիտերի և կոլեկտորի միջև խզման առկայությունը կամ բացակայությունը և այլն: Նման կարևոր գործառնական պարամետրերի չափումը հնարավոր է դարձնում: դատել տրանզիստորի հետագա օգտագործման հնարավորությունները ավիացիոն սխեմաներում։

Հատուկ սարքի բացակայության դեպքում տրանզիստորների առողջությունը կարելի է որոշել՝ չափելով pn հանգույցների դիմադրությունը օմմետրով։ Չափումը խորհուրդ է տրվում կատարել օմմետրի ամենաբարձր չափման միջակայքում, որտեղ ընթացիկ հոսքը նվազագույն է:

Միկրոշրջանների առողջական վիճակի ստուգումը սկսվում է դրանց ելքերի մշտական ​​և իմպուլսային լարումների չափումից: Եթե ​​չափման արդյունքները տարբերվում են պահանջվողներից, ապա պետք է հիմնավորվի պատճառը՝ IC-ին միացված ռադիոտարրի թերությունները, դրանց արժեքների շեղումը անվանականից, աղբյուրը, որտեղից գալիս են անհրաժեշտ իմպուլսը և մշտական ​​լարումները: , կամ ինքնին IC-ի անսարքություն:

Անհնար է ստուգել IC-ի առողջությունը՝ փոխարինելով այն, եթե այդ նպատակով այն պետք է զոդել տպագիր տպատախտակից: Զոդված IC-ը խորհուրդ չի տրվում նորից տեղադրել, նույնիսկ եթե թեստը ցույց է տվել դրա սպասարկման հնարավորությունը: Այս պահանջը բացատրվում է նրանով, որ տերմինալների կրկնակի գերտաքացման պատճառով դրա ձախողումը երաշխավորված չէ:

Եթե ​​անհրաժեշտ է փոխարինել կիսահաղորդչային սարքերը և միկրոսխեմաները, ապա պետք է պահպանվեն հետևյալ կանոնները.

1. Կիսահաղորդչային սարքերի տեղադրումն ու ամրացումը պետք է իրականացվի սարքի պատյանի խստությունը պահպանելով: Դրանցում ճաքերի առաջացումը կանխելու համար խողովակները խորհուրդ է տրվում թեքել սարքի մարմնից առնվազն 10 մմ հեռավորության վրա: Դա անելու համար անհրաժեշտ է տափակաբերան աքցանով ամուր ամրացնել կապարները թեքության և ապակու մեկուսիչի միջև:

2. Կիսահաղորդչային սարքերի, միկրոսխեմաների և միկրոհավաքների փոխարինումը կատարվում է միայն սարքի անջատման դեպքում: Տրանզիստորը շղթայից ապամոնտաժելիս կոլեկտորային սխեման նախ զոդվում է: Տրանզիստորի բազային տերմինալները վերջինն անջատված են, իսկ տեղադրման ժամանակ առաջինը միացված է բազային տերմինալը: Մի լարեք տրանզիստորի վրա, որի բազային ելքը անջատված է:

3. Կիսահաղորդչային սարքերի տերմինալների զոդումն իրականացվում է սարքի մարմնից առնվազն 10 մմ հեռավորության վրա, բացառությամբ տրանզիստորների (օրինակ՝ KT315, KT361 և այլն), որոնց համար այդ հեռավորությունը 5 մմ է։ . Մարմնի և զոդման կետի միջև պետք է օգտագործվի ջերմատախտակ: Տեղադրման ժամանակ միկրոսխեման տեղադրվում է բացվածքով տպագիր տպատախտակի վրա, որն ապահովված է կապարների նախագծմամբ (կապարներ չեն ձևավորվում):

4. Էլեկտրական զոդման երկաթը պետք է լինի փոքր, 40 Վտ-ից ոչ ավելի հզորությամբ, սնուցվում է 12-42 Վ լարման աղբյուրից։ Զոդման երկաթի ծայրի ջերմաստիճանը չպետք է գերազանցի 190 աստիճանը։ Ցելսիուս։ Որպես զոդման միջոց, անհրաժեշտ է օգտագործել ցածր հալման կետով համաձուլվածք (POS-61, POSK-50-18, POSV-33): Յուրաքանչյուր ելքի զոդման ժամանակը 3 վայրկյանից ոչ ավելի է: Հարակից միկրոսխեմաների կցորդների զոդման միջև ընկած ժամանակահատվածը առնվազն 10 վայրկյան է: Ժամանակը խնայելու համար խորհուրդ է տրվում միկրոսխեմաները զոդել մեկ քորոցով։ Ռադիո սարքի զոդման երկաթի ծայրը և պատյանը (ընդհանուր ավտոբուսը) պետք է հողակցված լինեն կամ էլեկտրական զոդման երկաթը ցանցին միացվի տրանսֆորմատորի միջոցով, քանի որ եռակցման ժամանակ արտահոսքի հոսանք է առաջանում ցանցին միացված զոդման երկաթի ծայրի և ցանցի միջև: IC տերմինալները կարող են հանգեցնել դրա ձախողման:

5. Ավելի լավ սառեցման համար ռադիատորների վրա տեղադրվում են հզոր տրանզիստորներ և միկրոսխեմաներ։ Այս սարքերի գերտաքացման պատճառով խափանումներից խուսափելու համար դրանք տեղադրելիս պետք է հետևել կանոններին.

6. Կոնտակտային մակերեսները պետք է լինեն մաքուր, առանց կոպտության, որը խոչընդոտում է դրանց հարմարավետ տեղավորմանը:

7. Կոնտակտային մակերեսները պետք է երկու կողմից քսել մածուկով (KPT-8 մածուկ):

8. Տրանզիստորն ամրացնող պտուտակները պետք է ամրացվեն ուժով։ Եթե ​​պտուտակները բավականաչափ սեղմված չեն, ապա շփման ջերմային դիմադրությունը մեծանում է, ինչը կարող է հանգեցնել տրանզիստորի խափանման:

9. Միկրո հավաքույթը փոխարինելու համար այն պետք է հանվի վահանակից: Դա անելու համար միկրոհավաքի մի եզրը վահանակից դուրս հանեք 1-2 մմ-ով, իսկ հետո՝ մյուսը: Այնուհետև կրկնեք գործողությունը և վերջապես հեռացրեք միկրոհավաքը առանց աղավաղումների: Արգելվում է միկրոհավաքը վերցնել այն ինքնաթիռով, որի վրա գտնվում են բոլոր տարրերը։ Բոլոր գործողությունները պետք է կատարվեն միկրոհավաքը ծայրամասային մասերի մոտ պահելով: Միկրոհավաքածուն նախ տեղադրվում է վահանակի կողքի ուղեցույցների մեջ: Այնուհետև սեղմեք այն մի կողմից, մինչև այս կողմի ստորին եզրը 1-2 մմ-ով անցնի վահանակի կոնտակտների մեջ: Դրանից հետո միկրոհավաքը սեղմվում է մեջտեղում և տեղադրվում է վահանակի մեջ, մինչև այն դադարի առանց խեղաթյուրման:

Կիսահաղորդչային սարքերը, որոնց մասին տեղեկատվությունը տրված է ձեռնարկում, ընդհանուր օգտագործման սարքեր են: Նրանք կարող են գործել տարբեր պայմաններում և ռեժիմներում, որոնք բնորոշ են տարբեր դասերի էլեկտրոնային սարքավորումների լայն, արդյունաբերական և հատուկ կիրառությունների համար:

Ընդհանուր են տեխնիկական պահանջներորոշակի դասի սարքավորումների համար նախատեսված սարքերը պարունակվում են այդ սարքերի ընդհանուր տեխնիկական բնութագրերում (GTU): Արժեքների հատուկ նորմեր էլեկտրական պարամետրերև այս տեսակի սարքերի հատուկ պահանջները սահմանված են մասնավոր բնութագրերում (ChTU) և սարքերի ԳՕՍՏ-ում:

Կիսահաղորդչային սարքերի վրա հիմնված ռադիոէլեկտրոնային սարքավորումների բարձր հուսալիությունը կարող է ապահովվել միայն այն դեպքում, եթե դրանց նախագծման, արտադրության և շահագործման փուլում հաշվի առնվեն սարքերի հետևյալ հատկանիշները.

• պարամետրերի արժեքների ցրումը, դրանց կախվածությունը ռեժիմից և աշխատանքային պայմաններից.
• պահեստավորման կամ շահագործման ընթացքում պարամետրերի արժեքների փոփոխություններ.
• ջերմության լավ ցրման կամ գործիքների պատյանների անհրաժեշտությունը.
• ռադիոէլեկտրոնային սարքավորումների սարքերի վրա էլեկտրական, մեխանիկական և այլ բեռների պաշարներ ապահովելու անհրաժեշտությունը.
• միջոցներ ձեռնարկելու անհրաժեշտությունը ապահովելու համար, որ ռադիոէլեկտրոնային սարքավորումների տեղադրման և հավաքման ժամանակ սարքերի գերբեռնվածություն չլինի.

Նույն տիպի սարքերի պարամետրերի արժեքները նույնը չեն, բայց գտնվում են որոշակի միջակայքում: Այս միջակայքը սահմանափակվում է գրացուցակում նշված նվազագույն կամ առավելագույն արժեքներով: Որոշ պարամետրեր ունեն երկկողմանի արժեքի սահմանափակում: Տեղեկատվական գրքում տրված ընթացիկ-լարման բնութագրերը, պարամետրերի կախվածությունը ռեժիմից և ջերմաստիճանից միջինացված են այս տեսակի սարքերի մեծ թվով օրինակների համար: Այս կախվածությունները կարող են օգտագործվել տվյալ շղթայի համար սարքի տեսակը և դրա մոտավոր հաշվարկը ընտրելիս:

Կիսահաղորդչային սարքերի պարամետրերի մեծ մասը զգալիորեն փոխվում է կախված աշխատանքային ռեժիմից և ջերմաստիճանից: Օրինակ, անջատիչ դիոդների հակադարձ դիմադրության վերականգնման ժամանակը կախված է առաջընթաց հոսանքի արժեքից, անջատման լարումից և բեռի դիմադրությունից. Միկրոալիքային դիոդների փոխակերպման կորուստը և աղմուկի ցուցանիշը կախված են մուտքային հզորության մակարդակից: Զգալիորեն տարբերվում է տեխնիկական բնութագրերում նշված ջերմաստիճանի միջակայքում, դիոդի հակառակ հոսանքը: Տեղեկագիրքը պարունակում է պարամետրերի արժեքները, որոնք երաշխավորված են տեխնիկական պայմաններով, օգտագործման համապատասխան օպտիմալ կամ սահմանափակող ռեժիմների համար:

Սարքերի օգտագործումը և շահագործումը պետք է իրականացվի տեխնիկական բնութագրերի և ստանդարտների պահանջներին համապատասխան՝ օգտագործման ուղեցույց: Ռադիոէլեկտրոնային սարքավորումների նախագծման ժամանակ անհրաժեշտ է ձգտել ապահովել դրա կատարումը սարքերի կարևորագույն պարամետրերի փոփոխությունների հնարավորինս լայն տիրույթում: Սարքի պարամետրերի ցրումը և դրանց արժեքների փոփոխությունը ժամանակի ընթացքում սարքավորումների նախագծման ժամանակ հաշվի են առնվում հաշվարկային մեթոդներով կամ փորձարարական, օրինակ, սահմանային թեստերի մեթոդով:

Ժամանակը, որի ընթացքում կիսահաղորդչային սարքերը կարող են աշխատել սարքավորումներում (դրանց ծառայության ժամկետը) գործնականում անսահմանափակ է: Սարքերի մատակարարման կարգավորող և տեխնիկական փաստաթղթերը (ԳՕՍՏ. TU), որպես կանոն, երաշխավորում են նվազագույնը 15000 ժամ աշխատանքային ժամանակ, և թեթև ռեժիմներում և պայմաններում աշխատելու դեպքում՝ մինչև 30000 ժամ, սակայն տեսությունը և փորձերը ցույց են տալիս, որ 50-70 հազար ժամ աշխատելուց հետո ձախողման արագության աճ չի նկատվում։ Այնուամենայնիվ, գործիքի պարամետրերի արժեքների փոփոխությունները կարող են տեղի ունենալ պահեստավորման և շահագործման ընթացքում: Որոշ դեպքերում այս փոփոխություններն այնքան նշանակալի են, որ սարքավորումը խափանում է: Արտադրված սարքերի հուսալիության մակարդակը վերահսկելու համար օգտագործվում են այնպիսի ցուցանիշներ, ինչպիսիք են գամմա-տոկոսային ռեսուրսը, գամմա-տոկոսային պահպանումը, նվազագույն գործառնական ժամանակը (երաշխիքային գործառնական ժամանակը), հարկադիր ռեժիմում հատուկ կարճաժամկետ փորձարկումների ժամանակ ձախողման մակարդակը: Այս ցուցանիշների նորմերը սահմանվում են սարքերի տեխնիկական բնութագրերում:

Ռադիոէլեկտրոնային սարքավորումների հուսալիությունը հաշվարկելու համար պետք է օգտագործվեն հուսալիության քանակական ցուցիչներ, որոնք սահմանվում են հատուկ թեստերի անցկացման, տարբեր թեստերի վերաբերյալ մեծ քանակությամբ վիճակագրական տվյալների մշակման և «տարբեր սարքավորումներում սարքերի շահագործման միջոցով»:

Փորձնականորեն հաստատվել է, որ սարքի խափանումների ինտենսիվությունը (հավանականությունը) մեծանում է մեծանալու հետ աշխատանքային ջերմաստիճանըանցումները, էլեկտրոդների վրա լարումը և հոսանքը: Ջերմաստիճանի բարձրացման շնորհիվ ես արագացնում եմ (միջին գետնին) գրեթե բոլոր տեսակի խափանումները՝ կարճ միացումներ, ընդմիջումներ և պարամետրերի զգալի փոփոխություններ: Լարման բարձրացումը զգալիորեն արագացնում է MIS կառուցվածքներով և ցածր լարման անցումներով սարքերի խափանումները: հոսանքի ավելացումը հիմնականում հանգեցնում է կոնտակտային կապերի արագացված ոչնչացման և բյուրեղների վրա հոսանք կրող մետաղացման ուղիների:

Անհաջողության մակարդակի մոտավոր կախվածությունը բեռից ունի հետևյալ ձևը.

որտեղ λ(T p,max, Umax, Imax) առավելագույն բեռնվածության ժամանակ ձախողման արագությունն է (կարելի է վերցնել հարկադիր ռեժիմում կարճաժամկետ փորձարկումների արդյունքներից): B-ի արժեքը մոտավորապես 6000 Կ է։

Սարքավորումների մեջ սարքերի շահագործման հուսալիությունը բարձրացնելու համար անհրաժեշտ է հիմնականում նվազեցնել հանգույցների և բյուրեղների ջերմաստիճանը, ինչպես նաև գործառնական լարումները և հոսանքները, որոնք պետք է զգալիորեն ցածր լինեն առավելագույն թույլատրելիից: Խորհուրդ է տրվում լարումները և հոսանքները (հզորությունը) սահմանել 0,5-0,7 սահմանային (առավելագույն) արժեքների մակարդակում։ Արգելվում է կիսահաղորդչային սարքերի շահագործումը սահմանային արժեքին հավասար ջերմաստիճանի, լարման կամ հոսանքի պայմաններում: Չի թույլատրվում նույնիսկ շահագործման ընթացքում առավելագույն թույլատրելի ռեժիմի կարճաժամկետ (իմպուլսային) գերազանցում: Հետևաբար, անհրաժեշտ է միջոցներ ձեռնարկել սարքերը պաշտպանելու էլեկտրական ծանրաբեռնվածությունից, որոնք տեղի են ունենում անցողիկ գործընթացների ժամանակ (սարքավորումը միացնելիս և անջատելիս, դրա աշխատանքային ռեժիմը փոխելիս, բեռները միացնելիս, էներգիայի աղբյուրների լարման պատահական փոփոխությունները):

Սարքերի շահագործման ռեժիմները պետք է վերահսկվեն՝ հաշվի առնելով սարքավորումների շահագործման պայմանների հնարավոր անբարենպաստ համակցությունները (շրջակա միջավայրի բարձր ջերմաստիճան, շրջակա միջավայրի ցածր ճնշում և այլն):

Եթե ​​հոսանքի կամ լարման պահանջվող արժեքը գերազանցում է այս սարքի համար առավելագույն թույլատրելի արժեքը, ապա խորհուրդ է տրվում օգտագործել ավելի հզոր կամ բարձրավոլտ սարք, իսկ դիոդների դեպքում՝ դրանց զուգահեռ կամ սերիական միացումը։ Զուգահեռաբար միացնելիս անհրաժեշտ է դիոդների միջոցով հոսանքները հավասարեցնել յուրաքանչյուր դիոդի հետ սերիական միացված ցածր դիմադրության դիմադրիչների միջոցով: Երբ դիոդները միացված են հաջորդաբար, դրանց վրա հակադարձ լարումները հավասարեցվում են շունտային ռեզիստորների կամ կոնդենսատորների միջոցով: Շանթների առաջարկվող դիմադրություններն ու հզորությունները սովորաբար նշվում են դիոդների տեխնիկական բնութագրերում: Սերիայի կամ զուգահեռ սարքերի միջև պետք է լավ ջերմային կապ լինի (օրինակ, բոլոր սարքերը տեղադրված են նույն ռադիատորի վրա): Հակառակ դեպքում սարքերի միջև բեռի բաշխումը անկայուն կլինի:

Տարբեր գործոնների (ջերմաստիճան, խոնավություն, քիմիական, մեխանիկական և այլ ազդեցություններ) ազդեցության տակ կարող են փոխվել կիսահաղորդչային սարքերի պարամետրերը, բնութագրերը և որոշ հատկություններ: Կիսահաղորդչային սարքերի կառուցվածքները արտաքին ազդեցություններից պաշտպանելու համար օգտագործվում են գործիքների պատյաններ։ Հզոր սարքերի բնակարանները միաժամանակ ապահովում են անհրաժեշտ պայմաններըջերմության հեռացում, իսկ միկրոալիքային սարքերի պատյանները՝ սարքերի էլեկտրոդների օպտիմալ միացումը շղթայի հետ։ Պետք է նկատի ունենալ, որ սարքերի պատյաններն ունեն խստության և կոռոզիոն դիմադրության սահմանափակումներ, հետևաբար, սարքերը բարձր խոնավության պայմաններում աշխատելիս խորհուրդ է տրվում դրանք ծածկել հատուկ լաքերով (օրինակ՝ UR-231): կամ EP-730):

Կիսահաղորդչային սարքերից ջերմության հեռացման ապահովումը մեկն է և. Էլեկտրոնային սարքավորումների նախագծման հիմնական խնդիրները. Անհրաժեշտ է պահպանել հանգույցների և գործիքների պատյանների ջերմաստիճանի առավելագույն հնարավոր նվազման սկզբունքը: Հզոր դիոդները կամ թրիստորները սառեցնելու համար օգտագործվում են ջերմային լվացարաններ, որոնք գործում են բնական կոնվեկցիայի կամ հարկադիր օդի հոսքի տակ, ինչպես նաև բլոկների և սարքավորումների բլոկների կառուցվածքային տարրեր, որոնք ունեն բավարար մակերես կամ լավ ջերմության տարածում: Ռադիատորին ամրացնող սարքերը պետք է ապահովեն գործի ջերմային շփումը: Եթե ​​սարքի մարմինը պետք է մեկուսացված լինի, ապա ընդհանուր ջերմային դիմադրությունը նվազեցնելու համար ավելի լավ է ռադիատորը մեկուսացնել սարքավորման մարմնից, քան դիոդը կամ թրիստորը ռադիատորից:

Ջերմության արտանետումը բարելավվում է ռադիատորի ակտիվ մակերևույթների ուղղահայաց դասավորությամբ, քանի որ կոնվեկցիոն պայմաններն այս դեպքում ավելի լավն են: Ուղղահայաց կողմնորոշված ​​ալյումինե թիթեղների տեսքով ջերմատախտակների մոտավոր չափերը (քառակուսի կամ ուղղանկյուն), կախված դրանց կողմից ցրված հզորությունից, կարող են որոշվել բանաձևով.

որտեղ S-ը ափսեի մի կողմի մակերեսն է, սմ 2; P-ն սարքում ցրված հզորությունն է, W. Մինչև 25 սմ 2 մակերես ունեցող թիթեղները կարող են ունենալ 1-2 մմ հաստություն, 25-ից 100 սմ 2 2-3 մմ մակերեսով: ավելի քան 100 սմ 2 - 3 - 4 մմ:

Միացություններով, փրփուր պլաստմասսայով, փրփուր ռետինով տախտակները կիսահաղորդչային սարքերով ձուլելիս անհրաժեշտ է հաշվի առնել սարքի գործի և շրջակա միջավայրի միջև ջերմային դիմադրության փոփոխությունը, ինչպես նաև մոտակա շղթայի տարրերից սարքերի լրացուցիչ տաքացման հնարավորությունը: բարձր ջերմության արտանետմամբ: Լցնելու ընթացքում ջերմաստիճանը չպետք է գերազանցի սարքի մարմնի առավելագույն ջերմաստիճանը, որը նշված է տեխնիկական բնութագրերում: Լցնելիս չպետք է մեխանիկական բեռներ առաջանան կապարների վրա, որոնք խախտում են ապակե մեկուսիչների կամ գործիքների պատյանների ամբողջականությունը:

Սարքավորումներում կիսահաղորդչային սարքերի պատրաստման և տեղադրման գործընթացում դրանց վրա մեխանիկական և կլիմայական ազդեցությունները չպետք է գերազանցեն բնութագրերում նշված արժեքները:

Կապարները ուղղելիս, ձևավորելիս և կտրելիս մարմնի մոտ գտնվող կապարի հատվածը պետք է ամրացվի կեռիկի մեջ: այնպես, որ հաղորդիչում ճկման կամ առաձգական ուժեր չառաջանան։ Սարքավորումները և կապարները ձևավորելու համար պետք է հիմնավորված լինեն: Սարքի մարմնից մինչև կապարի թեքման սկիզբը պետք է լինի առնվազն 2 մմ: Մինչև 0,5 մմ կապարի տրամագծով ճկման շառավիղը պետք է լինի առնվազն 0,5 մմ, 0,6-1 մմ տրամագծով` առնվազն 1 մմ: 1 մմ-ից ավելի տրամագծով - 1,5 մմ-ից ոչ պակաս:

Սարքերի եռակցման համար օգտագործվող զոդման արդուկները պետք է լինեն ցածր լարման: Պատյանից կամ մեկուսիչից մինչև ելքի թիթեղավորման կամ զոդման վայրը պետք է լինի առնվազն 3 մմ: Ջերմությունը հեռացնելու համար մարմնի և զոդման կետի միջև ելքային հատվածը սեղմվում է կարմիր պղնձե սպունգներով պինցետներով: Զոդման երկաթի ծայրը պետք է պատշաճ կերպով հիմնավորված լինի: Եթե ​​զոդման ջերմաստիճանը չի գերազանցում 533 + 5 Կ, իսկ զոդման ժամանակը 3 վրկ-ից ոչ ավելի է։ ապա հնարավոր է զոդում կատարել առանց ջերմատախտակի կամ խմբակային եղանակով (ալիքային, զոդման մեջ ընկղմում և այլն)։

մաքրում տպագիր տպատախտակներհոսքից արտադրվում է հեղուկներով։ որոնք չեն ազդում ծածկույթի, գծանշումների կամ մարմնի նյութի վրա (օրինակ՝ սպիրտ-բենզին խառնուրդ):

Միկրոալիքային սարքերի տեղադրման, տեղափոխման, պահպանման գործընթացում անհրաժեշտ է պաշտպանել դրանք ստատիկ էլեկտրականության ազդեցությունից: Լոգոյի համար բոլոր չափիչ, փորձնական, մոնտաժող սարքավորումները և գործիքները հուսալիորեն հիմնավորված են. հողակցող ապարանջաններ կամ օղակներ օգտագործվում են օպերատորի մարմնից լիցքը հանելու համար: Օգտագործվում են հակաստատիկ հագուստ, կոշիկ, աշխատատեղերի սեղանի ծածկույթներ։

Միկրոալիքային դիոդները պետք է պաշտպանված լինեն արտաքին էլեկտրական բարձերի և էլեկտրամագնիսական դաշտերի ազդեցությունից: Միկրոալիքային դիոդները չպետք է պահվեն կամ նույնիսկ կարճ ժամանակով մնան առանց հատուկ պաշտպանիչ փաթեթավորման: Սարքավորումների մեջ միկրոալիքային դիոդներ տեղադրելուց առաջ վերջիններս պետք է հիմնավորված լինեն: Միկրոալիքային դիոդներ օգտագործող սարքավորման չաշխատող կամ պահվող միավորի միկրոալիքային ուղու մուտքերն ու ելքերը պետք է ծածկված լինեն մետաղական խցաններով:

Սարքավորումների շահագործման ընթացքում պետք է միջոցներ ձեռնարկվեն միկրոալիքային դիոդները էլեկտրական միկրոալիքային գերբեռնվածությունից պաշտպանելու համար, ինչը կարող է կամ հանգեցնել պարամետրերի անդառնալի վատթարացման: կամ դիոդների ամբողջական ձախողման (այրման): Միկրոալիքային գերծանրաբեռնվածությունից պաշտպանվելու համար սարքավորումներում օգտագործվում են ռեզոնանսային կալանիչներ, ֆերիտի սահմանափակիչներ և գազի արտանետման թուլացուցիչներ:

Տեղադրման կանոններ

Տեղադրման ընթացքում էլեկտրոնային սխեմաներտրանզիստորները ամրացված են գործին: Կնքումը չխախտելու համար արտաքին կապարների թեքումն իրականացվում է թփի մեկուսիչից 10 մմ-ից ոչ ավելի մոտ (եթե այլ բան նշված չէ): Արգելվում է հզոր տրանզիստորների կոշտ լարերը թեքել:

Էլեկտրոդների արտաքին տերմինալների զոդումն իրականացվում է մարմնից ոչ ավելի, քան 10 մմ հեռավորության վրա, մինչև 60 Վտ հզորությամբ զոդման երկաթով ցածր հալեցման զոդով, որի հալման ջերմաստիճանը մոտ 150 °C է: Զոդման գործընթացում անհրաժեշտ է ապահովել սարքի կորպուսի և զոդման վայրի միջև ջերմության լավ ցրումը և այն կատարել հնարավորինս արագ (3 վրկ-ից ոչ ավելի):

Տրանզիստորները չպետք է տեղադրվեն ջերմություն առաջացնող տարրերի մոտ (ցանցային տրանսֆորմատորներ, ուժային ռեզիստորներ), ինչպես նաև ուժեղ էլեկտրամագնիսական դաշտերում: Տրանզիստորները պետք է պաշտպանված լինեն խոնավությունից և ճառագայթումից:

Էլեկտրաէներգիայի տրանզիստորները պետք է սերտորեն կապված լինեն ջերմատախտակին: Տրանզիստորի և ռադիատորի մակերեսների ջերմային շփումը բարելավելու համար խորհուրդ է տրվում յուղել չչորացող յուղով կամ զոդել հալվող զոդով։ Շասսիից տրանզիստորների մեկուսացում պահանջող սխեմաներում, մեկուսիչ միջադիրի ջերմային դիմադրությունը նվազեցնելու համար խորհուրդ է տրվում ոչ թե տրանզիստորը մեկուսացնել ջերմատախտակից, այլ ջերմատախտակը շասսիից մեկուսացնել:

Գործառնական կանոններ

Երբ տրանզիստորը ներառված է միացումում, անհրաժեշտ է հստակեցնել դրանց կառուցվածքը (p-n-p կամ n-p-n) և դիտարկել արտաքին աղբյուրների միացման բևեռականությունը: Աղբյուրի լարումը միացված է արտանետիչի և բազայի արտաքին տերմինալներին հաղորդիչ, կուտակիչի հանգույցով - հակառակ ուղղությամբ: Տրանզիստորը հոսանքի աղբյուրին միացնելիս նախ միացվում է բազային ելքը, կոլեկտորի ելքը վերջինն է, իսկ անջատվելիս՝ հակառակ հերթականությամբ։ Արգելվում է լարում կիրառել տրանզիստորի վրա, որի հիմքն անջատված է։

Սարքերի հուսալիությունն ու ամրությունը բարձրացնելու համար աշխատանքային լարումը, հոսանքը, հզորությունը և ջերմաստիճանը պետք է ընտրվեն առավելագույն թույլատրելիից պակաս (դրանց արժեքի մոտ 0,7-ը):

Չի թույլատրվում օգտագործել տրանզիստորները համակցված սահմանային ռեժիմներում առնվազն երկու պարամետրի համար (օրինակ, հոսանքի և լարման համար):

Անհաջողությունների պատճառները

Կիսահաղորդչային սարքերի աշխատանքի խափանումները պայմանավորված են մեխանիկական թերություններով, ոչ պատշաճ շահագործման, ջերմաստիճանի աշխատանքային պայմանների խախտմամբ և այլն: Տրանզիստորների կարճ միացման պատճառը հիմքի անհավասար հաստությունն է, p-n հանգույցների ճեղքը և այլն: Ավելին, մի շարք թերությունների դեպքում, օրինակ, մեկ հանգույցի խզումը, տրանզիստորն ամբողջությամբ չի կորցնում իր կատարումը, այլ վերածվում է ավելի պարզ սարքի՝ դիոդի:

Եթե ​​թրիստորի հոսանքի բարձրացման արագությունը չափազանց բարձր է, սարքի բյուրեղը կարող է ոչնչացվել: p-n հանգույցների, թրիստորների, ինչպես նաև երկբևեռ տրանզիստորներ, կարող է վերածվել ավելի պարզ կիսահաղորդչային սարքերի։ Օրինակ, տրիոնային թրիստորը կարող է գործել որպես դիոդային տիրիստոր կամ դիոդ՝ p-n հանգույցների թերությունների պատճառով: Միջոցներ պետք է ձեռնարկվեն՝ ապահովելու համար, որ նման թերությունները չառաջացնեն համակարգերի շահագործման վտանգավոր խանգարումներ:

Կիսահաղորդչային սարքերում հանկարծակի խափանումներն առաջանում են p-n հանգույցների քայքայման, ներքին հաղորդիչների խզման և գերտաքացման, կառուցվածքի կարճ միացումների և բյուրեղների ճաքերի հետևանքով: Կիսահաղորդչային սարքերի հանկարծակի խափանումների մեծ մասը (~90%) p-n հանգույցների խափանումներն են: Ներքին տերմինալների կոտրման կամ այրման հավանականությունը մեծանում է, երբ կիսահաղորդչային սարքը ենթարկվում է թրթռումների, ցնցումների, ինչպես նաև ջերմաստիճանի պայմանների ցիկլային փոփոխությունների: Հանկարծակի ձախողումների ինտենսիվությունը գործնականում ժամանակից անկախ է: Կիսահաղորդչային սարքերի ծերացումը պայմանավորված է աստիճանական խափանումների արագության աճով: Կիսահաղորդչային սարքերի ծառայության ժամկետը ավելի քան 104 ժամ է:

Աստիճանական խափանումներն առաջանում են բյուրեղի, համաձուլվածքների և զոդման կոնտակտների ծավալի և մակերեսի ֆիզիկական և քիմիական գործընթացների հետևանքով: Դրանք դրսևորվում են p-n հանգույցների հակադարձ հոսանքների աստիճանական աճի, տրանզիստորների հոսանքի փոխանցման գործակիցների նվազման և ներքին աղմուկի մակարդակի բարձրացման տեսքով։

Միկրոշրջանների և կիսահաղորդչային սարքերի հավաքումը և կնքումը ներառում է 3 հիմնական գործողություն՝ բյուրեղի ամրացում փաթեթի հիմքին, կապարների ամրացում և բյուրեղի պաշտպանություն շրջակա միջավայրի ազդեցությունից: Էլեկտրական պարամետրերի կայունությունը և վերջնական արտադրանքի հուսալիությունը կախված են հավաքման աշխատանքների որակից: բացի այդ, հավաքման մեթոդի ընտրությունը ազդում է արտադրանքի ընդհանուր արժեքի վրա:

Բյուրեղը ամրացնելով պատյան հիմքին

Կիսահաղորդչային բյուրեղը պատյանի հիմքին միացնելու հիմնական պահանջներն են միացման բարձր հուսալիությունը, մեխանիկական ամրությունը և որոշ դեպքերում. բարձր մակարդակջերմության փոխանցում բյուրեղից դեպի ենթաշերտ. Միացման գործողությունն իրականացվում է զոդման կամ սոսնձման միջոցով։

Սոսինձները մոնտաժող սոսինձները կարելի է մոտավորապես բաժանել 2 կատեգորիայի՝ էլեկտրահաղորդիչ և դիէլեկտրիկ: Սոսինձները բաղկացած են սոսինձի կապակցիչից և լցոնիչից: Էլեկտրական և ջերմային հաղորդունակությունն ապահովելու համար սոսինձին սովորաբար արծաթը ավելացնում են փոշու կամ փաթիլների տեսքով։ Ջերմահաղորդիչ դիէլեկտրիկ սոսինձներ ստեղծելու համար որպես լցոնիչներ օգտագործվում են ապակի կամ կերամիկական փոշիներ։

Զոդումն իրականացվում է հաղորդիչ ապակու կամ մետաղական զոդման միջոցով:

Ապակու զոդումները մետաղական օքսիդներից կազմված նյութեր են։ Նրանք լավ կպչունություն ունեն կերամիկայի, օքսիդների, կիսահաղորդչային նյութերի, մետաղների լայն տեսականիով և բնութագրվում են բարձր կոռոզիոն դիմադրությամբ:

Մետաղական զոդումներով զոդումն իրականացվում է բյուրեղի և հիմքի միջև դրված զոդման բարձիկների կամ տվյալ ձևի և չափի (նախնական ձևերի) միջոցով։ Զանգվածային արտադրության մեջ չիպսերի մոնտաժման համար օգտագործվում է մասնագիտացված զոդման մածուկ:

Միացնող կապում

Բյուրեղյա կապարները փաթեթի հիմքին ամրացնելու գործընթացը իրականացվում է մետաղալարերի, ժապավենի կամ կոշտ կապարների միջոցով՝ գնդակների կամ ճառագայթների տեսքով:

Լարերի տեղադրումն իրականացվում է ջերմային սեղմման, էլեկտրակոնտակտային կամ ուլտրաձայնային եռակցման միջոցով՝ օգտագործելով ոսկե, ալյումինե կամ պղնձե մետաղալարեր/ժապավեններ:

Անլար տեղադրումն իրականացվում է «շրջված բյուրեղի» (Flip-Chip) տեխնոլոգիայով։ Ծածկապատման ստեղծման գործընթացում չիպի վրա ձևավորվում են կոշտ կոնտակտներ ճառագայթների կամ զոդման գնդերի տեսքով:

Զոդման կիրառումից առաջ բյուրեղյա մակերեսը պասիվացվում է։ Լիտոգրաֆիայից և փորագրությունից հետո բյուրեղի կոնտակտային բարձիկները լրացուցիչ մետաղացված են։ Այս գործողությունն իրականացվում է պատնեշի շերտ ստեղծելու, օքսիդացումը կանխելու և թրջողությունն ու կպչունությունը բարելավելու համար: Դրանից հետո եզրակացություններ են կազմվում.

Զոդման ճառագայթները կամ գնդերը ձևավորվում են էլեկտրոլիտիկ կամ վակուումային նստեցման, պատրաստի միկրոսֆերաներով լցնելու կամ էկրան տպագրության եղանակներով։ Ձևավորված կապարներով բյուրեղը շրջվում և տեղադրվում է հիմքի վրա:

Բյուրեղի պաշտպանություն շրջակա միջավայրի ազդեցությունից

Կիսահաղորդչային սարքի բնութագրերը մեծապես որոշվում են նրա մակերեսի վիճակով: Արտաքին միջավայրը զգալի ազդեցություն ունի մակերեսի որակի և, համապատասխանաբար, սարքի պարամետրերի կայունության վրա: այս ազդեցությունը փոխվում է շահագործման ընթացքում, հետևաբար շատ կարևոր է պաշտպանել սարքի մակերեսը՝ դրա հուսալիությունը և ծառայության ժամկետը մեծացնելու համար:

Կիսահաղորդչային բյուրեղի պաշտպանությունը արտաքին միջավայրի ազդեցությունից իրականացվում է միկրոսխեմաների և կիսահաղորդչային սարքերի հավաքման վերջնական փուլում:

Կնքումը կարող է իրականացվել պատյանով կամ չփաթեթավորված դիզայնով։

Գործի կնքումն իրականացվում է գործի կափարիչը դրա հիմքին ամրացնելով զոդման կամ եռակցման միջոցով: Մետաղական, մետաղապակու և կերամիկական պատյաններն ապահովում են վակուումային հերմետիկ փակում:

Կափարիչը, կախված գործի տեսակից, կարող է զոդվել ապակե զոդման, մետաղական զոդման միջոցով կամ սոսինձով սոսնձվել: Այս նյութերից յուրաքանչյուրն ունի իր առավելությունները և ընտրվում է կախված լուծվող խնդիրներից:

Արտաքին ազդեցություններից կիսահաղորդչային բյուրեղների առանց փաթեթի պաշտպանության համար օգտագործվում են պլաստմասսա և հատուկ կաթսա միացություններ, որոնք կարող են լինել փափուկ կամ կոշտ պոլիմերացումից հետո՝ կախված օգտագործվող առաջադրանքներից և նյութերից:

Ժամանակակից արդյունաբերությունը առաջարկում է հեղուկ միացություններով բյուրեղներ լցնելու երկու տարբերակ.

1. Լցնել միջին մածուցիկության բաղադրությամբ (գլոբալ վերև, բլբակ)
2. Բարձր մածուցիկությամբ միացությունից շրջանակի ստեղծում և ցածր մածուցիկությամբ միացությամբ բյուրեղի լցնում (Dam-and-Fill):

Հեղուկ միացությունների հիմնական առավելությունը բյուրեղային կնքման այլ մեթոդների նկատմամբ դոզավորման համակարգի ճկունությունն է, որը թույլ է տալիս օգտագործել նույն նյութերը և սարքավորումները տարբեր տեսակի և չափերի բյուրեղների համար:

Պոլիմերային սոսինձներն առանձնանում են կապի տեսակով և լցնող նյութի տեսակով։

կապող նյութ

Որպես սոսինձ օգտագործվող օրգանական պոլիմերները կարելի է բաժանել երկու հիմնական կատեգորիաների՝ ջերմապլաստիկների և ջերմապլաստիկների: Դրանք բոլորն էլ օրգանական նյութեր են, բայց

զգալիորեն տարբերվում են քիմիական և ֆիզիկական հատկություններով:

Թերմոսետներում, երբ ջեռուցվում է, պոլիմերային շղթաներն անշրջելիորեն խաչաձեւ կապակցվում են կոշտ եռաչափ ցանցի կառուցվածքի մեջ: Այս դեպքում առաջացող կապերը հնարավորություն են տալիս ձեռք բերել նյութի կպչունության բարձր ունակություն, սակայն պահպանումը սահմանափակ է։

Թերմոպլաստիկ պոլիմերները չեն բուժվում: Նրանք պահպանում են տաքացման ժամանակ փափկելու և հալվելու հատկությունը՝ ստեղծելով ամուր առաձգական կապեր։ Այս հատկությունը թույլ է տալիս ջերմապլաստիկների օգտագործումն այն ծրագրերում, որտեղ պահպանողականություն է պահանջվում: Ջերմապլաստիկների սոսնձման ունակությունը ավելի ցածր է, քան ջերմապլաստիկներինը, բայց շատ դեպքերում դա միանգամայն բավարար է։

Ամրակման երրորդ տեսակը ջերմապլաստիկների և ջերմապլաստիկների խառնուրդ է՝ համակցելով

երկու տեսակի նյութերի առավելությունները. Դրանց պոլիմերային բաղադրությունը ջերմապլաստիկ և ջերմապլաստիկ կառուցվածքների փոխներթափանցող ցանց է, որը թույլ է տալիս դրանք օգտագործել համեմատաբար ցածր ջերմաստիճանում (150 o C - 200 o C) բարձր ամրության վերանորոգվող հոդերի ստեղծման համար:

Յուրաքանչյուր համակարգ ունի իր առավելություններն ու թերությունները: Ջերմապլաստիկ մածուկների օգտագործման սահմանափակումներից մեկը լուծիչի դանդաղ հեռացումն է վերամշակման գործընթացում: Նախկինում ջերմապլաստիկ նյութերի օգտագործմամբ բաղադրիչները միացնելու համար պահանջվում էր մածուկի կիրառման գործընթաց (դիտարկելով հարթությունը), չորացնելով լուծիչը հեռացնելու համար և միայն դրանից հետո բյուրեղը դնել սուբստրատի վրա: Նման գործընթացը վերացրեց սոսնձվող նյութի մեջ բացերի ձևավորումը, բայց ավելացրեց ինքնարժեքը և դժվարացրեց այս տեխնոլոգիայի օգտագործումը զանգվածային արտադրության մեջ:

Ժամանակակից ջերմապլաստիկ մածուկները լուծիչը շատ արագ գոլորշիացնելու հատկություն ունեն։ Այս հատկությունը թույլ է տալիս դրանք կիրառել չափաբաժինով, օգտագործելով ստանդարտ սարքավորումներ և տեղադրել բյուրեղը մի մածուկի վրա, որը դեռ չի չորացել: Դրան հաջորդում է ցածր ջերմաստիճանի արագ տաքացման քայլը, որի ընթացքում լուծիչը հեռացվում է և կպչուն կապեր են ստեղծվում վերահոսումից հետո:

Երկար ժամանակ դժվարություններ կային ջերմապլաստիկների և ջերմապլաստիկների հիման վրա բարձր ջերմահաղորդիչ սոսինձների ստեղծման հետ կապված: Այս պոլիմերները թույլ չէին տալիս ավելացնել ջերմահաղորդիչ լցանյութի պարունակությունը մածուկի մեջ, քանի որ լավ կպչունության համար անհրաժեշտ էր կապակցման բարձր մակարդակ (60-75%): Համեմատության համար. անօրգանական նյութերում կապող նյութի մասնաբաժինը կարող է կրճատվել մինչև 15-20%: Ժամանակակից պոլիմերային սոսինձները (Diemat DM4130, DM4030, DM6030) չունեն այս թերությունը, իսկ ջերմահաղորդիչ լցանյութի պարունակությունը հասնում է 80-90%-ի:

Լցնող

Լցանյութի տեսակը, ձևը, չափը և քանակը մեծ դեր են խաղում ջերմաէլեկտրահաղորդիչ սոսինձ ստեղծելու գործում: Արծաթը (Ag) օգտագործվում է որպես լցոնիչ՝ որպես քիմիապես դիմացկուն նյութ՝ ամենաբարձր ջերմահաղորդականությամբ: Ժամանակակից մածուկները պարունակում են

արծաթը փոշու (միկրոսֆերաների) և փաթիլների (փաթիլների) տեսքով։ Մասնիկների ճշգրիտ բաղադրությունը, քանակը և չափերը փորձնականորեն ընտրվում են յուրաքանչյուր արտադրողի կողմից և մեծապես որոշում են նյութերի ջերմահաղորդիչ, էլեկտրահաղորդիչ և կպչուն հատկությունները: Այն առաջադրանքներում, որտեղ պահանջվում է ջերմահաղորդիչ հատկություններով դիէլեկտրիկ, որպես լցանյութ օգտագործվում է կերամիկական փոշի:

Էլեկտրահաղորդիչ սոսինձ ընտրելիս պետք է հաշվի առնել հետևյալ գործոնները.

• Օգտագործված սոսինձի կամ զոդի ջերմային, էլեկտրական հաղորդունակությունը
• Մոնտաժման գործընթացի թույլատրելի ջերմաստիճանները
• Հետագա տեխնոլոգիական գործողությունների ջերմաստիճանները
• Միացման մեխանիկական ամրությունը
• Տեղադրման գործընթացի ավտոմատացում
• պահպանելիություն
• Տեղադրման գործողության արժեքը

Բացի այդ, մոնտաժման համար սոսինձ ընտրելիս պետք է ուշադրություն դարձնել պոլիմերի առաձգական մոդուլին, միացված բաղադրիչների CTE-ի մակերեսին և տարբերությանը, ինչպես նաև սոսինձի գծի հաստությանը: Որքան ցածր է առաձգականության մոդուլը (որքան ավելի փափուկ է նյութը), այնքան մեծ են բաղադրիչների տարածքները և այնքան մեծ է միացված բաղադրիչների CTE-ի տարբերությունը, և այնքան ավելի բարակ է կպչուն գիծը ընդունելի: Էլաստիկության մոդուլի բարձր արժեքը սահմանափակում է սոսնձվող գծի նվազագույն հաստությունը և միացման ենթակա բաղադրիչների չափերը՝ բարձր ջերմամեխանիկական լարումների հնարավորության պատճառով:

Պոլիմերային սոսինձների օգտագործման մասին որոշում կայացնելիս անհրաժեշտ է հաշվի առնել այդ նյութերի և միացման ենթակա բաղադրիչների որոշ տեխնոլոգիական առանձնահատկություններ, մասնավորապես.

• բյուրեղյա (կամ բաղադրիչ) երկարությունորոշում է սոսնձի գծի բեռի քանակը համակարգի սառչումից հետո: Զոդման ընթացքում մածուկը և ենթաշերտը ընդլայնվում են ըստ իրենց CTE-ների: Խոշոր չափի բյուրեղների համար պետք է օգտագործվեն փափուկ (ցածր մոդուլի) սոսինձներ կամ CTE համապատասխան բյուրեղյա/սուբստրատի նյութեր: Եթե ​​CTE-ի տարբերությունը չափազանց մեծ է բյուրեղի տրված չափի համար, ապա կապը կարող է կոտրվել, ինչի հետևանքով բյուրեղը պոկվում է ենթաշերտից: Մածուկի յուրաքանչյուր տեսակի համար արտադրողը սովորաբար տալիս է առաջարկություններ առավելագույն չափերըբյուրեղյա բյուրեղի / սուբստրատի CTE-ի տարբերության որոշակի արժեքների համար.

• գավազանի լայնությունը (կամ միացված բաղադրիչները)որոշում է այն հեռավորությունը, որով անցնում է սոսինձի մեջ պարունակվող լուծիչը, մինչև այն դուրս գա սոսինձի գիծից: Հետևաբար, լուծիչի ճիշտ հեռացման համար պետք է հաշվի առնել նաև բյուրեղի չափը.

• բյուրեղի և հիմքի (կամ միացված բաղադրիչների) մետաղացումպարտադիր չէ: Ընդհանուր առմամբ, պոլիմերային սոսինձները լավ կպչունություն ունեն բազմաթիվ ոչ մետաղացված մակերեսների վրա: Մակերեւույթները պետք է զերծ լինեն օրգանական աղտոտիչներից.

• սոսինձի գծի հաստությունը:Ջերմահաղորդիչ լցոնիչ պարունակող բոլոր սոսինձների համար կա dx սոսինձի գծի նվազագույն հաստության սահմանափակում (տես նկարը): Չափազանց բարակ հոդը չի ունենա բավականաչափ սոսինձ, որպեսզի ծածկի ամբողջ լցոնիչը և կապեր ձևավորի միացման ենթակա մակերեսներին: Բացի այդ, առաձգականության բարձր մոդուլ ունեցող նյութերի համար կարի հաստությունը կարող է սահմանափակվել տարբեր CTE-ներով միանալու նյութերի համար: Սովորաբար ցածր մոդուլով սոսինձների համար առաջարկվող նվազագույն հոդերի հաստությունը 20-50 մկմ է, բարձր մոդուլով սոսինձների համար՝ 50-100 մկմ;

• սոսինձի կյանքի տևողությունը՝ մինչև բաղադրիչի տեղադրումը:Սոսինձը կիրառելուց հետո մածուկից ստացված լուծիչը սկսում է աստիճանաբար գոլորշիանալ: Եթե ​​սոսինձը չորանում է, ապա միացման նյութերի թրջում և սոսնձում չի լինում։ Փոքր բաղադրիչների համար, որտեղ մակերեսի և կիրառվող սոսինձի ծավալի հարաբերակցությունը մեծ է, լուծիչը արագ գոլորշիանում է, և կիրառությունից հետո բաղադրիչի տեղադրման ժամանակը պետք է նվազագույնի հասցվի: Որպես կանոն, տարբեր սոսինձների համար բաղադրիչի տեղադրման ժամկետը տատանվում է տասնյակ րոպեներից մինչև մի քանի ժամ;

• կյանքի ժամկետը մինչև սոսինձի ջերմային ամրացումըչափվում է բաղադրիչի տեղադրման պահից մինչև ամբողջ համակարգը տեղադրվի ջեռոցում: Երկար ուշացումով կարող է առաջանալ սոսինձի շերտազատում և տարածում, ինչը բացասաբար է անդրադառնում նյութի կպչունության և ջերմային հաղորդունակության վրա: Որքան փոքր է բաղադրիչի չափը և կիրառվող սոսինձի քանակը, այնքան ավելի արագ այն կարող է չորանալ: Կաթսայի ժամկետը մինչև սոսինձի ջերմային ամրացումը կարող է տատանվել տասնյակ րոպեներից մինչև մի քանի ժամ:

Լարերի, ժապավենների ընտրություն

Լար/ժապավենի միացման հուսալիությունը մեծապես կախված է մետաղալար/ժապավենի ճիշտ ընտրությունից: Որոշակի տեսակի մետաղալարերի օգտագործման պայմանները որոշող հիմնական գործոններն են.

Կեղևի տեսակը. Կնքված պատյաններում օգտագործվում է միայն ալյումին կամ պղնձի մետաղալար, քանի որ ոսկին և ալյումինը ձևավորում են փխրուն միջմետաղային միացություններ բարձր կնքման ջերմաստիճանում: Այնուամենայնիվ, միայն ոսկե մետաղալարեր/ժապավեններ են օգտագործվում առանց ճնշման պատյանների համար, ինչպես տրված տեսակըբնակարանը չի ապահովում խոնավությունից ամբողջական մեկուսացում, ինչը հանգեցնում է ալյումինի և պղնձե մետաղալարերի կոռոզիայի:

Մետաղական / ժապավենի չափերը(տրամագիծը, լայնությունը, հաստությունը) փոքր բարձիկներ ունեցող սխեմաների համար պահանջվում են ավելի բարակ հաղորդիչներ: Մյուս կողմից, որքան մեծ է միացումով հոսող հոսանքը, այնքան մեծ պետք է ապահովվի հաղորդիչների խաչմերուկը:

Առաձգական ուժ. Լարերը/ժապավենները ենթարկվում են արտաքին մեխանիկական սթրեսի հետագա փուլերում և շահագործման ընթացքում, հետևաբար, որքան բարձր է առաձգական ուժը, այնքան լավ:

Հարաբերական ընդլայնում. Կարևոր հատկանիշմետաղալար ընտրելիս. Երկարացման չափազանց բարձր արժեքները դժվարացնում են օղակի ձևավորումը վերահսկելը լարային կապ ստեղծելիս:

Բյուրեղյա պաշտպանության մեթոդի ընտրություն

Չիպերի կնքումը կարող է իրականացվել պատյանով կամ առանց փաթեթավորման դիզայնի:

Կնքման փուլում օգտագործվող տեխնոլոգիան և նյութերը ընտրելիս պետք է հաշվի առնել հետևյալ գործոնները.

• Բնակարանի խստության պահանջվող մակարդակը
• Կնքման գործընթացի թույլատրելի ջերմաստիճանները
• Չիպի աշխատանքային ջերմաստիճանը
• Միացման ենթակա մակերեսների մետաղացման առկայությունը
• Հոսքի և հատուկ մոնտաժային մթնոլորտ օգտագործելու հնարավորություն
• Կնքման գործընթացի ավտոմատացում
• Կնքման գործողության արժեքը

Հոդվածում ներկայացված են միկրոսխեմաների արտադրության մեջ կիսահաղորդչային վաֆլիների վրա բշտիկների ձևավորման համար օգտագործվող տեխնոլոգիաների և նյութերի ակնարկ: