Головна

Захисні матеріали і методи герметизації мікроелементів, мікромодулів і мікросхем

  1. I. 2.4. Принципи та методи дослідження сучасної психології
  2. I. Методичні рекомендації (матеріали) для викладача
  3. I. Методи перехоплення.
  4. I. Суб'єктивні методи дослідження ендокринної системи.
  5. I. Суб'єктивні методи дослідження кровотворної системи.
  6. I. Суб'єктивні методи дослідження органів жовчовиділення і підшлункової залози.
  7. I. Суб'єктивні методи дослідження органів сечовиділення.

Для збільшення терміну служби, а також підвищення надійності виробляються покриття мікроелементів, мікромодулів і мікросхем захисними матеріалами і їх герметизація.

Вибір захисних матеріалів залежить від їх фізичних, хімічних і технологічних властивостей, області застосування, методів найбільш раціонального використання. Як захисні матеріалів використовуються епоксидні і силіконові матеріали, кремнійорганічні смоли і ін.

епоксидні матеріали випускаються у вигляді смол, компаундів, клеїв, емалей, просочувальних лаків і широко використовуються для заливки мікромодулів, мікросхем, а також для просочення мікротрансформаторов і котушок індуктивності. Епоксидні смоли мають високі вологозахисні, механічні та електричні властивості; термостійкість смол до 250 ° С.

силіконові матеріали випускаються у вигляді смол, компаундів, лаків, рідин, каучуків і застосовуються для заливки і обволакивания мікроелементів. За стійкістю до змін температури силіконові матеріали значно перевершують інші синтетичні смоли. Вони дуже вологостійкі і мають гарні електроізоляційними характеристиками, які не змінюються при високих температурах.

Крім того, випускається також велика номенклатура крем-нійорганіческіх смол, застосовуваних для заливки і просочення мікроелементів.

Герметизація мікроелементів, мікромодулів і мікросхем здійснюється просоченням, заливанням, обгортування, корпусних захистом, покриттям пластмасою.

Вибір способу герметизації визначається в основному умовами експлуатації, які є обладнанням і необхідною продуктивністю. У кожному конкретному випадку слід вибирати оптимальні матеріали і метод герметизації.

Розглянемо найбільш поширені методи герметизації мікроелементів, мікромодулів і мікросхем.

при герметизації просоченням рідкий лак або компаунд вводять в усі внутрішні порожнечі мікроелемента. При використанні цього методу спочатку видаляється волога з мікроелемента, потім його занурюють в герметизирующий склад і після цього сушать. Часто ці процеси проводяться одночасно з впливом тиску і вакууму. Для прискорення процесу просочення застосовують ультразвук, що дозволяє в 3 ... 5 разів скоротити час просочення; крім того, процеси з використанням ультразвукової просочення добре піддаються механізації. Іноді просочення виконують методом відцентрової виливки. Просочення сприяє підвищенню вологостійкості, електричної і механічної міцності, а також підвищенню робочих характеристик мікроелементів.

при герметизації заливкою компаундами зазвичай застосовують формочку, яка не відділяється від залитого мікроелемента. Під заливкою також розуміється і нанесення захисного шару прямо на поверхню друкованої плати або мікроелемента. Зазвичай їх заливають вакуумованим компаундом.

Заливка забезпечує захист функціональних вузлів і модулів від механічних і кліматичних впливів в широкому інтервалі температур. Заливка часто проводиться в поєднанні з просоченням. Так, наприклад, мікротрансформатори герметизують просоченням і заливкою епоксидними смолами.

при герметизації обволіканню зазвичай наносять кілька шарів вологостійкого герметизирующего матеріалу. Часто проводиться попереднє обволікання кремнийорганическими компаундами. Обволікання може здійснюватися як ручним способом, так і на напівавтоматах і автоматах.

корпусні захист мікроелементів, мікромодулів і мікросхем значно підвищує їх експлуатаційні властивості. Мікросхеми випускаються в уніфікованих стандартизованих металевих або пластмасових корпусах, службовців для захисту елементів мікросхем від механічних і кліматичних впливів.

За конструктивно-технологічною ознакою корпусу мікросхем класифікуються на металокерамічні, металоскляний, металлополімерниє, керамічні та пластмасові.

Найбільш широке застосування отримали металокерамічні і металлополімерниє плоскі корпусу (рис. 3.15, а), а також металоскляний круглі (рис. 3.15, б).

Усередині корпусу до його основи пайкою або приклеюванням кріпиться підкладка мікросхеми. Висновки корпусу з'єднуються з контактними майданчиками підкладки мікросхеми золотими нитками завтовшки 20 ... 50 мкм за допомогою термокомпрессіі або лазерного зварювання.

При промисловому виготовленні мікроблоків з інтегральних мікросхем більш економічним є використання групових методів розміщення інтегральних мікросхем в одному корпусі. Стандартний микроблок має розміри 200 х 25 мм. На такому микроблока може розміститися до 100 інтегральних мікросхем. Внутрішні з'єднання мікроблоків здійснюються за допомогою друкованого монтажу. Висновки виготовляються з кобальту, молібдену або вольфраму.

Крім того, широко застосовується герметизація інтегральних мікросхем пластмасою (Рис. 3.15, в). Вона дозволяє різко скоротити витрати на герметизацію мікросхем і спростити технологію їх виробництва.

В даний час на виробництві використовується автоматизоване устаткування, що дозволяє виконувати наступні технологічні операції:

штампування нікелевих висновків у вигляді безперервної стрічки;

нанесення на висновки покриття з золота для під'єднання кристала напівпровідникової мікросхеми;

герметизацію приладу пластмасою після приєднання кристала;

розрізання безперервної стрічки з герметизованими мікросхемами на окремі прилади.

Число висновків мікросхеми може бути від трьох до чотирнадцяти (і вище) в залежності від її типу. Досить велику відстань між осями висновків полегшує виготовлення друкованого монтажу, свердління отворів в платах під штирі і розміщення контактних майданчиків. Таке розташування висновків дозволяє здійснювати автоматизацію складання і монтажу мікросхем з використанням багатошарових друкованих плат.

Відносно великі розміри корпусів мікросхем полегшують як ручну, так і автоматичну збірку, хоча і призводять до невеликого збільшення габаритів апаратури. Методи герметизації різних елементів наведені в табл. 3.3.

Таблиця 3.3

Методи герметизації різних елементів

 метод  мікроелемент  Примітка
 просочення  Мікротрансформатор  Технологічний, найбільш поширений. Використання ультразвуку дозволяє скоротити час просочення
 заливка  теж  Вимагає використання мінімальної кількості обладнання та апаратури. Економічний з точки зору невеликих партій
 обволікання  Резистор, конденсатор, трансформатор, котушки індуктивності в мініатюрному виконанні  Вимагає використання мінімальної кількості обладнання і апаратури
 опресовування  теж  Найбільш економічний з точки зору великих партій
 Висновок в металевий корпус  Резистор, конденсатор, котушка індуктивності в мініатюрному виконанні, микромодули і мікросхеми  Сприяє підвищенню експлуатаційних характеристик елементів і мікросхем


Попередня   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   Наступна

Правила монтажу і експлуатації напівпровідникових приладів | Класифікація та позначення транзисторів, правила монтажу та експлуатації | перемикачі | роз'єми | Основні напрямки розвитку мініатюризації і микроминиатюризации радіоелектронної апаратури та приладів | Уніфіковані функціональні модулі та мікромодулі | Плівкові інтегральні мікросхеми | Гібридні інтегральні мікросхеми | Напівпровідникові інтегральні мікросхеми | Поєднані інтегральні мікросхеми. Великі інтегральні мікросхеми (ВІС) |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати