книги из ГПНТБ / Рабинович А.Г. Технология производства гидроакустической аппаратуры учеб. для судостроит. техникумов

временным воздействием электрической нагрузки и повышенной температуры (40—80°С).

Заключительной операцией изготовления микромодулей яв­ ляется их у п а к о в к а в индивидуальную тару. Конструкция инди­

занных элементов, сформированных на одной пластине методом

Выполняются пленочные микросхемы на изолирующих основа­ ниях (подложках), на одну или обе стороны которых по опреде­ ленному рисунку наносятся методом осаждения или напыления тонкие (до нескольких микрон) пленки из проводящих, диэлектри­ ческих, магнитных и полупроводниковых материалов.

При осаждении пленки хрома, нихрома или других высокоомных металлов можно получить сопротивления величиной от 200 до 10 000 ом. Напыленные сопротивления отличаются большой ста­ бильностью и низким температурным коэффициентом.

Емкости получают напылением с двух сторон диэлектрических подложек проводящих пленок или многослойным напылением про­

Проводящие пленки образуются осаждением алюминия, меди, серебра, золота. Диэлектрические пленки создаются из двуокиси кремния, окиси тантала, моноокиси кремния и др. При нанесении пленок может быть предусмотрено одновременное их использова­ ние в качестве, например, резисторов и обкладок конденсаторов.

Тонкопленочная технология изготовления микросхем допускает возможность создания различных комбинаций, отличающихся по­ рядком следования слоев, их толщиной, формой и площадью, ве­ личиной удельного сопротивления и емкости, а также расположе­ нием выводов.

Конструктивно пленочные интегральные схемы могут содержать либо одни только тонкопленочные микроэлементы (обычно пас­ сивные), либо включать в себя и навесные дискретные элементы (микродиоды, микротранзисторы, микроиндуктивности).

Интегральные схемы, содержащие кроме пленочных элементов также и активные дискретные элементы, носят название г и б р и д ­ н ы х и н т е г р а л ь н ы х м и к р о с х е м .

На рис. 121 показана конструкция пленочной гибридной инте­ гральной схемы, в которой тонкопленочной технологией выполнены проводники и резисторы Rl—R3. Дискретными элементами в этой схеме являются транзистор Т, диод Д и конденсатор С.

носиться термическим испарением в вакууме или методом катод­ ного распыления.

Вода, для охлаж­ дения катода

ряться и перемещаться прямолинейно, оседая на холодных прегра­ дах. Таким образом, пары испаряемого металла осаждаются на поверхности металлизируемых деталей, помещенных над испари­ телем. Вследствие пониженной теплопередачи в вакууме покрывае­ мые детали практически не нагреваются.

На рис. 122 изображена схема установки для вакуумного на­ пыления. Испаритель 4 может быть выполнен с непосредственным или косвенным подогревом. При непосредственном подогреве ток пропускается через испаряемый материал. Чаще используются испарители с косвенным подогревом. В этом случае испаряемое

вещество помещается в специальные подогреватели, в которых оно подогревается до необходимой температуры.

П р и к а т о д н о м р а с п ы л е н и и в вакууме используется прямое воздействие на распыляемый металл электрического тока, при котором происходит характерное для тлеющего разряда явле­ ние переноса частиц металла с отрицательного электрода (катода) к аноду. Подобный перенос частиц осуществляется при напряже­ нии 1000—3000 в и глубоком вакууме. На рис. 123 приведена схема установки для катодного распыления. Катодом служит рас­ пыляемый металл, анод изготовляют из стали или алюминия. На анод помещают пластинку, подлежащую напылению.

Для получения на поверхности пластинки требуемого рисунка напыляемого вещества применяют маски (трафареты), представ­

Для обеспечения соединения проводящих слоев в пленках диэлек­

После каждого из перечисленных переходов производится кон­ троль параметров путем измерения толщины и скорости напыле­ ния пленок и электрических характеристик с помощью электроиз­ мерительных приборов.

Используя свойства кристаллической решетки некоторых твер­ дых тел, получают так называемые т в е р д ы е с х е м ы . Такая схема представляет собой функциональное радиоэлектронное уст­ ройство, полученное путем создания в полупроводниковых кристал­ лах кремния или германия отдельных зон, слоев и участков, кото­ рые по своим свойствам эквивалентны пассивным или активным элементам.

Свойства кристалла кремния или германия можно в широких пределах изменять путем внесения в строго определенных местах и количествах различных неоднородностей. Путем специальной обработки можно получить в кристалле как активные, так и пас­

слое толщиной в несколько микрон проходит граница между двумя

Твердые интегральные схемы изготовляются на основе техноло­ гии производства полупроводниковых приборов, применяемой при изготовлении транзисторов и диодов.

Основными этапами технологии производства твердых интег­ ральных схем являются: окисление поверхности, создание локаль­ ных областей, диффузия примесей, изоляция локальных областей и соединение элементов твердой схемы.

О к и с л е н и е п о в е р х н о с т и для получения пленки дву­ окиси кремния производится в атмосфере влажного кислорода при

чением покрытой фоторезистом заготовки через негатив ультрафио­ летовыми лучами. Участки заготовки под светлыми местами нега­ тива задубливаются, а незасвеченный слой фоторезиста легко смы­ вается. После этого заготовка травится в плавиковой кислоте для удаления окисной пленки в незадубленных зонах. Задубленный

бора производится при температуре 1000—1200° С из газовой фазы. Изменением глубины диффузии примесей можно получить области

вратить паразитные связи между элементами. Для этого на не за­ щищенные окисной пленкой участки наносят тонкий слой пленки БіОг так же, как при окислении.

С о е д и н е н и е э л е м е н т о в т в е р д о й с х е м ы осуществ­ ляется избирательной металлизацией поверхности, обеспечиваю­ щей необходимые электрические соединения.

После проведения указанных операций интегральная твердая схема монтируется в корпусе с присоединением внешних вы­ водов.

Интегральные твердые схемы характеризуются чрезвычайно большой плотностью монтажа и высокой надежностью, обуслов­ ленной отсутствием дискретных элементов, резким сокращением числа паек, малым весом и объемом, что значительно уменьшает влияние ударов и вибрации.

Контрольные вопросы

1.Что называется печатной платой?

2.Какие способы изготовления печатных плат Вы знаете и каковы их технические характеристики?

3. Какие типы многослойных печатных плат Вам известны и каковы их достоинства

и недостатки?

4.Что такое микроминиатюризация радиоаппаратуры?

5.Как конструктивно оформлен микромодуль?

6.Как производится герметизация микромодулей?

7.Что называется гибридной пленочной интегральной микросхемой?

8.Что называется твердой микросхемой?

ГЛАВА 13

РЕГУЛИРОВАНИЕ ГИДРОАКУСТИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ

§ 57. Назначение и особенности регулировочных работ

Под р е г у л и р о в а н и е м понимают комплекс работ по дове­ дению параметров аппаратуры с заданной степенью точности до величин, соответствующих требованиям, предъявляемым техниче­ скими условиями, ГОСТом или эталонным образцом. В процессе регулировочных работ проверяют правильность выполнения сбо- рочно-монтажных операций, осуществляют механическую регули­ ровку кинематических и электромеханических элементов, электри­ ческую регулировку и общий контроль.

Необходимость регулирования в условиях производства вызвана неизбежно существующими колебаниями параметров отдельных элементов, которые нарушают точность выходных данных всего устройства. Величина выходных параметров и степень их точности зависят от группы и назначения аппаратуры и задаются техниче­ скими требованиями. Эти требования для большинства устройств оказываются весьма высокими, так как они должны обеспечить нормальную работу аппаратуры в тяжелых климатических усло­ виях при значительных механических воздействиях извне. Кроме того, в процессе эксплуатации с течением времени происходит естественный процесс изменения ряда величин, которые также влияют на выходные параметры.

Регулировочные работы хотя и вызываются технической необ­ ходимостью, но выполнять их следует с наименьшими затратами. При выборе технологии регулировочных работ необходимо отда­ вать предпочтение наиболее рациональным и совершенным мето­ дам, последовательности и точности измерений.

Для компенсации колебаний параметров отдельных узлов и блоков аппаратуры предусматриваются различные регулировочные элементы, одни из которых выносят на переднюю панель для использования в процессе эксплуатации, а другие, размещенные внутри прибора,— в процессе изготовления и ремонта.

Впроцессе регулировочных работ обнаруживают и устраняют все неисправности, допущенные в процессе сборки и монтажа. Ха­ рактер и объем этих работ определяется их назначением, конструк­ цией аппаратуры, видом и объемом производства, оснащенностью технологического процесса.

Вединичном производстве при изготовлении опытных образцов получение оптимальных параметров может достигаться не только специально предусмотренными органами регулировки, но и частич­ ным изменением конструкции.

Разбивка регулировочных работ на ряд простых операций и предварительное регулирование отдельных узлов, характерные для серийного и массового производства, позволяют сократить трудо­ емкость и оснастить процесс специализированными регулировоч­ ными приборами.

степени определяют не только точность измерений, но и возмож­ ность применения приборов для данных конкретных измерений.

Следует помнить, что при подключении измерительных прибо­ ров к регулируемым устройствам вносятся дополнительные сопро­ тивления (активные и реактивные), которые могут вызвать пара­ зитные процессы и исказить действительную картину.

В условиях производства могут применяться как лабораторные, так и цеховые измерительные приборы, являющиеся менее универ­ сальными и рассчитанные на более длительную стабильную непре­ рывную работу.

Специальная цеховая аппаратура состоит из генератора и индикатора, смонтированных на одном стенде. Такой аппаратурой служат эталоны регулируемых устройств, с которыми сравнивают данное устройство. Этим облегчается регулировка.

Аппаратура, применяемая при регулировке, в зависимости от назначения включает в себя приборы для измерения сопротивле­ ний, напряжений, токов и частоты, наблюдения форм напряжений и токов, получения различных колебаний, а также специальные приборы для проверки и регулировки блоков и приборов конкрет­ ной гидроакустической аппаратуры. Следует максимально исполь­ зовать электронные приборы с цифровой индикацией измеряемой величины.

Для измерения сопротивлений, напряжений и токов в электри­ ческих цепях наиболее часто применяют различные авометры (Ц4312, Ц4313 и им подобные), а также ламповые вольтметры (В7-2А и др.). Для измерения амплитудных значений импульсов используют импульсные вольтметры (В4-2 и др.), позволяющие измерять напряжения от 0 до 50 кв (с делителем) в широком диапазоне частот.

Цеховой аппаратурой для измерения сопротивления и напря­ жения в различных участках схемы служат специальные стенды для проверки правильности монтажа. Стенд представляет собой измерительную схему (чаще всего мостовую), к которой подклю­ чают участки испытуемого прибора с помощью специальных при­ способлений (см. § 50).

Измерение сопротивлений изоляции производится при помощи м е г о м м е т р а . При этом выбор типа прибора определяется в пер­ вую очередь напряжением, при котором необходимо проверить сопротивление изоляции. Основное применение получили мегом­ метры с рабочим напряжением 100, 500, 1000 и 2500 в.

Для наблюдения форм напряжений и токов, протекающих в це­ пях, применяется аппаратура, снабженная электронно-лучевой трубкой. В качестве самостоятельных приборов для этих целей используются о с ц и л л о г р а ф ы . Для наблюдения импульсов в осциллографах предусматривается ждущая развертка.

Выбор осциллографов определяется значениями измеряемых величин, полосой пропускания частот, входными сопротивлениями и видами разверток. Кроме того, осциллографы могут быть состав­ ной частью аппаратуры для визуальной настройки приборов (свип-

сигналов разной формы. Выбор генератора определяется диапазо­ ном рабочих частот, величиной и формой выходного сигнала. Большая часть генераторов звуковой и ультразвуковой частоты выдает синусоидальные колебания (ГЗ-2, ГЗ-3; ГЗ-4; ГЗ-16 и им подобные), но имеются генераторы (ГЗ-17), вырабатывающие пря­ моугольные, пилообразные и треугольные импульсы. Из синусои­ дальных генераторов наиболее универсальным является ГЗ-33, вы­ дающий сигналы мощностью до 5 вт.

Для проверки помехоустойчивости видеотрактов и измерения собственных шумов высокочувствительных усилителей применяются

позволяющие быстро проверить аппаратуру на соответствие пара­

Источником энергии для питания аппаратуры может быть про­ мышленная электросеть, бортсеть или самостоятельный агрегат. Повышение частоты питающего напряжения, которое предусматри­ вается в специальных агрегатах, уменьшает габариты и вес аппа­ ратуры.

торов, а различные напряжения постоянного тока — при помощи выпрямительных устройств. Существует большое количество схем и конструкций питающих устройств, которые могут располагаться на одном общем шасси с аппаратом или выполняться в виде само­ стоятельного прибора (блока). В общем случае питающее устрой­ ство, состоящее из трансформатора, выпрямителя, фильтра и дру­ гих элементов, называют в ы п р я м и т е л е м . По степени стабили-