книги / Микроэлектроника. Гибридные интегральные функциональные устройства

ри блока, близкое к нормальному, в течение 8 лет. Для аппаратуры менее ответственного назначения и разового

Рис. 5.2. Зависимость времени нормальной работы бло­ ка ( от его объема V и натекания для допустимого из­ менения давления 13 (прямая У) и 1,3 Па (прямая 2)

где М, Ма—молекулярная масса газа в корпусе и окружа­ ющего воздуха; /затм — атмосферное давление; В — коэф­ фициент пропорциональности.

Для гелия формула (5.2) упрощается:

ВI— р/ратм

При допустимом уменьшении парциального давления в корпусе на 1,3 и 13 Па время нормальной работы блока t в зависимости от объема V и истечения газа б из этого объема приведено на рис. 5.2. Для ответственной аппарату­

нениям давления, а также старение структуры резины под действием агрессивных сред и фонового излучения снижают эффективность метода.

Герметизация разъемов осуществляется прокладками и заливкой компаундами мест соединения разъема с корпу­ сом, пайкой монтажной платы разъема с корпусом с

Рис. 5.4. Схемы низкочастотных герметичных разъемов

вающих хорошую адгезию как к стенкам гермокорпуса, так и к элементам соединителя во всем диапазоне рабочих температур.

При герметизации разъема согласно рис. 5.4, а в стен­ ке гермокорпуса создается сквозное отверстие специальной формы с рифлением стенок по периметру для увеличения

поверхности сцепления компаунда и металла. Соединитель 2 с помощью обоймы 3 жестко крепится к стенке гермо­ корпуса винтами 4. Корпус соединителя с обоймой предва­

пуса и соединителем заполняется эластичным заливочным компаундом 6 типа ПДИ-21, который и обеспечивает необ­ ходимую герметизацию узла.

Модификацией рассмотренного сопособа герметизации является вариант, показанный на рис. 5.4, б. Соединитель 3 устанавливается на корпусе прибора 1 с помощью обой­ мы 6 через прокладку 4 и жестко крепится винтами 5. Выводы соединителя распаиваются на контактные площад­ ки печатной платы 7, сориентированной перпендикулярно корпусу соединителя (параллельно выводам). Соединитель

7 является проходным элементом в данном узле. Объем между стенками корпуса, платой и прокладкой заполняет­ ся эластичным компаундом 8 типа ВИКСИНТ-Победа, который обеспечивает необходимую герметичность узла. Так как в качестве проходной платы применена МПП,

платы температурное воздействие на компаунд исклю­ чено; кроме того, улучшается ремонтопригодность. При герметизации корпусов цилиндрической формы основание и кожух крепятся резьбовым соединением.

§ 5.2. Контроль герметичности

Для контроля герметичности корпусов применяются следующие методы: опрессовки, вакуумный, вакуумно­ жидкостный, люминесцентный и радиоактивный. Однако для проверки герметичности корпусов ГИФУ наиболее час­ то применяется масс-спектроскопический метод отыскания течей в герметичных объемах, имеющий наиболее высокую чувствительность (6 10~15 м3 Па/с) и позволяющий автоматизировать процесс контроля.

Широкое распространение для этих целей получили гелиевые течеискатели типа ПТИ-7. Испытания на герме-

тичность и наполнение нейтральным газом через штен-

до низкого давления; после прекращения откачки камера подключается к масс-спектрометру типа ПТИ-7, где фикси-

Рис. 5.5. Структурная схема установки для проверки герметичности блоков:

руется наличие молекул гелия, вытекающего из загер­ метизированного прибора (корпуса).

При молекулярном истечении газа

/(с • мВ); р — показания милливольтметра масс-спектро­ метра, мВ (фиксируется превышение отсчета прибора над фоном, который определяется заранее для каждого изме­ рения); у— концентрация газа в приборе, г/л; р1 — дав­ ление в откачиваемой камере (может быть принято равным

Обычно проверка на герметичность корпусов ГИФУ про­ водится дважды: при испытаниях корпусов (с технологи­ ческим присоединением крышки корпуса или с опаяной крышкой) и перед заполнением нейтральным газом кор­ пуса с установленными и смонтированными ячейками и присоединительной крышкой. Как отмечалось, заполне­ ние газом проводится через специальный штенгель в корпусе (медная трубка диаметром 0,5—5 мм); после этого проводится диффузионная сварка (опайка) и удаление ненужной части штенгеля корпуса.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном пособии нашли отражение основные конст­ руктивно-технологические аспекты создания ГИФУ раз­ личного схемотехнического назначения. Такие устройства позволяют значительно расширить возможности монтажа микроэлектронных изделий по сравнению с традиционным подходом: снизить коэффициент дезинтеграции устройств, уменьшить габариты и массу блоков МЭА, увеличить их надежность, снизить материалоемкость и трудоемкость их изготовления.

Указанное конструктивно-технологическое направле­ ние монтажа МЭА особенно перспективно в свете основ­ ных путей развития полупроводниковой технологии, свя­ занной с увеличением степени интеграции в кристалле, а следовательно (на данном этапе), с увеличением числа выводов от кристалла, расширением использования ИМС частного применения, универсальных вентильных матриц и т. д. Отметим основные тенденции развития ГИФУ на дан­ ном этапе:

1) увеличение размеров коммутационных плат при сохранении и даже ужесточении достигнутых предельных размеров проводников и зазоров между ними, диаметра переходных отверстий, шага контактных площадок;

2) использование систем микрополосковых линий пере­ дач в коммутационных платах с одновременным обеспе­ чением точности выполнения рисунка (в связи с необхо­ димостью повышения точности воспроизведения волно­ вого сопротивления);

3) переход к универсальным автоматическим системам проектирования по принципу максимально плотного раз­

не требующих электрической проверки после изготовления (отдельные дефекты таких плат проще устранить на этапе регулировки ГИФУ с помощью ЭВМ);

5) большее применение бескорпусной элементной базе ГИФУ, позволяющей существенно улучшить его показатели;

6) полный переход к микромонтажу бескорпусной элементной базы с помощью жестких организованных выводов, особенно с помощью столбиковых выводов.

Таким образом, можно ожидать, что ГИФУ по своей функциональной сложности заменят существующие моно­ блоки МЭА, в результате чего комплексная система может разместиться на одной или нескольких платах при об­ щей герметизации устройства в целом.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Микроэлектронная аппаратура на бескорпусных интегральных

Вмире науки, 1983, № 9.

4.Родзял П. Технология герметизации элементов РЭА: Пер.

спольск./Под ред. В. А. Волкова. — М.: Радио и связь, 1981.

5.Нестеров П. В. Сверхбольшие интегральные схемы: Проблемы создания и ожидаемые результаты // Зарубежная радиоэлектрони­ ка, 1980, N9 82.

6.Гибкие автоматизированные системы // Радиоэлектроника за рубежом, 1984, вып. 20.