Файл: Курносов, А. И. Технология производства полупроводниковых приборов учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 110

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

после каждой операции штамповки производят отжиг заго­ товок на воздухе в муфельных печах. При использовании бескис­ лородной меди отжиг заготовок можно проводить в водородных печах, при этом снятие окисной пленки не требуется. Точные раз­ меры фланца обеспечиваются благодаря операции вырубки. Лиш­ ний металл хвостовика удаляют при токарной обработке, которую можно совместить с нарезанием резьбы.

С такой конструкцией выпускают тиристоры средней мощности КУ201А—КУ201Л, Д235А—Д235Г, КУ203, КУ202 и др.

Конструкции корпусов 4—46, 4—2в аналогичны конструкции 4—4а и отличаются только геометрическими размерами и электри­ ческими параметрами (см. табл. 11.7).

13 г 4 5 в

Рис. 11.20. Конструкция корпуса для тиристора средней мощности

Основные параметры рассмотренных корпусов приведены

втабл. 11.7.

§11.6. Корпусы фотоприемников и источников света

Полупроводниковые источники света — класс приборов, который получает все более широкое распространение в устройствах опти­ ческой связи, точечной и цифровой индикации, в счетно-решающих устройствах. Приборы, работающие в ИК-области, используют для передачи и записи информации на фоточувствительные пленки. В зависимости от конструкции прибора и условий применения раз­ личают единичные и многоэлементные источники излучения для ви­ димой и ИК-области спектра.

Основная особенность корпусов фотоэлектрических приборов — наличие приемного (или выходного) окна.

На рис. 11.21, а и б представлена конструкция корпуса 5—1а полупроводникового источника излучения в ИК-области спектра. Основой конструкции и теплоотводом является кристаллодержатель 1 из медной проволоки, на который напаивают кристалл 2 с р-п-переходом и верхним выводом 3 из никелевой или серебряной плющенки. Кристалл выполняют в виде усеченного конуса, боко­

334


вая поверхность которого является излучающей. Окончательную герметизацию приборов осуществляют пластмассой 4, прозрачной в ИК-диапазоне.

На рис. 11.22 дана конструкция корпуса 5—16 полупроводнико­ вого источника излучения в видимой части спектра, предназначен­

ная для световой индика­

 

ции. Она состоит из кри­

 

сталла 2 с двумя гибкими

 

выводами 1 и 4, припаян­

 

ными к омическим контак­

 

там

кристалла 2.

Гибкие

 

выводы 1 и 4

изготавли­

 

вают из серебряной плю­

 

щении. Кристалл с припа­

 

янными выводами покры­

 

вают

(герметизируют)

 

прозрачной пластмассой 5.

S)

Со стороны

 

излучающей

 

Рис. 11.21. Конструкция корпуса полу­

поверхности

 

кристалла

для

фокусировки

 

излуче­

проводникового источника излучения

 

в ИК-области спектра

ния

имеется

линза 3 из

 

стекла,

которая приклеена

 

в

оптическом

контакте

 

с герметизирующей пласт­

 

массой и излучающей по­

 

верхностью кристалла.

 

На рис. 11.23 показана

 

конструкция корпуса 5—2

 

фотоприемника и источни­

 

ка излучения. Корпус со­

 

стоит

из

двухвыводной

 

ножки и баллона с опти­

 

ческим

окном.

 

Ножка

 

корпуса 1

 

изготовлена

 

штамповкой

из листового

 

сплава 29НК. К ножке 1

 

конденсаторной

сваркой

 

приварен базовый вывод 9

 

из никелевой

проволоки.

 

В ножку 1 через

 

стекло-

Рис. 11.22. Конструкция корпуса полупро­

бусу 7

из

стекла

С49-2

впаян второй

вывод 6 из

водникового источника излучения в види­

мой части спектра

сплава 29НК.

Ножка име-

 

ет гальваническое никеле­ вое покрытие для защиты от коррозии и для улучшения смачива­

ния припоем при напайке полупроводникового кристалла. На ножКУ 1 напаивают полупроводниковый кристалл 4 из арсенида гал­ лия или карбида кремния без компенсирующей прокладки или че­ рез компенсирующую прокладку 8 из молибдена или вольфрама.

335


Верхний вывод кристалла с помощью никелевой плющенки 5 соеди­ няют с изолированным выводом 6 ножки. Никелевая плющенка может иметь золотое покрытие. Окончательную герметизацию кор­ пуса осуществляют конденсаторной электроконтактной сваркой. Для улучшения процесса и повышения надежности сварного шва ножка 1 имеет рельеф в виде зуба, представляющего в сечении

Рис. 11.23. Конструкция корпуса для фотоприемников и источни­ ков излучения

Рис. 11.24. Конструкция корпуса многоэлементного ис­ точника излучения

трапецию. Для окончательной герметизации используют баллон с окном для вывода излучения в виде линзы. Линзу 3 изготавлива­ ют из стекла С49-2, она образует герметичный металлостеклянный спай с баллоном 2 из сплава 29НК. Конструкция, показанная на рис. 11.23, разработана для индикаторов света с большим (свы­ ше 70°) углом обзора.

Наряду с единичными широко распространены многоэлемент­ ные источники излучения с числом элементов от семи (многоэле­

336

ментный диод типа восьмерки)

до сорока

и больше. Многоэлементные приборы мо-

гут иметь линзу для фокусировки излуче-

«

ния и увеличения изображения или вы-

я

подняться в виде платы с плоским выво-

^

дом излучения. Плоские конструкции осо-

«

бенно удобны при передаче

информации

н

для записи на фотопленку или при ис­

 

пользовании излучателя с непосредствен­

 

ным контактом с приемником излучения.

 

На рис. 11.24 приведена

конструкция

 

корпуса 5—3 многоэлементного источни­

 

ка излучения с полусферической линзой.

 

Конструкция разработана для девяти­

 

штырьковой ламповой панели, герметизи­

 

руется пластмассой.

В

процессе

сборки

 

корпуса линза 1 из стекла С49-2 служит

 

основанием для монтажа

полупроводни­

 

кового кристалла 2 с излучающими эле­

 

ментами. Кристалл приклеивают к линзе

 

специальным оптическим клеем, создавая

 

надежный оптический контакт. Затем

 

кристалл

покрывают

специальным эла­

 

стичным компаунд<5м 3 с целью защиты

 

кристалла от деформации и разрушения

 

в процессе заливки твердым герметиком

 

при

окончательной

 

герметизации.

Для

 

облегчения

герметизации

корпуса

кри­

 

сталл с линзой крепят на «ристаллодер-

 

жателе из пластмассы 4. В конструкции

 

имеются восемь штырьковых выводов 6

 

из никеля диаметром 1 мм, один из кото­

 

рых

является

базовым.

Электрический

 

контакт кристалла с выводами осуществ­

 

ляют проволочными выводами 5 из меди

 

или никеля, которые термокомпрессион­

 

ной сваркой приваривают

 

к

кристаллу

 

и припаивают к выводам. Окончательную

 

герметизацию приборов производят в еди­

 

ничных или многоместных формах из си­

 

ликоновой резины.

При

этом

кристалл

 

с линзой и с кристаллодержателем встав­

 

ляют в основание из силиконовой резины.

 

Выводы из никеля также вставляют в от­

 

верстия основания. После этого кристалл

 

соединяют

с

выводами

пайкой.

Затем

 

основание с собранной конструкцией по­

 

мещают в обойму заливочной формы из

 

силиконовой резины

с отверстием

для

 

3

 

 

 

 

 

о.

 

 

 

 

 

н

Of Ci.

 

СО

о

450 1500

га

 

0)

Н(3

в

S

 

s

 

 

 

 

а.

 

 

 

 

 

га

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

X

О N

 

 

Ю 00

X

-

ю

О)

^ as

 

 

V

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

 

Си

 

 

 

 

 

itf

 

 

 

 

 

а»

,

 

■Г!

 

05 СО

СО

пфС

 

 

ч

 

 

 

 

 

о"

1 . 1 5 - 1

 

 

1

 

5

1

 

 

 

 

2,5±0,2

04

 

 

I

1

o'

 

 

 

+1

 

 

 

 

 

04

 

О

1 S

;

1

 

 

 

5;

iO 1Л

1

1

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

3

•сГ

 

 

1

1

Си

о

о

а»

 

 

 

S

 

 

 

 

 

со

 

 

 

 

 

а

 

 

 

LO

 

 

 

1 04~

 

 

 

СО

 

 

•сГ

 

 

o'

 

 

 

1

+1 -

 

 

 

 

О

 

 

-

’'Г

2,5

 

 

 

со

20

ю

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

LO

 

!

1

 

04 04

 

a

иО

1

5,2

СО

 

еэли

я

О 04 со

-dOMmix

1_0

1

1

1

ю

Ю о

22 3897

337


заливки. Заливку корпуса производят пластмассой 7 путем шпри­ цевания. После заливки формы с приборами помещают в термо­ стат для полимеризации 'компаунда.

Конструкция корпуса

плоских многоэлементных приборов по­

добна рассмотренной и

имеет

аналогичную схему герметизации.

Размеры

полупроводниковых

источников

излучения

приведены

в табл.

11.8.

 

приборов

и особенно

светодиодов

Корпусы фотоэлектрических

не достигли еще такой степени отработанности, как корпусы дио­ дов и транзисторов.

§ 11.7. Корпусы диодных матриц, интегральных и гибридных

схем

На рис. 11.25 представлена конструкция плоского корпуса 6—I для приборов малой мощности и небольших габаритов. Основание корпуса представляет собой металлостеклянный спай 2 из порош­ кового стекла С48-2, штампованного фланца 1 из коваровой ленты толщиной 0,15 мм и ленточных коваровых выводов 3. Выводы пред­ варительно вырубают в виде общего блока. Соединение фланца и выводов со стеклоизолятором производят методом горячего литья под давлением на машинах для литья керамических изделий. По­ лученную отливку предварительно отжигают для выжигания связ­ ки, а затем нагревают до образования металлостеклянного спая. После этого на основание наносят гальваническое покрытие нике­ ля или золота в зависимости от метода сборки и герметизации прибора. Четыре вывода корпуса, расположенные перпендикулярно

четырнадцати основным, соединены соответственно

с выводами

I, VII, VIII, XIV и являются вспомогательными. Они,

как правило,

срезаны и используются только при специальной коммутации в уст­ ройствах. Полупроводниковый кристалл 4 с р-/г-переходами наклеи­ вают на стеклянное дно основания и соединяют с выводами корпу­ са, используя тонкую золотую проволоку 5, термокомпрессионной сваркой. Окончательную герметизацию корпуса производят пайкой с помощью низкотемпературных припоев с предварительным облуживанием места пайки. Для окончательной герметизации применя­ ют штампованную крышку 6 из коварового или никелевого листа толщиной 0,15 мм.

Кроме рассмотренной конструкции, для диодных матриц име­ ются сходные конструкции с количеством выводов от четырех до шестнадцати—двадцати со сборкой и герметизацией на ленте мето­ дом трансферного литья под давлением. Эти конструкции можно использовать при монтаже на печатных платах. Получили распро­ странение гребешковые диодные матрицы с односторонним распо­ ложением выводов для печатного монтажа.

Основные параметры конструкций корпусов данного типа при­ ведены в табл. 11.9.

На рис. 11.26 показана наиболее распространенная в серийном производстве конструкция корпуса 6—2 для интегральных схем.

338


6

5

k

3

Рис. 11.25. Конструкция плоского корпуса для приборов малой мощности и небольших габаритов

Рис. 11.26. Конструкция корпуса для интегральных схем