Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Топ:
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Интересное:
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Дисциплины:
2021-03-18 | 90 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Разработка способов монтажа полупроводниковых кристаллов большой площади к основаниям корпусов ППИ – это актуальная задача, на решение которой направлены усилия всех специалистов, работающих в области полупроводниковой микроэлектроники. Существуют различные способы пайки полупроводниковых кристаллов к основаниям корпусов. Способ пайки полупроводникового кристалла к корпусу, по которому между кристаллом и корпусом размещают фольгу припоя, а пайку проводят в среде водорода или в вакууме.
К недостаткам данного способа следует отнести неизбежность образования пустот и непропаев в паяном шве, особенно при пайке кристаллов большой площади, что уменьшает прочность паяного соединения. Кроме того, паяный шов, формируемый с использованием фольги припоя большой толщины, ухудшает теплоотвод от кристалла к корпусу.
Разработан корпус электронного прибора с каналом снятия напряжений. Для согласования температурных коэффициентов линейного расширения корпуса и кристалла между ними размещается термокомпенсатор из Mo, W или стали, плакированной медью, толщиной более 0,25 мм. При этом на дне основания корпуса сформирована замкнутая трапециевидная канавка глубиной 20-40 % его толщины.
Недостатком данной конструкции является получение паяных швов толщиной более 0,25 мм, что ухудшает теплоотвод от кристалла к корпусу. Кроме того, замкнутая канавка способствует появлению непропаев в паяном шве из-за нарушения капиллярного течения припоя при пайке.
За рубежом применяется металлическая система для монтажа полупроводникового кристалла на основание корпуса, заключающаяся в том, для преодоления несогласованности материалов кристалла и основания корпуса по величине их ТКЛР в полость помещается буферный элемент (термокомпенсатор) в виде прямоугольной пластинки из Mo, W или их сплавов с Cu, покрытой слоем Ni или Со. Элемент монтируется в полость пайкой или сваркой, а кристалл крепится на нем стеклоадгезивом с Ag-наполнителем.
|
Основным недостатком данной конструкции сявляется повышение трудоемкости производства ППИ, связанных с креплением термокомпенсатора. Кроме того, прямоугольная форма термокомпенсатора ухудшает затекание расплавленного припоя, что приводит к появлению пустот. Более того, однородный материал термокомпенсатора не позволяет существенно снизить термические напряжения в системе кристалл – паяный шов – корпус.
Нами разработан способ монтажа кристаллов большой площади, схема сборки представлена на рис. 5.8.
а) б)
Рис. 5.8. Схема сборки ППИ: а – перед пайкой; б – после пайки
Монтаж полупроводникового кристалла к корпусу с использованием металлической системы (рис. 5.8) реализуется по схеме, содержащей основание 1 с канавками 2 в виде равнобочных трапеций, в которые вставляется нижняя сторона сетки, имеющая проволоки 3. На верхнюю сторону сетки из проволок 4, диаметр которых определяет заданную толщину паяного шва, размещают навеску припоя 5, а затем кристалл 6.
Сетка изготовлена из различных материалов. Например, для монтажа кремниевых кристаллов на основание медных корпусов, нижняя сторона сетки представляет собой набор проволок 3 из меди, а верхняя сторона – проволоки 4 из Mo, W или их сплавов. При этом диаметр проволок 4 выбирают из условия получения заданной толщины паяного шва.
Фиксация кристаллов относительно корпусов осуществляется в прецизионных кассетах.
В процессе нагрева до температуры пайки припой заполняет ячейки сетки и канавки основания корпуса с образованием паяного шва 7 одинаковой толщины по всей площади кристалла.
|
Так как проволоки нижней стороны сетки вставляются в канавки, имеющие форму равнобочных трапеций, то существенно повышаются площадь и прочность паяного шва. Снижение остаточных напряжений в системе кристалл – паяный шов – корпус осуществляется за счет того, что буферный элемент выполнен в виде сетки из металлов с коэффициентами термического расширения идентичными корпусу и кристаллу.
Улучшение теплоотвода от кристалла к корпусу, достигается формированием паяного шва определенной толщины.
Форма канавки в виде равнобочной трапеции с размером в верхней части равном 1,2d, в нижней – 1,0d при глубине 1,0d, где d – диаметр проволоки нижней стороны сетки (рис. 5.8) способствует полному заполнению канавки припоем и обеспечивает равномерность толщины паяного шва по всей площади с кристаллом (рис. 5.8, б)
Глубина канавки, равная 1,0 диаметру проволоки исключает коробление верхней стороны сетки и способствует получению паяного шва заданной толщины.
Ширина канавки в нижней части, равная 1,0 диаметру проволоки нижней стороны сетки обеспечивает центрирование сетки как в процессе сборки, так и при пайке.
Ширина канавки в верхней части равная 1,2 диаметру проволоки нижней стороны сетки способствует смачиванию пропоем всей поверхности проволоки и полному заполнению канавок основания корпуса припоем (рис. 5.8, б).
При термоциклировании напряжения сдвига в основном будут максимальными в местах пересечения проволок, что позволит свести к минимуму термические напряжения в кристалле.
Таким образом, использование предлагаемой металлической системы для монтажа полупроводникового кристалла к корпусу обеспечивает следующие преимущества: снижение непропаев в паяном шве; повышение прочности паяного соединения; улучшение теплоотвода от кристалла к корпусу; снижение термических напряжений в системе кристалл – паяный шов – корпус.
|
|
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!