|
| |
  |
Теория строительства Книги и журналы Продолжение
Цифры, разделенные вертикальной чертой, указывают соответственно отрицательную рабочую температуру (°С), максимальную температуру и продолжительность испытаний на влагоустойчивость (в сутках). с учетом последнего фактора. Из табл. 1.1, в которой приведены самые распространенные способы герметизации, видно, что нет изделий, для которых используется какой-либо один способ герметизации. На рис. 1-1 и 1.2 показано, как герметизирующий материал влияет на электрические параметры радиоэлементов. В табл. 1.2 представлена связь между способом герметизации и нормами климатических воздействий, регламентированных МЭК [116, 138, 144]. 2. ГЕРМЕТИЗАЦИЯ СИНТЕТИЧЕСКИМИ МАТЕРИАЛАМИ 2.1. экономические вопросы герметизации Массовость и автоматизация производства ЭРЭ ведут ко все более широкому отказу от традиционных способов герметизации корпусами из металла, стекла, керамики, а также с помощью проходных изоляторов из стекла и керамики в пользу герметизации синтетическими материалами (СМ). Объясняется это тем, что заготовки из СМ дешевле, чем из специальных сортов металла и керамики, а технологические процессы герметизации СМ менее трудоемки и проще поддаются автоматизации. В результате стоимость герметизации СМ во много раз ниже традиционной. В связи с совершенствованием технологии производства ЭРЭ доля стоимости герметизации при использовании традиционных способов непрерывно повышалась, достигая в ряде случаев 50% их стоимости. Огромный рост производства РЭА оказался возможным только при условии снижения стоимости изготовления ЭРЭ. Отсюда следует, что основным путем достижения этой цели было широкое внедрение гер-. метизации с помощью СМ (рис. 2.1). При использовании СМ для герметизации интегральных микросхем (ИС) удалось [1] снизить стоимость герметизации ИС с 1,1 долл. до 4 центов.  рис. 2.1. Сравнение стоимости производства транзисторов в металлическом корпусе (й) и герметизированных синтетическими материалами (б): -полупроводниковый материал; 2 -другие материалы; 3 -стоимость работы; 4 -общая стоимость [341 Распространение технологии герметизации с помощью СМ встречает еще противодействие со стороны потребителей, считающих недостаточным уровень герметизации, при котором натекание гелия превышает 10-* мм рт. ст • л/с. Даже теоретически при использовании СМ трудно получить указанную степень герметизации. Для нормальной работы большинства изделий такая степень герметизации не требуется, использование традиционных способов герметизации становится нецелесообразным для изделий с рабочей температурой ниже 125° С. Проблема заключается в том, чтобы для каждого герметизируемого элемента определить требования и выбрать такие процессы герметизации с использованием СМ, которые обеспечивали бы воспроизводимость параметров и надежность [2, 20, 41, 74, 106]. Для резисторов, конденсаторов и катушек эта проблема решена. Существует много способов герметизации с использованием СМ, которые обеспечивают работоспособность ЭРЭ в интервале температур -80 ...-1-125° С и при воздействии влаги в течение 4 ...56 суток [97 . Большинство конструкций ЭРЭ различаются прежде всего способом герметизации, климатической группой и стоимостью. Изделия, герметизированные традиционными способами, выпускаются в малых количествах исключительно для эксплуатации в специальных условиях, причем разница в параметрах по сравнению с изделиями, герметизи-. руемь№:и СМ, подчас едва заметна. -- Трудности в разработке эффективной герметизации СМ наиболее сильно проявились тогда, когда начали применять эти способы для защиты полупроводниковых приборов (111111) и ИС. На начальной стадии казалось даже, что на эти компоненты не удастся распространить процессы, разработанные для герметизации )?£С-элементов. Однако исследования показали, что эта технология обладает большими возможностями. Использование СМ для герметизации новых элементов требует всесторонних исследований взаимозависимостей, существующих между технологическими процессами герметизации, марками материалов, с одной стороны, и стабильностью и надежностью элементов - с другой. Более того, оказалось, что изделия, герметизированные с помощью СМ, часто более устойчивы к воздействию вибрации и ударов. Проведенные исследования позволяют выделить следующие проблемы, на которые следует обратить особое внимание при разработке технологических процессов герметизации с помощью СМ: - проникновение влаги и агрессивных газов, - коррозионное воздействие, - «отравление» поверхности полупроводниковых приборов, - появление механических напряжений и влияние их на вибро-и ударопрочносгь. 2.2. проникновение влаги и агрессивных газов [71] Наиболее существенным недостатком синтетических материалов, используемых для герметизации, является их свойство поглош,ать влагу, которая, растворяясь в материале, ухудшает его электрические 0 1 2 [ 3 ] 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 |