По каким критериям выбираются топологические формы и определяются размеры конденсаторов и катушек индуктивности ГИС?

Проектными параметрами плёночных конденсаторов являются:

– рабочее напряжение конденсатора Uр, В (влияет на выбор минимальной толщины диэлектрика между обкладками, но не на топологию или размеры);

– номинальная ёмкость С, пФ;

– допустимое относительное отклонение ёмкости δC;

– допустимый температурный диапазон ∆Т, град;

– временной интервал эксплуатации конденсатора ∆Тв, час;

– допустимые потери (добротность Q) в конденсаторе;

– граничная частота конденсатора Fгр, Гц.

К проектированию катушек формируется перечень исходных данных:

– функциональные параметры:

а) индуктивность, L;

б) добротность, Q;

в) рабочая частота, f, МГц;

– конструктивно-технологические ограничения:

а) погрешность линейных размеров ∆L (или минимально допустимые размеры зазора между проводниками и ширины проводника) и совмещения ∆С для компоновки вывода от внутреннего витка;

б) допустимая толщина проводника, h;

в) максимально-допустимый наружный диаметр катушки Dн max;

г) наличие и вид экранирующих элементов.

18. Какие показатели конструкций корпусов, как средств защиты и электромонтажа кристаллов и плат интегральных микросхем нормируются стандартами?

Нормируются стандартами по ГОСТ 17467 «Микросхемы интегральные. Корпуса».

- шаг вывода (2,5мм 1,25мм 0,625мм);

- ориентация выводовотносительно корпуса (5 модификаций);

Шаг выводов в приведенных типах корпусов чётно кратен размеру 0,625 мм и там, где это допустимо, принимается равным 1,25 и 2,50 мм. Расстояние от центра крайнего вывода корпуса до линии обреза тела корпуса принимается в среднем на 0,5 мм менее шага выводов.

Модификации ориентации выводов:

1. размещение выводов корпуса в пределах проекции тела корпуса на монтажную плоскость и перпендикулярных ей.

2. размещение выводов корпуса за пределами проекции тела корпуса на монтажную плоскость и перпендикулярных ей.

3. тоже что и первая, только форма тела микросхемы – круглая.

4. выводы выходят за пределы проекции тела корпуса на монтажную плоскость и параллельны ей (планарные выводы).

5. выводы размещаются по торцевым граням тела корпуса перпендикулярны монтажной плоскости и находятся на внешней границе проекции тела корпуса.

19. Перечислите и приведите комментарий к типовым вариантам конструкций компонентов ГИС по форме и способам электромонтажа.

Навесные компоненты.

Поскольку при помощи плѐночных технологий можно реализовать ограниченный набор функциональных компонент, приходится применять навесные радиоэлементы изготавливаемые по собственной технической документации. К таковым относятся:

– полупроводниковые приборы и кристаллы микросхем;

– моточные изделия при индуктивности обмоток более (10–20) мкГн;

– конденсаторы ѐмкостью более (1000–2000)пФ;

–одиночные резисторы с сопротивлением существенно (десятки раз) отличным от сопротивления квадрата слоя материалов.

Компоненты, подлежащие выносу за пределы платы ГИС:

– перестраиваемые резисторы, индуктивности и ѐмкости;

– силовые полупроводниковые приборы и резисторы при рассеиваемой мощности более (0,2–0,5) Вт, если для отвода тепла недопустимо применение тепловых шин, радиаторов;

– конденсаторы ѐмкостью более (1–2) мкФ при рабочих напряжениях более (6–10) В;

– переключатели с механическим управлением;

– трансформаторы и катушки с индуктивностью более 1020 мГн;

– резисторы с сопротивлением более (200–300)кОм.

Конструкции навесных элементов разнообразны, но исполнение компонентов должно удовлетворять требованиям:

– совместимости их конструкций с плоским монтажным пространством плат ГИМС;

– однозначного соответствия ориентации и базировке при монтаже;

– удобства и возможности автоматизации монтажа и электромонтажа.

Кристаллы

В конструкциях гибридных микросхем применяются три варианта исполнений

полупроводниковых приборов кристаллов и плат:

– с гибкими выводами от кристаллов;

– конструкции с жесткими выводами в пределах проекции кристалла;

– конструкции с жесткими выводами, выступающими за пределы проекции кристалла.

На рисунках 4.22, а, б приведены варианты конструкций кристаллов с гибкими выводами. Отличие изображѐнной на рисунке 4.22, б конструкции состоит в полном обволакивании кристалла защитным покрытием, тогда как в исполнении 4.22, а покрытие нанесено на кристалл со стороны присоединения гибких выводов. В качестве защитного покрытия преимущественно применяются компаунды на органической основе. Кроме защиты от механических повреждений и загрязнения поверхности кристалла, покрытие выполняет функцию теплоотводящей оболочки и дополнительной механической связки между кристаллом и гибкими проводниками его выводов. Вариант конструкции, изображѐнный на рисунке 4.22, а, потенциально соответствует более совершенному отводу тепла при установке кристалла на теплоотводящие шины, благодаря более высокой теплопроводности кремния в сравнении с компаундами и клеями. Размеры конструкции с полным обволакиванием (см. рис. 4.22, б) по высоте (Н) более чем в два раза превосходят высоту конструкции с односторонним покрытием, а по диаметру (D) приблизительно сравнимы с диагональю кристалла этого исполнения.

Кристаллы с гибкими выводами монтируются (см. рис. 4.23) на платах ГИМС с помощью клея. Электромонтаж выполняется пайкой или одним из способов термо компрессионной сварки. Для применения автоматизированного оборудования монтажа и электромонтажа кристаллы и платы, как компоненты, могут исполняться с открытыми к электромонтажу контактными площадками на кристаллах и платах. Электромонтаж таких компонент выполняется в процессах производства микросборок на коммутационных платах с оснащением производственных участков необходимым для этих целей оборудованием.

Компоненты с жесткими выводами (см. рис. 4.24, рис. 4.25) позволяют применить при монтаже и электромонтаже автоматизированное и автоматическое оборудование.