Бескорпусные транзисторы

Терморезисторы, у которых характеристика R = /(?*) имеет явно выраженный релейный эффект, применяются для сигнализации, например пожарной сигнализации. В измерительных и усилительных схемах терморезисторы используются также для температурной компенсации изменения сопротивления. Управляемые терморезисторы находят применение в схемах бесконтактного управления и регулирования.

Продолжаются широкие исследования различных свойств магнитных полупроводников. Однако уже известные эффекты позволяют создавать монолитные СВЧ-микросхемы с активными и пассивными СВЧ-элементами на одной монокристаллической подложке из магнитного полупроводника, устройства бесконтактного управления и связи, заменители датчиков Холла и другие устройства.

Элементы ЛЭ1 и ЛЭ2 (ИЛИ — НЕ), соединенные по схеме на 10.25, б, образуют типовой элемент «Память». Сигнал 1 на входе 1 этого составного элемента соответствует включению «Памяти», сигнал 1 на входе 4 — отключению ее. Функция «Памяти» чаще реализуется посредством типового элемента триггера. Комплектованием соответствующих логических элементов может быть составлена практически любая более или менее сложная схема бесконтактного управления электроприводом.

Основными параметрами резисторных ОП являются: отношение максимального и минимального сопротивлений, входное напряжение, максимальный входной ток, максимальный выходной ток, максимальное выходное напряжение, максимальная рассеиваемая мощность, выходное темновое сопротивление, рабочая частота и др. Они приводятся в справочной литературе. Обычно ре-зисторные ОП применяются в изолирующих усилителях для бесконтактного управления и коммутации в широком диапазоне частот (от медленно изменяющихся сигналов до сигналов радиочастот), например в модуляторах, которые используются в УПТ с преобразованием сигнала, и т. п.

Оптоэлектронная пара, или оптопара, содержит свето-излучатель и фотоприемник, конструктивно связанные через оптическую среду, но развязанные гальванически. Оптопара используется как элемент электрической развязки в цифровых и импульсных устройствах, устройствах передачи аналоговых сигналов, системах автоматики для бесконтактного управления высоковольтными источниками питания и др. Она является составным элементом оптических микросхем.

Продолжаются широкие исследования различных свойств магнитных полупроводников. Однако уже известные эффекты позволяют создать монолитные СВЧ-микросхемы с активными и пассивными СВЧ-элементами на одной монокристаллической подложке из магнитного полупроводника, устройство бесконтактного управления и связи, заменители датчиков Холла и другие устройства.

- невозможность бесконтактного управления емкостью без увеличения (до 1,73 мощности нагрузки) установленной мощности элементов ССУ;

наладочного персонала; наладка сложного электрооборудования, включающего схемы бесконтактного управления, использования микропроцессоров, систем электропривода, требующих поддержания с высокой степенью точности заданных параметров частоты вращения, ускорения, тока, напряжения и т. п. Наладочный персонал в цехе предусматривается только в случае большого количества сложного электрооборудования.

Тиристорные станции серии ПТУ предназначены для бесконтактного управления АД большой мощности, работающих и продолжительных и повторно-кратковременных режимах. В зависимости от модификаций станции типа ПТУ осуществляют прямой пуск, безударный пуск с подавлением переходных электромагнитных моментов, плавный пуск с управляемой интенсивностью, динамическое торможение при остановке и реверс с промежуточным динамическим торможением. Станции серии ПТУ имеют следующие виды защиты:

Переключатели тиристорные маломощные серии ПТМ предназначены для включения, реверса, отключения, динамического торможения асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором мощностью до 5 кВт, для бесконтактного управления электромагнитами и другими нагрузками постоянного и переменного тока. Основные технические параметры ПТМ: время включения не более 10 мс, время отключения не более 15 мс при работе на активную нагрузку (для ПТМ переменного тока частотой 50 Гц); параметры нагрузки: переменный ток 1,6; 3 и 10 А, до 440 В; 50, 60 и 400 Гц; постоянный ток ЗА; 24*48 и 1 Юн-220 В. Размеры ПТМ 90x55x57 мм (90x55x78 мм — ПТМ-1).

В гибридно-пленочных микросхемах активными элементами являются «навесные» бескорпусные транзисторы или целые бескорпусные полупроводниковые микросхемы. Трудоемкость их монтажа довольно высока, поэтому число таких элементов стремятся ограничить.

Бескорпусные транзисторы пленочных ИМС по своей структуре полностью аналогичны структурам биполяр-н"ых или полевых транзисторов полупроводниковых ИМС. Все выводы, как и в микросхеме, выполнены на лицевой стороне кристалла. Контактные области и ме-

Один из широко распространенных вариантов конструкции — бескорпусные транзисторы с шариковыми или столбиковыми выводами. При изготовлении транзисторов на контактных площадках, расположенных в четырех углах на поверхности кристалла, формируются выступы шаровидной или цилиндрической формы ( 1.14, в). Диаметр этих выступов порядка 150 мкм, допустимая разновысотность не больше =t 5 мкм. Присоединение таких бескорпусных приборов производится методом обращенного кристалла; кристалл опускается на поверхность подложки пленочной микросхемы так, чтобы каждый из контактных выступов располагался в середине соответствующей ему контактной площадки. Шариковые контакты сделаны из припоя, поэтому прогрев кристалла до расплавления припоя (около 210° С) позволяет получить механическое и электрическое соединение бескорпусного прибора со структурой пленочной микросхемы. Метод шариковых (столбиковых) контактов в принципе позволяет осуществить автоматизацию наиболее трудоемкой операции в процессе' изготовления гибридно-пленочных микросхем.

Присоединяются бескорпусные микросхемы теми же методами, что и бескорпусные транзисторы, однако в отличие от них микросхемы имеют значительно больше внешних выводов (например, 8... 16 шт.).

Сборка и герметизация И С. После нанесения на подложку ГИС пассивных элементов (проводников, резисторов, конденсаторов) на ней монтируют активные компоненты (диоды, транзисторы или другие ИС) [32]. Монтаж активных компонентов, имеющих гибкие выводы, включает две основные операции; крепление самих компонентов на подложку микросхемы и присоединение выводов компонентов к пленочным контактным площадкам. В качестве навесных активных компонентов чаще всего используют бескорпусные транзисторы, например 2Т317, 2Т307, имеющие размеры примерно lXlX'1 мм; диодные матрицы, например КД901, с диаметром 3,7 мм и высотой 2,5 мм {31].

Компонентом ИС называют часть ИС, реализующую функции какого-либо электрорадиоэлемента, которая может быть выделена как самостоятельное изделие с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации. В качестве компонентов ИС (их называют также "навесными" электрорадиоэлементами) в отличие от элементов ИС, являющихся "встроенными") используют бескорпусные транзисторы, диоды, сборки, микросхемы, миниатюрные резисторы и конденсаторы.

В гибридных ИМС наибольшее применение нашли керамические конденсаторы КЮ-17, КЮ-9 и электролитические конденсаторы К53; бескорпусные транзисторы КП201, КТ202, К.Т307, КТ317, КТ369; диоды и их сборки 2Д904, 2Д907, 2Д911, 2Д918, КД901, КД907; кристаллы полупроводниковых ИМС различных серий. Площадь, занимаемая компонентом, зависит от его типоразмера и способа монтажа.

Создается новая миниатюрная элементная база: разрабатываются силовые диоды Шотки для низковольтных выпрямителей, высоковольтные мощные транзисторы для преобразователей и ключевых стабилизаторов, бескорпусные транзисторы и интегральные диодные сборки К542НД.

Устройство, принцип действия, электрические характеристики и параметры дискретных биполярных транзисторов описаны в [3]. Биполярные транзисторы микросхем подразделяются на бескорпусные транзисторы (компоненты) гибридных микросхем и интегрированные в общей подложке транзисторы полупроводниковых микросхем. Полупроводниковые структуры бескорпусных транзисторов аналогичны структурам транзисторов того же назначения, заключенным в корпус. Структуры транзисторов полупроводниковых микросхем имеют существенные отличия. Они рассмотрены в данной главе.

В гибридных интегральных схемах используют навесные бескорпусные транзисторы или другие активные компоненты в сочетании с пассивной частью, выполненной групповым способом (вакуумным напылением, нанесением через трафарет «толстых» пленок на кера-

По конструктивному оформлению различают корпусные и бескорпусные транзисторы, последние применяются в гибридных интегральных схемах и микросборках и могут иметь гибкие или жесткие выводы.