Элементов характеристики

Подложка ИС — заготовка, предназначенная для нанесения на нее элементов гибридных и пленочных ИС, соединений и контактных площадок.

Обрывы гибких проводников с оплавлением концон. Обугливание защитных покрытий активных элементов гибридных ИМС.

Подложка. Наиболее широко применяют прямоугольные подложки с размерами: 6X15, вХ12, 10X16, НХП, 12X12, 12X16, 12X20, 16X20, 24X30, 48X60 мм при толщине 0,5—2 мм. Повышение степени интеграции за счет уменьшения размеров элементов гибридных ИМС предъявляет все возрастающие требования к чистоте обработки поверхности подложки, ее микронеровностям, степени плоскостности, теплопроводности, химической стойкости, механической прочности и др. В этой связи приемлемыми являются три группы материалов: стекла, стеклокристаллические материалы и керамика.

В качестве резистивных материалов на основе чистых металлов применяют хром и тантал. Последний является универсальным материалом для создания пассивных элементов гибридных ИМС, что объясняется его высоким поверхностным удельным сопротивлением в чистом виде и хорошими диэлектрическими свойствами в виде окисных пленок.

В практике конструирования применяют все три вида корпусов. Элементы, из которых состоит круглый корпус, показаны на 11.11. Колпачок 4 и выводы 6 делают из ковара, изоляционное основание 5 — из стекла. С помощью основания 5 выводы закрепляют в колпачке 4 так, чтобы они проходили через отверстие колпачка. Специальное сЧгекло и ковар имеют очень близкие значения температурного коэффициента линейного расширения (разница порядка 1 • 10~7), что создает хорошие предпосылки для обеспечения герметичности места спая деталей. После пайки и очистки полученное таким способом основание (ножку) покрывают слоем золота. Кристалл 3 монолитной микросхемы припаивают непосредственно к ножке специальными припоями. Если в корпусе монтируется гибридная схема, то к ножке предварительно припаивают керамическую пластинку, имеющую металлизацию. Эта метализация обеспечивает место для пайки элементов гибридных схем и часть соединений между ними. Остальные соединения элементов внутри керамической пластины, а также соединения элементов с выводами

ными являются параметры структурных элементов гибридных ИМС: подложек, пленочных элементов (резисторов, конденсаторов), проводников, контактных площадок, межслойной изоляции и защитного слоя. Это данные о качественных параметрах технологии получения пленок и пленочных сложных структур, о параметрах пленок различного назначения (резистивные, проводниковые, контактные, диэлектрические, защитные), о комбинации различных пленок, о количестве наносимых слоев в различной последовательности напыления материалов в зависимости от способа изготовления пассивной части схемы, точности изготовления пленочных элементов.

Какие контакты применяют для соединения элементов гибридных микросхем? Проволочные 125

ТЕХНОЛОГИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ГИБРИДНЫХ

ТЕХНОЛОГИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ГИБРИДНЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ

Различают импульсные диоды с p-n-переходом (точечные, сплавные, микросплавные, диффузионные, мезадиффу-зионные, эпитаксиально-планарные и др.) и с барьером Шотки. В качестве исходного материала при изготовлении диодов используют германий, кремний, арсенид галлия. Отечественной промышленностью выпускаются также д и-одные сборки и матрицы. Они представляют собой интегрированные в одном корпусе и кристалле импульсные (или универсальные) диоды с разделенными или объединенными в соответствии с заданной электрической схемой выводами. Сборки и матрицы применяют в вычислительных устройствах, в качестве элементов гибридных пленочных микросхем и т. п. Диодные сборки и матрицы выпускаются в бескорпусном варианте и в различных корпусах— металлокерамических, пластмассовых, металло-пластмассовых с гибкими выводами. Число диодов в сборках и матрицах колеблется от 4 до 16. Схемы соединений диодов разнообразны: с отдельными выводами, с объединенными анодами или катодами, соединенными в пару, по три и т.д. Параметры диодных сборок и матриц и ВАХ имеют малый разб

Технологические данные и требования. Технологические данные и требования характеризуют возможность изготовления схемы с заданными параметрами. Основными технологическими данными являются параметры структурных элементов гибридных ИМС: подложек, пленочных и навесных дискретных элементов (резисторов, конденсаторов, транзисторов, диодов и др.), проводников, контактных площадок, межслойной изоляции и защитного слоя. Это данные о качественных параметрах технологии получения пленок и пленочных сложных структур; о параметрах пленок различного назначения (резистивные, проводниковые, контактные, диэлектрические, защитные), о комбинации различных пленок, о количестве наносимых слоев в различной последовательности напыления материалов в зависимости от способа изготовления пассивной части схемы, точности изготовления пленочных элементов.

Бесконтактные логические элементы выполняются на основе нелинейных электрических или магнитных элементов, характеристики которых приближаются к характеристике идеального релейного элемента (см. 9.18,а).

Рассмотрим важный для практики класс нелинейных элементов, характеристики которых определяются выражениями

Пусть электрическая цепь ( 2-1) состоит из двух последовательно соединенных нелинейных элементов, характеристики которых % = FI(II) и и% = FZ(Q известны. В этом случае имеем:

Изобразив на 2-2 заданные характеристики отдельных элементов в виде кривых и складывая ординаты этих кривых для разных значений тока, получаем точки характеристики и = F (i), относящейся ко всей цепи в целом. Например, ab + ас-= ad. Располагая

Применяя вышеприведенные рассуждения для нелинейных элементов, характеристики которых могут быть аппроксимированы полиномами более высоких порядков, мы придем к выводу, что в нелинейных цепях с "подобными элементами возможны колебания, частоты которых заполняют широкий диапазон рациональных чисел.

ЭДС в элементе при нагрузке отличается от ЭДС разомкнутой цепи в основном из-за наличия у элемента внутреннего сопротивления. К снижению рабочего напряжения электрохимического элемента приводит также поляризация. Оба эти явления увеличивают и потери анергии в элементе. Поляризация может порождаться целым рядом причин как химической, так и физической природы. Например, концентрация молекул реагента в непосредственной близости от электрода при работе элемента становится ниже, чем при разомкнутой цепи, и это замедляет перенос заряда. Некоторые из видов потерь зависят от скорости процесса, т. е. они значительно больше сказываются при быстром разряде батареи, чем при малых рабочих токах. Изучение поляризационных потерь привело в последние годы к созданию усовершенствованных электрохимических элементов. Характеристики некоторых типов элементов перечислены в табл. 5.1 и 5.2.

Пусть электрическая цепь ( 20.1, а) состоит из двух последовательно соединенных нелинейных элементов, характеристики которых и1 =¦ F,(f,) и и2 = F2(i2) известны. В этом случае

Изобразив на 20.1, б заданные характеристики отдельных элементов в виде кривых и складывая ординаты этих кривых для разных значений тока,

Применяя приведенные рассуждения для нелинейных элементов, характеристики которых могут быть аппроксимированы полиномами более высоких порядков, придем к выводу, что в нелинейных цепях с подобными элементами возможны колебания, частоты которых заполняют широкий диапазон рациональных чисел.

5. Процесс будет описываться одним и тем же дифференциальным уравнением на всем участке ah изменения одной из величин, если при этом ни одна из переменных, связанная нелинейными зависимостями с другими, не выходит за пределы своего прямолинейного отрезка. Однако уже при наличии двух нелинейных элементов, характеристики которых аппроксимируют несколькими прямолинейными отрезкам, это условие трудновыполнимо. В то время как соответствующая одному нелинейному элементу переменная находится на отрезке ab, переменная другого нелинейного элемента может перейти от одного отрезка аппроксимации характеристики к другому. При этом переходе изменяется и дифференциальное уравнение, описывающее переходный процесс в цепи.

Для систем на 4УР—5УР в математической модели надежности элементов, характеристики которых учитываются при расчете надежности, рассматриваются основное силовое оборудование, средства канализации электроэнергии и коммутационная аппаратура. Устройства релейной защиты и автоматики учитываются при формулировке условий отказов системы и в характеристиках коммутационной аппаратуры. Не рассматриваются незначимые элементы, которые из-за своих функциональных свойств, места расположения или показателей надежности практически не влияют на работу системы электроснабжения.