Керамического материала

Наибольшее распространение получили первые четыре вида конструктивно-технологического исполнения корпусов ИМС: м е-таллостеклянный — имеет металлическую крышку и стеклянное или металлостеклянное основание с внешними выводами; металлокерамический — имеет керамическое основание и металлическую крышку; керамический — характерный для корпусов пятого типа (табл. П2) — имеет керамические крышку и основание; пластмассовый — получают опрессовкой кристалла и рамки выводов пластмассой (отличается от предыдущих самой низкой стоимостью).

8.56. Размещение двух микрокорпусов на общем керамическом основании: / — кристалл полупроводниковой ИС; 2 - микрокорпус; 3 — общее керамическое основание

8.91. Конструкция микросборки аналого-цифрового преобразователя на керамическом основании /-керамическое основание; 2 БИС1; 3 - ИС; 4 ЭРЭ

5.2. Конструкция непроволочного постоянного резистора: а — тонкослойный; б — объемный; в —стержень со спиральной канавкой; 1 — керамическое основание; 2 — токопроводящий слой; 3 — контактные колпачки; 4 — покровная эмаль; 5 — проволочный вывод; б — изоляционная оболочка; 7 — токопроводящий объемный стержень; 8 —спиральная канавка

Металлокерамический корпус имеет металлическую крышку и керамическое основание.

Вакуумные канальные индикаторы представляют собой электровакуумные приборы в стеклянном баллоне 3 ( 2.5) с размещенными внутри него излучающими элементами в виде нитей накаливания /. В баллоне цилиндрической или прямоугольной формы находится слюдяная пластина 5, на которой укреплено керамическое основание 4. На основании установлены металлические штыри опоры 2, поддерживающие нити накаливания. Нити изготовлены из тонкой проволоки вольфрамового сплава, свитой в спираль диаметром около 60 мкм.

В настоящее время в качестве чувствительных элементов применяют теплочувствительные пленки, нанесенные на стеклянное или керамическое основание, а также полупроводниковые терморезисторы. Последние имеют хорошие механические свойства, но их применение ограничено нестабильностью характеристик.

Технология гибридных интегральных микросхем базируется на использовании толстых и тонких пленок, нанесенных на керамическое основание. Пленки изготовляются из специальных паст.

Изготовление металлополимерных корпусов. Металлопо-лимерные корпуса ( 10.11, а) имеют керамическое основание 3 с вмонтированными в него выводами / и металлический колпачок 4. Герметизацию такого корпуса выполняют путем заливки компаундом 2 нижней поверхности основания и стыка между основанием и колпачком. Основание корпуса одновременно является и подложкой для гибридных схем, на которой располагаются проводники, контактные площадки, резисторы, конденсаторы, любые навесные элементы, в том числе и полупроводниковые схемы.

Так как на одном основании может быть много резисторов, следует проверить соблюдение первичного требования по мощности, рассеиваемой основанием: Руд^О.5 Вт/см2 (металлическое основание) и Руд<0,1 Вт/см2 (керамическое основание). Если условия эффективного теплоотвода не обеспечить, то указанные значения должны быть снижены.

1 — коаксиальный соединитель; 2 — керамическое основание ИП; 3 — металлическая монтажная рамка; 4 — корпус ГИМ СВЧ; 5 — непропаянная зона на перемычке; 6 — паяные швы

Существует большое многообразие конструкций предохранителей с плавкой вставкой. Для напряжений до 250 В и токов примерно до 60 А широко применяются пробочные предохранители ( 16.3). Пробочный предохранитель состоит из основания 1, в которое ввертывается сменяемая при перегорании вставка 2 - так называемая пробка с резьбой, опирающаяся на неподвижный контакт 4. Пробка изготовляется из керамического материала и снабжается двумя металлическими контактами, между которыми припаивается плавкая проволока 3.

работы применяют резисторы на теплоемком каркасе из жаропрочного керамического материала ( 5.9,6), в которых тонкая проволока после намотки на цилиндр покрыта слоем стекловидной эмали для защиты от повреждений. Эти резисторы выпускаются с номинальной рассеиваемой мощностью 2,5—150 Вт.

Наиболее распространенные металлические реостаты состоят из элементов сопротивлений и устройств для их переключения. При продолжительном режиме работы применяют бескаркасные спирали из круглой проволоки или ленты ( 1.12, а), закрепленные на рамке и обладающие хорошей теплоотдачей в окружающую среду. Для кратковременного режима работы применяют резисторы на теплоемком каркасе из жаропрочного керамического материала ( 1.12,6), в которых тонкая проволока после намотки на цилиндр покрыта слоем стекловидной эмали для защиты от повреждений. Эти рези-

Существует большое многообразие конструкций предохранителей с плавкой вставкой. Для напряжений до 250 В и токов примерно до 60 А широко применяются пробочные предохранители ( 16.3). Пробочный предохранитель состоит из основания /, в которое ввертывается сменяемая при перегорании вставка 2 - так называемая пробка с резьбой, опирающаяся на неподвижный контакт 4. Пробка изготовляется Из керамического материала и снабжается двумя металлическими контактами, между которыми припаивается плавкая проволока 3.

Существует большое многообразие конструкций предохранителей с плавкой вставкой. Для напряжений до 250 В и токов примерно до 60 А широко применяются пробочные предохранители ( 16.3). Пробочный предохранитель состоит из основания У, в которое ввертывается сменяемая при перегорании вставка 2 - так называемая пробка с резьбой, опирающаяся на неподвижный контакт 4. Пробка изготовляется из керамического материала и снабжается двумя металлическими контактами, между которыми припаивается плавкая проволока _?.

При кратковременном режиме работы электроустановок применяются сопротивления на теплоемком каркасе из огнеупорного керамического материала (фарфор) ( 8-17, в). Спираль наматывается на керамическую трубку. При этих условиях теплоемкость спирали, а также и ее постоянная времени возрастают благодаря добавочной теплоемкости каркаса. При тонкой проволоке поверхность трубки и намотанная на нее проволока покрываются стекловидной эмалью, защищающей проволоку от окисления и механических повреждений.

Основой керамического материала является глинозем (А12О3). Для снижения температуры спекания, формирования радиотехнических, тепловых и других свойств в него вводят добавки: двуокись кремния, тальк, углекислый кальций и барий и другие минералы и окислы металлов. Химический состав радиокерамики широко варьируется. Например, радиофарфор состоит из 25% кристаллов муллита (2 SiOa-•3 А12О8), 12% кварца, 60% стекла и 3% воздушных пор. Высокоглиноземистая керамика ВК-ЮО-1 (поликор) ВК98-1 (22ХС) и другие содержит до 95—100% глинозема (А12О3). Стеатит состоит из 65—85% талька (3MgO'4 SiO3' H2O) и стеклообразующих компонентов (остальное).

Свойства исходного технологического сырья для изготовления керамических деталей (рецептурной технологической массы или жидкого шликера) характеризуются усадкой, текучестью для жидких составов или пластичностью для керамических исходных масс. Усадка керамического материала зависит от рецептурного состава, предварительной обработки и колеблется в широких пределах — от долей процента до 35%.

Структура ТП изготовления керамических деталей, так же как при изготовлении пластмассовых деталей, в первую очередь зависит от рецептурного состава керамического материала, выбранного из условий наиболее полного удовлетворения технических требований, предъявляемых к детали, и экономичности ее изготовления.

Обжиг. Процесс совместного спекания слоев оснований корпуса из керамического материала и металлизационного покрытия — один из самых ответственных моментов во всей технологии и требует подбора режима и точного соблюдения всех технологических параметров. Обжиг, как правило, проводится в конвейерных печах с электрическим нагревом. Такие печи позволяют обеспечить стабильность температурного и газового режима в различных зонах, высокую производительность и автоматизацию процесса обжига. Все эти параметры являются решающими для получения хорошего качества и высокой производительности при изготовлении многослойных керамических корпусов. Процесс обжига требует к себе особого внимания, так как эта операция является дорогостоящей, а допущенный брак при обжиге не может быть исправлен.

Другой важной характеристикой материала подложки является теплопроводность и температурный коэффициент расширения (ТКР). Существенны также стабильность параметров керамического материала подложки в условиях повышенных температур, при 'которых производится обжиг и вжигание паст. 18-844 273