Контактных площадках

Любые расчеты должны базироваться на обоснованном выборе современной элементной базы (резисторов, конденсаторов, диодов, стабилитронов, транзисторов, интегральных микросхем) и современных материалов (обмоточных и монтажных проводов, электротехнических сталей, изоляционных и контактных материалов). При выборе необходимо ссылаться на справочники, государственные стандарты и т. п.

Палладий (Pd) - серебристо-белый металл, по внешнему виду напоминающий платину. Он мягок, пластичен и легко поддаётся обработке. Выпускается марок Пд-99,9 и Пд-99,8. По многим свойствам палладий очень близок к платине, а по стоимости дешевле в 4-5 раз, поэтому в ряде случаев служит се заменителем; его используют в электровакуумной технике для поглощения водорода. Палладий и его сплавы с серебром и медью применяют в качестве контактных материалов. Палладиевую пасту, как и платиновую, используют для нанесения электродов на керамические конденсаторы.

переходном электрическом сопротивлении контакта в замкнутом состоянии. В качестве контактных материалов для разрывных контактов,

При очистке поверхности главное внимание следует уделять чистоте самих реактивов и прежде всего воды, применяемой как в ходе типовой очистки, так и для финишной промывки. В полупроводниковом производстве применяют дистиллированную и деионизованную очищенную воду. В промышленности применение дистиллированной воды ограничено. Ее используют для предварительной промывки на неответственных операциях. Деионизованная вода обладает значительно более высоким качеством и подразделяется на две марки: А и Б. Вода марки А предназначена для промывки кристаллов и пластин, а также получения растворов, используемых на основных операциях. Вода марки § используется для промывки элементов конструкции прибора, контактных материалов и других, менее ответственных деталей, а также для приготовления растворов, применяемых на вспомогательных операциях и для питания установок при получении воды марки А.

На 4.18 даны зависимости предельных токов дугообразования (/) и катодных падений напряжения (2) от функции температуры кипения Ткип и коэффициента теплопроводности К разных контактных материалов.

характеристик катодных процессов, в том числе нельзя обосновать явление переноса тока и зоне, катода, изготовленного из наиболее распространенных контактных материалов (медь, серебро и пр.), допускающих лишь относительно невысокие предельные температуры нагрева (температура кипения материала).

Основные показатели контактных материалов следующие: электрические (электропроводность); тепловые (теплопроводность, теплоемкость, теплота испарения, теплота плавления, температуры плавления, кипения и рекристаллизации); химические

В качестве контактных материалов используются чистые металлы (медь, алюминии, серебро, золото, платина, палладий, родий, олово, вольфрам, молибден, кадмий и др.), сплавы (латунь, бронза, силумин, бериллиевая и кадмиевая бронза и др.), неметаллы '(углерод), композиции взаимно не сплавляемых металлов (вольфрам —серебро, вольфрам — медь), композиции металлов с оксидами металлов (серебро —оксид кадмия, серебро —оксид меди, медь —оксид меди), композиции металлов с карбидами (вольфрам—карбид вольфрама), композиции металлов с углеродом (серебро —графит, медь —графит) и многочисленные тройные композиции. Области применения разных контактных материалов приведены на 9.10.

Необходимость снижения температуры контактов, уменьшения требуемых усилий нажатия вызывает применение в качестве контактных материалов металлов, обладающих высокой электропроводностью, в частно сти серебра.

9.10. Области применения контактных материалов

Наиболее сложным является выбор контактного материала при условии, что контакты подвержены механическому и электрическому износу. Поэтому часто в качестве контактных материалов используют различные сплавы металлов и композиции, получаемые на основе металлов и их оксидов. Металлооксидные композиции часто используются, когда к контактам предъявляются повышенные требования в отношении сваривания, С этой же целью используются металлографитные композиции. При выборе контактных материалов необходимо учитывать, что не все свойства материала реализуются в одинаковой мере в различных аппаратах. Так, например, высокая дугостойкость меди, которая характеризуется удельным износом (0,5-10 8 кг/Дж, 0,7-10"8 кг/Вт на катоде; 0,12-10~8 кг/Дж, 0,17-Ю"8 кг/Вт па аноде), много меньшим, чем у широко применяемых композиций AgCdO (2,2X XЮ-8 кг/Дж и 3,14-10 8 кг/Вт на катоде; 3,98-10 8 кг/Дж и 5,69-10~8 кг/Вт на аноде), почти никогда не может быть использована в существующих конструкциях аппаратов, потому что гашение дуги на медных контактах происходит хуже, чем на контактах из AgCdO, и потому, что на медных контактах дуга перемещается медленнее, чем на контактах из AgCdO.

оплавления припоя применяют индивидуальный или групповой инструмент. Он захватывает микрокорпус (а), опускается на плату (б) и расплавляет припой на контактных площадках (0). После этого инструмент поднимается (г). Толкатель удерживает элемент до тех пор, пока не наступит кристаллизация припоя ( 11.13). В инструменте с высокой точностью поддерживается температура, чтобы исключить перегрев кристалла в микрокорпусе. С помощью инструмента можно проводить также и ремонтные работы [12].

Для защиты слоев меди и обеспечения качественной пайки и сварки на контактных площадках гибких схем проводится электрохимическое осаждение олова с присадками висмута, свинца (3—5 мкм), никеля (1—2 мкм) и зилота (1—2 мкм). В качестве основы для электрохимического осаждения олова используют также сернокислый электролит.

Для присоединения методом перевернутого кристалла на его контактных площадках создают ОВ. Наиболее распространенный способ формирования ОВ на кристалле — электрохимический, хотя его недостатки общеизвестны: трудность нанесения однородного покрытия достаточной толщины, контроля состава припоя, выдерживания размеров ОВ из-за гальванического разрастания, ухудшения параметров ИМС. Материалы ОВ — медь с подслоем хрома, никеля, титана и с покрытием сплавами олова или золото. Метод вакуумного напыления этих материалов неприемлем из-за значительных механических напряжений в осажденном слое большой толщины (20 — 50 мкм).

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.

обеспечивается, если шлейф разваривается на контактных площадках плат. В местах соединения необходимо обеспечить дополнительное механическое крепление компаундом или клеем.

Эти недостатки в значительной степени устраняются в компоновочной схеме блока с использованием внутри-блочной коммутации на эластичных соединителях ( 2.11). Эластичные токопроводящие контактные пары контактная площадка МГПЛП — токопроводящий эластик позволяют создать новую компоновочную схему размещения ячеек в блоке и внести некоторые изменения в их конструкцию. Прежде всего контактные площадки ячеек размещаются с двух сторон МГПЛП по всему ее периметру. В блоке ячейки устанавливаются друг над другом поверх коммутационной МГПЛП, имеющей Электрические связи с внешними разъемами блока. Эластичные соединители размещаются на периферийных контактных площадках МГПЛП и при сжатии всей системы с помощью шпилек обеспечивают электрическую связь между контактными площадками соседних ячеек.

В кристаллах с шариковыми выводами на контактных площадках создают выступы («шарики») диаметром 50 ...100 мкм из золота, меди и других материалов. Кристалл / ( 2.29, а) устанавливается выступами 2 на контактные площадки 3 лицевой стороной к подложке 4 (монтаж методом «перевернутого» кристалла), после чего производится пайка или термокомпрессия сразу всех выводов. Одновременно происходит и механическое закрепление кристалла. Такой способ лучше поддается автоматизации и уменьшает площадь, занимаемую одним компонентом на подложке. Однако возникают две проблемы: обеспечение точного совмещения перевернутого кристалла с подложкой (контактные выступы кристалла и контактные площадки подложки не видны) и надежного контакта со всеми выступами, высота которых не может быть абсолютно одинаковой. Поэтому шариковые выводы целесообразно применять в кристаллах диодов и транзисторов, но не полупроводниковых микросхем.

Нагрев контактов в замкнутом состоянии характеризуется взаимодействием сложных теплофизических процессов и прежде всего обусловлен внутренними источниками теплоты в отдельных контактных площадках, где происходит стягивание линий тока. При длительном прохождении тока через контакты мощность, рассеиваемая в площадке контактирования:

ных элементов массового выпуска. Препятствием для серийного и массового выпуска подобных схем является невысокая надежность (большое количество соединений) и высокая трудоемкость монтажных работ. Оба эти показателя могут быть улучшены при использовании элементов с контактными выступами, которые монтируются в перевернутом виде на контактных площадках общей подложки.

Внешние выводы используют для проверки электрических параметров компонентов, собранных на носителе до их монтажа на плату, внутренние (облуженные) — для соединения с кристаллом. После вырубки и снятия с пластмассовой основы ленточного носителя кристаллы держатся на внутренних контактных площадках. При этом они выглядят как обычные кристаллы с балочными выводами ( 128).

ных элементов массового выпуска. Препятствием для серийного и массового выпуска подобных схем является невысокая надежность (большое количество соединений) и высокая трудоемкость монтажных работ. Оба эти показателя могут быть улучшены при использовании элементов с контактными выступами, которые монтируются в перевернутом виде на контактных площадках общей подложки.