Проволочных резисторов

^ocoe.i' ^оп и ^ок — интенсивности отказов полупроводниковых ИМС, транзисторов, диодов, пленочных резисторов, конденсаторов, проводников и контактных площадок, навесных пассивных элементов (компонентов), проволочных перемычек, соединений, подложки и корпуса соответственно; а — поправочные коэффициенты, учитывающие влияние температуры и электрической нагрузки на соответствующий компонент ненадежности; k = Л'имс — количество полупроводниковых ИМС.

При подгонке возможно увеличение емкости конденсатора с помощью проволочных перемычек ( 1.8, г). Добавочная емкость определяется площадью обкладки дополни-

Электрофизические свойства коммутационных проводников и контактных площадок в значительной степени определяются свойствами применяемых материалов, к которым предъявляются следующие требования: высокая электропроводность; хорошая адгезия к подложке; высокая коррозионная стойкость; обеспечение низкого и воспроизводимого переходного сопротивления контактов; возможность пайки или сварки выводов навесных компонентов и проволочных перемычек, используемых для электрического соединения контактных площадок платы с выводами корпуса; совместимость технологии нанесения пленочных коммутационных проводников и контактных площадок с технологией изготовления других элементов микросхем. Самым распространенным материалом тонкопленочных проводников и контактных площадок в ГИС повышенной надежности является золото с подслоем хрома, нихрома или титана. Подслой обеспечивает высокую адгезию, а золото — нужную электропроводность, высокую коррозионную стойкость, возможность пайки и сварки. Толщина пленочного проводника обычно составляет 0,5—1,0 мкм.

Использование корпусов с планарными выводами облегчает ремонт аппаратуры при ее наладке в процессе изготовления и в условиях эксплуатации. Связано это с тем, что при отыскании неисправностей часто требуется отсоединить один-два вывода ИМС от остальной схемы. При использовании копуса со штырьковыми выводами, которые запаяны в металлизированные отверстия, сделать это невозможно. Между тем планарная конструкция позволяет легко отпаять и приподнять отдельные выводы. Кроме того, удаление из платы многоштырькового корпуса отказавшей микросхемы всегда связано с опасностью повреждения металлизации отверстия печатной платы. В ряде случаев, особенно при использовании многослойных плат, это может привести к таким повреждениям, которые нельзя будет восстановить даже установкой проволочных перемычек. При использовании корпусов с планарными выводами опасность повреждения контактных площадок во время демонтажа схемы значительно меньше.

Другие варианты конфигурации верхней обкладки, допускающей подгонку емкости, показаны на 12.5, б, в. Там же показаны обычно выбираемые размеры подгоночных секций, позволяющие компенсировать разброс емкости конденсатора в пределах ±15%. Вариант 12.5, 6 допускает подгонку подрезкой верхней обкладки, вариант 12.5, в — присоединением добавочных секций с помощью проволочных перемычек.

11) минимальные размеры контактных площадок для монтажа компонентов с гибкими выводами и проволочных перемычек методом пайки составляют 0,3 X 0,4 мм при ручном монтаже и 0,6X0,6 мм — при автоматизированном монтаже; для монтажа нескольких выводов к контактной площадке одну из ее сторон увеличивают на 0,3 мм на каждый вывод;

а — с помощью проволочных перемычек, б — с помощью контактных выступов; / — плоский вывод корпуса; 2 — кристалл ИС; 3 — корпус; 4 — проволочная перемычка; 5 —

В большинстве современных конструкций микросхем предполагается присоединение выводов с помощью проволочных перемычек круглого сечения.

3.9. Образование проволочных перемычек при термокомпрессионной сварке капиллярным инструментом:

Опрессовку микросхем осуществляют методом литья под давлением во временные формы компаундов горячего отверждения. Ввиду давления и высокой температуры требуется предварительная защита собранного узла (особенно проволочных перемычек) с помощью компаундов холодного отверждения.

После монтажа проволочных перемычек между контактными площадками кристалла и выводами корпуса производят предварительную защиту кристалла с перемычками каплей компаунда. Когда отверждение компаунда завершено, узел направляется на заливку под давлением. После герметизации технологическая рамка отделяется в штампе, а выводы формуются, как показано на рисунке.

Большой диапазон регулирования какого-либо выходного параметра (напряжение, частота, длительность импульсов и т. п.), как правило, разбивают на несколько поддиапазонов. Переход из одного поддиапазона в другой производят посредством переключателей скачком, а выбор значения параметра в пределах поддиапазона осуществляют плавной настройкой. Скачкообразное перекрытие участков диапазона осуществляют секционированием ЭРЭ ( 3.27). Разбивка на поддиапазоны повышает точность настройки (уменьшается цена деления шкал, увеличивается электрическая разрешающая способность переменных проволочных резисторов, снижается чувствительность переменных конденсаторов и др.), удешевляет узел регулирования (отпадает необходимость в высокоточном чувствительном верньерном устройстве), повышает КПД устройства (секционирование вторичной обмотки сетевого трансформатора ВИП с линейным стабилизатором) и др.

Постоянные проволочные резисторы изготовляют из манганиновой, нихромовой или константановой проволоки, которую наматывают на трубку из керамики или пресспорошка. Сверху в качестве защитного покрытия применяют силикатную эмаль, которая фиксирует витки и изолирует их друг от друга, а также защищает резистор от окисления и механических повреждений. Различают резисторы с однослойной и многослойной намотками. Постоянные проволочные резисторы имеют номиналы 3 Ом — 51 кОм и номинальную мощность до 150 Вт. Промышленность выпускает следующие типы проволочных резисторов: с однослойной намоткой — ПЭ (проволочные эмалированные); ПЭВ (проволочные эмалированные влагостойкие); ПЭВТ (проволочные эмалированные и влаго- и термостойкие); ПЭВР (проволочные эмалированные влагостойкие регулируемые), имеющие латунный подвижный с зажимным винтом хомутик, который можно перемещать вдоль корпуса резистора по виткам проволоки, свободной от изоляции; регулируемые с многослойной намоткой — ПТ (проволочные точные); ПТН, ПТМ, ПТК (проволочные точные, соответственно из нихромовой, магнанй-новой и константановой проволоки); малогабаритные ПТМН, ПТММ, ПТМК (проволочные точные малогабаритные, соответственно из нихрома, манганина и кон-стантана). Резисторы с однослойной намоткой имеют допустимые отклонения от номинала ±5; ±10%, а резисторы с многослойной намоткой — ±0,25; ±0,5; ±1%.

Для изготовления микропроволочных резисторов применяют манганиновую микропроволоку диаметром 3—10 мкм. Допустимое отклонение от номинала составляет от ±0,05 до ±5%.

являются металлическими сплавами: манганин — медно-марган-цовый сплав, применяется при изготовлении измерительных приборовиобразцовых сопротивлений; константан — медно-нике-левый сплав для намотки проволочных резисторов и реостатов; нихром — сплав никеля, хрома и железа; фехраль — сплав железа, хрома, алюминия применяют для устройства электронагревательных приборов.

1 — для непроволочных резисторов;

2 — для проволочных резисторов.

У проволочных резисторов, имеющих монолитный токопроводящий слой, э.д.с. шумов определяется тепловыми флуктуациями; значение э.д.с. шумов тем больше, чем больше температура и сопротивление,

У непроволочных резисторов (тонкослойных и объемных) токопроводящий слой состоит из отдельных частиц; в этом случае э.д.с. шумов определяется изменением контактов между отдельными частицами, и возникающие при этом шумы значительно больше тепловых.

Э.д.с. шумов непроволочных резисторов зависит от приложенного напряжения. Значение э.д.с. шумов оценивают отношением ?ш/(/ (мкВ/В)^ где Ет — э.д.с. шумов; U — напряжение, при котором проводилось из-* мерение.

Для изготовления проволочных резисторов применяют сплавы, обладающие повышенным удельным сопротивлением и малым значением температурного коэффициента удельного сопротивления. Характеристики некоторых сплавов приведены в табл. 5.2.

Расчет проволочных резисторов состоит в определении длины и сечения провода, обеспечивающих необходимое сопротивление и