Пленочной изоляцией

Параллельно с полупроводниковым развивается и совершенствуется другой конструктивно-технологический вариант создания микроэлектронных устройств, основанный на технологии тонких (до 1 мкм) и сравнительно толстых (10—50 мкм) пленок. Чисто пассивные пленочные ИМС не получили широкого распространения из-за ограниченных возможностей по выполнению ими функций обработки сигналов, а реализация пленочных активных элементов на данном этапе развития науки, техники и технологии оказалась невозможной из-за низкой воспроизводимости их характеристик. Сочетание полупроводниковых микросхем, активных полупроводниковых приборов с пассивными пленочными элементами и пленочной коммутацией позволило создать микроэлектронные устройства с широким набором функциональных возможностей, которые разрабатывают как для серийного производства, так и в качестве устройств частного применения, необходимых для изготовления одного определенного вида микроэлектронной аппаратуры. Интегральные микросхемы, в которых наряду с пленочными элементами, сформированными по групповой тонко- или толстопленоч1-ной технологии, содержатся имеющие самостоятельное конструктивное исполнение полупроводниковые активные компоненты (ИМС, транзисторы, диоды), изготовленные по полупроводниковой технологии, называют гибридными интегральными микросхемами (ГИС).

Габаритные размеры подложек стандартизованы. Обычно на стандартной подложке групповым методом изготавливают несколько плат ГИС (платой называют часть подложки с расположенными на ее поверхности пленочными элементами одной ГИС). Деление самой крупной стандартной подложки 96 X 120 мм на части, кратные двум, трем, позволяет получить типоразмеры подложек, предназначенных для производства ГИС как в стандартных корпусах, так и для бескорпусных. Толщина подложек составляет 0,35—0,6 мм. Размеры подложек имеют только минусовые допуски в пределах 0,1—0,3 мм.

6) минимально допустимое расстояние между пленочными элементами (в том числе и контактными площадками) составляет ЗООмкм при масочном методе и 100 мкм при фотолитографии;

11) минимально допустимое расстояние между пленочными элементами, расположенными в разных слоях, составляет 200 мкм

4) минимально допустимые расстояния между пленочными элементами должны быть 0,05—0,3 мм (в зависимости от типа паст) в одном слое и 0,4 мм — в разных слоях;

Для разводки питания и заземления, а также для соединения элементов и компонентов в гибридных ИМС согласно электрической схеме используют пленочные проводники, которые в местах соединений с пленочными элементами образуют контактные площадки (переходы). Контактные площадки в гибридных ИМС формируют для присоединения выводов компонентов и внешних выводов корпуса. Общие требования, предъявляемые к пленочным проводникам и контактным площадкам, многообразны и противоречивы. Они должны с минимальными потерями подводить напряжение к функциональным элементам, с минимальными искажениями передавать сигналы, обеспечивать требуемый уровень надежности и т. д.

Пассивные элементы формируются в пленке, а активные в виде миниатюрных бескорпусных полупроводниковых приборов размещаются над пленкой и соединяются с пленочными элементами продольными выводами ( 21.1).

функции преобразователей сигналов. Их изготавливают по пленочной, полупроводниковой или гибридной технологиям микроэлектроники и реализуют соответственно в виде: диэлектрической подложки с распложенными на поверхности пленочными электрорадиоэлементами, компонентами, межэлементарными соединениями и контактными площадками; полупроводникового кристалла с выполненными в его объеме всеми элементами микросхем; диэлектрической подложки с пленочными элементами и навесными полупроводниковыми кристаллами на поверхности. Детали корпусов микросхем Защищают собственно микросхемы от внешних ВОЗДЕЙСТВИЙ И позволяют выполнить электромонтаж микросхем при их объединении в конструктивный модуль старшего уровня, а также ряд других функций.

/ — пайка каркаса с основанием; 2 — пайка крышки с каркасом; 3— крышка (керамика или ковар); 4 — керамический каркас; 5 — керамическое основание; 6 — годложка с пленочными элементами; 7 — плоские внешние выводы; 8 — токоведущие дорожки; 9 — перемычки

6) минимально допустимое расстояние между пленочными элементами (в том числе и контактными площадками) составляет 200 мкм;

11) минимально допустимое расстояние между пленочными элементами, расположенными в разных слоях, составляет 200 мкм — при масочном и совмещенном методах и 100 мкм — при фотолитографии и танталовой технологии;

4) минимально допустимые расстояния между пленочными элементами должны быть 0,3 мм —в одном слое, 0,5 мм — в разных слоях;

При заданном А71твя = А7дОП, которое равно 35° С для конденсаторов с бумажно-масляной изоляцией и 60° С — для конденсаторов с пленочной изоляцией и пропиткой хлор-дифенилами, при известной начальной температуре (например, Г0 = 20° С) можно определить предельно допустимые Руд, P*.y = Py*V» а также РкК1„ РкПКР по (3.25), (3.26), (3.27), от которых соответственно зависят допустимые значения рабочих напряженностей конденсаторов по тепловому режиму.

Сверхпроводящие и криопроводящие обмоточные провода выпускаются в однопроволочном и многопроволочном исполнениях из легкодеформируемых сплавов ниобий-титан, ниобий-цирконий-титан, ниобий—цирконий. Проволоки заклинены в медную матрицу, которая покрывается эмалево-волокнистой или пленочной изоляцией. Созданные многопроволочные провода из сплава НТ-50 допускают ток 120 кА при индукции 6 Тл [20].

Среди проводов с пленочной изоляцией отметим провода с фторопластовой пленкой, а также с полиимидной пленкой, дублированной с фторопластом, что дает возможность путем спекания термопластичных пленок получить

Обмоточные провода с пленочной изоляцией также очень широко применяются для погружных электродвигателей. Провода марок ПЭТВПДЛ-3 и ПЭТВПДЛ-4 выпускаются с медными жилами в диапазоне диаметров 1,74—2,83 мм. Изоляция данных проводов состоит из слоя полиэфирной эмали, трех (четырех) слоев лавсановой пленки и двух слоев лавсановой нити с подклейкой и пропиткой полиэфирной смолой марки ТФ-60 и относится к ТИ 120.

Нагревостойкие провода с пленочной изоляцией (ТИ 180) выпускаются в основном прямоугольной формы и имеют следующие марки: ППФ — с изоляцией из ленточного фторопласта-4; ППФИ— с изоляцией из ленточного фторопласта-4 и полиимидно-фторопла-стовой пленки (размеры сторон а — 1,68-7-2,26 мм, Ь = 2,44-г -f-3,28 мм); ППИ, ППИ-К, ППИ-V — с изоляцией из полиимидно-фторопластовой пленки (диаметр 2,00—3,15 мм); ППИП-1, ППИП-2, ППИПК-1, ППИПК-2, ППИПК-3 —с изоляцией одной, двумя или тремя лентами дублированной полиимидно-фторопластовой пленки (размеры сторон а = 1,124-4,00 мм, b = 7,50-^-12,60 мм).

Некоторая часть обмоточных проводов с пленочной изоляцией применяется для обмоток высоковольтных электрических машин. К их числу относится прямоугольный провод марки ППЛБО, изоляция которого состоит из трех слоев лавсановой пленки и одного слоя хлопчатобумажной пряжи. Данный провод выпускается в диа-ПЯЧг.:._ " з,0—80 мм2 и относится к ТИ 105.

Классификация медных и алюминиевых обмоточных проводов с эмалеволокнистой, бумажной и пленочной изоляцией приведена в табл. 2-7.

---------- пленочной изоляцией 37

С волокнистой и пленочной изоляцией

допускается 150 -г- 180° С. Наиболее высоким пробивным напряжением t/n обладают провода с пленочной изоляцией; при D = 0,5 -f-

Монтажные провода. Соединения в схемах радиотехнической аппаратуры выполняются монтажными проводами с жилами из меди, реже из алюминия. Жесткие одножильные провода с d•= 0,3 ч- 1,8 мм служат для фиксированного внутри-приборного или аппаратного монтажа. Гибкие монтажные провода скручиваются из нескольких тонких медных жил диаметром 0,07—0,3 мм. Каждая жила покрыта слоем олова. Монтажные провода выполняются с различными видами изоляции — из резины, полихлорвинила, хлопчатобумажной, шелковой, капроновой и стеклянной пряжи, а также из синтетических пленок. Провода с резиновой изоляцией с Tprig = 55° С снабжаются дополнительно хлопчатобумажной оплеткой. Провода со слоем кремний-органической резины и с оплеткой стекловолокном могут быть использованы до 180° С. Выпускаются провода с волокнисто-виниловой изоляцией различной окраски с Тр = 70° С..Провода с пленочной изоляцией применяют при температурах до 120° С. Для провода с изоляцией из фторопласта 4 допустимая температура до 250° С. Провода выпускают сечением 0,7—6,0 мм2. Разработаны также провода для ТуЯб = 400° С. Провода с волокнистой изоляцией применяют при напряжениях, не свыше 100 в, с пленочной изоляцией :— до 250 в, с резиновой и хлорвиниловой изоляцией — до 380 в переменного тока (табл. 21.5).