Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 [ 24 ] 25 26 27 28 29 30 31

/ J 4


S 6 7

Рис. 107. Тонкопленочный кон

денсатор К26-1: 1 - снталловая подложка, 2,4-нижняя (ванадий-алюминий) и верхняя (алюминий) обкладки, 3 - электрод нз нитрида бора, 5 -г контактная площадка, 6 -эпоксидный компаунд, 7 - проволочные выводы

Рис. 108. Схема технологического процесса изготовлшия тонко-Ш1Н10ЧНЫХ конденсаторов К26-1

Подготодка подложки

±

Напыление нижней обкладки

Выращидание диэлектрического слоя

Нанесение верхней обкладки

f армирование фоторезистивной маски

Создание переходного слоя для контактных площадок

Напыление контактных площадок

Злектротренировна секций

СкрайбироВание и разламывание пластин

Пайка выводов

Окукливание эпоксидным компаундом

Контроль электрических параметров

Маркировка I

Упаковка

Тонкопленочный кшденсатор К26-1 выпускают в двух исполнениях: чиповом (безвыводном) - для встроенного монтажа на печатную плату и с однонаправленными выводами - для навесного монтажа.

Конструкция однослойного конденсатора (рис. 107) состоит из несущей сигалловой подложки 1, последовательно напыленных нижней обкладки с контактными площадками 2, диэлектрической пленки i (S = 1 мкм), верхней обкладки 4 и трехслойных контактных площадок 5, к которым припаяны проволочные выводы 7; секция заливается эпоксидным компаундом б для ее влагозащиты.

Конструкция конденсатора не требует применения дефицитных и драгоценных металлов, позволяет изготовлять их интегрально-групповыми методами, обеспечивающими высокую производительность труда. 148

По электрическим параметрам конденсаторы К26-1 находятся на одном уровне со слюдяными (КСО-1), керамическими (КТ-1, КД-1, КЛС, К10-7В) и стеклоэмалевыми (К2145) конденсаторами (уступают слюдяным по tg5 и диапазону ТКЕ); имеют низкое рабочее напряжение и применяются в аппаратуре бытового назначения. Емкость конденсаторов К26-1 не более 10-750 пФ, рабочее напряжение 16 В, tg5 не более 30 Ю"*, сопротивление изоляции не менее 10 ООО МОм.

По конструкции и технологии изготовления тонкопленочные конденсаторы разделяют на однослойные и многослойные, одиночные и конденсаторные сборки, состоящие из нескольких (последовательно или параллельно) соединенных между собой секций, или резистивно-емкостные состоящие из резистивных элементов и секций конденсаторов, а также подстроечные конденсаторы.

Схема технологического процесса изготовления трехслойного тонкопленочного конденсатора приведена на рис. 108.

В качестве подложки 1 (см. рис. 107) используют пластины из ситалла, перед запуском в производство их подготовляют по технологии полупроводниковых пластин. При подготовке пластины кипятят в перекисно-ам-миачном растворе и деионизованной воде. Операцию проводят на серийно выпускаемой установке ПВХО.

Нанесение верхней 4 и нижней 2 обкладок из алюминия, а также переходного слоя контактных площадок 5 для пайки выводов (к обкладкам) вьшолняют на установках периодического действия (колпакового типа) УВН-75П-1 или непрерьтного действия 01АИ-7-005 методом напьшения. Для напьшения контактных площадок предпочтительнее использование установок УВН-75П-1.

Чтобы при напьшении контактной площадки не запылить все поле секции, его укрьшают слоем фоторезиста с "окнами" под контактную площадку, напьшяют переходный слой и травлением удаляют фоторезист. Диэлектрический слой наносят методом пиролиза слЬжного химического вещества в плазме тлеющего ВЧ-разряда на серийно выпускаалой установке УВП-2М. Последующее травление диэлектрического слоя проводят на установке "Плазма-НД".

Перед напьшением контактных площадок на обкладку наносят фоторе-зистивную маску. Этот процесс состоит из нанесения фоторезиста, сушки, экспонирования и проявления и проводится на серийно выпускаемой линии фотолитографии "Лада-Электроника". Далее напыляют контактные площадки и удаляют фоторезист методом травления в плазме на установках "Плазма-бООМ".

Полученные секции подвергают электрической тренировке групповым методом с использованием полуавтомата "Зонд" для подачи напряжения на контактные площадки секций. После тренировки ситалловые пластины надрезают алмазным диском (скрайбирование) вдоль рядов секций в обоих взаимно перпендикулярных направлениях и разламывают на отдельные секции. йфайЁирование проводят на полуавтомате "Алмаз". Затем к отдельным секциям припаивают выводы. Последующие операции: окукливание эпоксидным компаундом (герметизацию), маркировку и упаковку проводят групповыми методами так же, как керамических и слюдяных конденсаторов.



Контрольные вопросы

1. Какие разновидности керамических конденсаторов вы знаете?

2. Чем отличаются керамический диэлектрик от диэлектрика на основе стекла?

3. Какие основные технологические операции изготовления керамических конденсаторов вы знаете?

4. Какие процессы называются основными и вспомогателышми?

5. Какие материалы используют для приготовления керамических и стеклянных масс?

ГЛАВАШЕСТАЯ

КОНТРОЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КОНДЕНСАТОРОВ

§ 55. Особенности выполнения массовых измерений

В условиях производства электрические параметры конденсаторов измеряют для контроля их качества. Некоторые параметры определяют в процессе производства для контроля качества выполнения отдельных технологических операций и своевременного выявления и исключения секций с дефектами. Такой контроль называется межоперационнь»! или профилактическим. Все изготовленные конденсаторы контролируют на соответствие их параметров значениям, указанным в технических условиях (ТУ). В одних случаях цеховь»! персоналом проводится выходной контроль, а в других отдел технического контроля (ОТК) выполняет приемосдаточный контроль.

В условиях массового производства выходной контроль бывает двух видов: стопроцентный и выборочный. При стопроцентном контроле измеряют параметры всех предъявляемых к сдаче конденсаторов, а при выборочном из партии конденсаторов, предъявляемых приемке, отбирают определенное число и измеряют их параметры. Если при выборочном контроле параметры абсолютного большинства отобранных конденсаторов соответствуют техническим требованиям, всю партию признают годной, а если параметры нескольких конденсаторов не соответствуют установленным значениям отклонений, всю партию бракуют.

В технических условиях на испытания конденсаторов установлено, по каким параметрам необходимо проводить стопроцентный контроль, а 1Ю каким выборочный. Кроме того, указано число испытьшаемых конденсаторов при выборочном контроле в зависимости от числа их в предъявляемой партии и допустимое число бракованных по этому параметру изделий, в зависимости от которого можно принять или не принять предъявляемую партию.

При проверке устойчивости электрических параметров конденсаторов в критических условиях их подвергают воздействию высоких и низких тем-перат)ф, повьппенных влажности и атмосферного давления, вибрации и ударов. Эти испытания, называемые периодическими, проводят раз в квартал. 150

В случаях изменения технологии или замены материалов проводят квалификационные испытания.

Периодические и классификационные испытания проводят гю опреде-леннь»! программам в лабораториях на специализированном оборудовании (камеры теплоты и холода, камеры влажности и барокамеры, вибро- и ударные стенды, центрифуги).

При контрольных и лабораторных измерениях определяют абсолютные значения параметров, а в условиях массового производства при приемосдаточном и выходном контроле в таких измерениях необходимости нет. При этом достаточно измерить отклонение параметра от его номинального значения или установить отличие полученного значения от установленного. Если измеряемый параметр находится в пределах допустимого отклонения, конденсатор считают годным.

Соответствующими ГОСТАми и ТУ на все параметры конденсаторов установлены значения допустимых отклонений, например отклонения от номинальной емкости (классы точности) - ±2%, ±5%, ±10% и ±20%. В технической характеристике на конденсатор обычно указывают номинальную емкость (или другой параметр) и пределы ее отклонения: 10 мкФ ±5% или 10 мкФ ±20% и т.д.

Таким образом, в условиях массового производства приходится выполнять большое количество контрольных операций, что обусловлено множеством измеряемых параметров, многократностью измерений и большим объемом выпуска конденсаторов.

В массовом производстве наибольшая часть измерений приходится на определение отклонений параметров от номинального значения при сортировке и разбраковке конденсаторов в соответствии с их классом точности. При зтих измерениях используют несложные методы и сравнительно простые приборы, обеспечивающие достаточную точность. Наиболее распространенными стрелочньпии приборами для измерения емкости являются МЛЕ-1 и ППРК4, для измерения tg5 - ИПП, для измерения сопротивления изоляции - Тб-2, ТО-6 и для испытания электрической прочности - УПУ-Ш.

В последнее время разработаны и серийно выпускаются для измерения емкости и tg5 приборы более высокого класса: МЦЕ-12АМ, МЦЕ-13АМ, МЦЕ-14АМ, МЦЕ-15АМ, имеющие цифровой отсчет. Для измерения параметров конденсаторов массового производства широко используют полуавтоматические и автоматические установки, которые в автоматическом цикле контролируют один или несколько параметров: полуавтоматическая установка 6025А для измерения температ)фного коэффициента керамических конденсаторов; агрегат 6272 для измерения электрической прочности, сопротивления изоляции, емкости и tg5 высокочастотных керамических конденсаторов; агрегаты 6015А и 6015Б для контроля параметров пленочных и бумажных конденсаторов; универсальный агрегат 6263 для контроля параметров всех видов конденсаторов с разнонаправленными выводами. Кроме того, для контроля отдельных параметров различных конденсаторов разработаны и изготовлены специализированные установки.

Таким образом, для контрольных измерений параметров конденсаторов, выпускаемых мальпии партиями, применяют приборы, а при массовом



вьшуске - автоматизированные устройства. Принцип действия цифровых приборов и автоматизированных устройств часто основан на методах измерений и схемных решениях обычных и автоматических электроизмерительных приборов. Например, цифровой прибор МЦЕ-6 состоит из измерителя емкости, подобного измерителю емкости прибора МЛЕ-1, и преобразователя для выдачи цифрового показания. Поэтому далее будут описаны только устройство и принцип действия измерительных приборов. Полная информация о конструкции и работе приборов или автоматизированных устройств дана в инструкциях по их зксплуатаини.

При массовых измерениях должна быть организована четкая и технически грамотная эксплуатация измерительных средств. Для сохранности прибора и увеличения срока его эксплуатации проводят планово-предупредительный ремонт. Приборы следует содержать в чистоте.

Измерения производят строго по рабочей инструкции на данный прибор, один экземпляр которой находится на том участке, где используют этот прибор или группу однотипных приборов. Необходимо также следить, чтобы все приборы имели аттестаты периодической поверки по установленной форме и эти аттестаты хранились непосредственно на приборе. Приборы используют только на тех измерительных операциях, для которых они предназначены.

Все применяемые для измерений средства должны обеспечивать необходимую точность.

Точность - это качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины.

Высокая точность измерений соответствует малой величине погрешностей как "систематических", так и "случайных".

Погрешностью измерения назьшается отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.

Количественно точность и погрешность - взаимообразные величины. Например, если погрешность равна 0,1% = 10", то точность при этом равна 1/10- =10.

Погрешности делятся на абсолютные и относительные.

Абсолютная погрешность измерительного прибора - это разность между показателями прибора и истинным значением измеряемой величины X, т.е. X = - X, которая выражается в единицах измеряемой величины.

Относительная погрешность измерительного прибора - это отношение абсолютной погрешности к истинному значению измеряемой им величины, выражаемая в процентах или безразмерных долях.

В связи с тем, что на практике истинное значение измеряемой величины остается неизвестным, вместо него пользуются действительным значением, т.е. значением, найденным экспериментально и приближенным к истинному значению. За действительное значение можно принять и значение меры.

В практике измерений используют приведенную погрешность, которая равна отношению погрешности измерительного прибора к нормирующему значению, т.е. принятому условию. Оно может быть равным верхнему пределу измерений, диапазону, длине шкалы. Например, приведенная погрешность вольтметра с верхним пределом измерений 150 В при показании 100 В и действительным значением измеряемого напряжения 100,6 В равна: f/ = 100,6 - 100/150 X 100% = 0,4%. 152

Необходимьпм условием применения для измерений параметров конденсаторов приборов и автоматических устройств является их аттестация. Так, все измерительные средства должны периодически проходить Государственную поверку, проводимую лабораториями Комитета стандартов, мер и измерительных приборов, или ведомственную, - на заводе. Кроме того, приборы должны проходить контроль, заключающийся во внешнем осмотре и проверке показаний. Внешним осмотром определяется общее состояние и вьшвляются поврежденные стекла, ручки и зажимы, а также отсоединившиеся детали, которые могли бы препятствовать применению прибора. При поверке сверяют показания проверяемого и образцового приборов, измеряя ими одну и ту же величину, либо контролируют определяющие правильность работы отдельные параметры проверяемого прибора. Результаты внешнего осмотра и поверки показаний оформляют в журнале, который ведется по единой форме.

Измерительные средства, не отвечающие техническим требованиям, к эксплуатации не допускаются, а подлежат ремонту или изъятию.

Измерения должны проводиться технически грамотно, со знанием правил эксплуатации приборов, строго по рабочей инструкции, которая должна обязательно находиться на рабочем месте. Приборы должны быть исправными и чистьпии и не должны подвергаться ударам и тряске. Разрешается применять измерительные приспособления только утвержденных конструкций и с теми приборами, для которых они разработаны. Воздух в рабочих помещениях для измерений должен быть чистым, нормальной температ)фы и влажности.

§ 56. ПРИБОРЫ для ИЗМЕРЕНИЯ ЕМКОСТИ

Для измерения абсолютной емкости наиболее широко используют приборы МЛЕ (стрелочные) и МЦЕ (с цифровым отсчетом), а для измерения относительной емкости - приборы ППРК.

Наиболее простым является прибор МЛЕ-1, предназначенный также для измерения tg5. Мост МЛЕ-1 позволяет вручную измерять емкость 100 пФ - 1,1 мкФ с погрешностью 0,2% прямым методом и 1 - 1000 пФ с точностью ±2% методом замещения. Измерения можно проводить в диапазоне частот 400-10000 Гц, но чаще всего их вьшолняют на частоте 1000 Гц. В качестве источника питания используют автономный генератор ЗГ4 с выходньпии мощностью 2 Вт и напряжением 30 В.

Схема измерения емкости прибором МЛЕ-1 показана на рис. 109. В одно плечо моста включают измеряемый конденсатор С, а в другие - соответственно эталонный конденсатор Cq и переменные конденсаторы С1 и С2, соединенные параллельно с резисторами R1 и R2. Плечи с переменными конденсаторами С1 и С2 предназначены для балансировки (уравновешивания) моста. Емкость измеряемого конденсатора отсчитьшают, когда мост сбалансирован, т.е. ток в его диагонали равен нулю.

Полная схема прибора значительно сложнее, так как он имеет четьфе диапазона измерений и позволяет прямым методом и методом замещения измерять емкость и tg5. В плечо моста Q включен воздушный конденсатор переменной емкости со ипсалой, отградуированной в пределах 100- ПООпФ.





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 [ 24 ] 25 26 27 28 29 30 31