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 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47

обозначение конструкции корпуса состоит из шифра типоразмера корпуса, числа, указывающего количество выводов, и номера модификации. Шифр типоразмера корпуса состоит из обозначения типа корпуса (1, 2, 3 или 4) и двузначного числа {от 01 до 99), обозначающего номер типоразмера. Например, корпус 201.14-2 - это прямоугольный корпус типа 2, типоразмера 01, с 14 выводами, модификация вторая.

йшвоаш

UUUUUUUU



vWWy




UUUUUU

Рис. 2.4.1. Типы корпусов микросхем

Конструкции корпусов. Исходя из особенностей конструктивно-технологического исполнения корпуса можно разделить на несколько видов: стеклянные, керамические, пластмассовые, метал-лостеклянные, металлокерамические, металлополимерные, стекло-керамические и др. Конструкции наиболее широко применяемых корпусов показаны на рис. 2.4.2-2.4.4. В гибридных интегральных схе.мах широко при-меняются металлостеклянные корпуса 151.14-1, 151.15-2, 151.15-3, 155.15-4, 155.36-1 (рис. 2.4.2). В корпусах 151.15-2, 151.15-3, 151.15-4 применяется 15 штыревых выводов, один из которых соединен с металлической оболочкой с целью осуществления электростатического экранирования.

В БГИС используются .многовыводные к€ра.мические корпуса 121.48-1, 421.50-1 (рис. 2.4.3). Керамические основание и крышка корпуса одновременно выполняют роль многослойных толстопленочных коммутационных плат. Планарные выводы расположены вдоль длинных сторон с шагом 1,25 мм. Вдольузких сторон расположены внешние межплатные монтажные перемычки.

Илюч


Рис. 2.4.2. Конструкции металлостекляниых корпусов 151.14-1 (а), 151.15-3 (б) и 151.36-1 (в)

Пример конструкции металлополимерного корпуса показан на рис. 2.4.4. Керамическая плата (/) со штырьковыми выводами (2) помещается внутрь металлического колпачка (<?). Торцевая полость конструкции заливается компаундом {4). Конструкция не обеспечивает качественную защиту элементов микросхемы в условиях повышенной влажности.

Выводы корпусов оцифровываются. Номера выводов проставляются на электрической схе.ме микросхемы и на соответствующих контактных площадках платы. Для определения положсипя первого вывода на корпусе делаются специальные метки: уступ на выводе, несимметричное расположение одного из выводов, выемка или точка на поверхности корпуса и др. Оцифровка идет по часовой стрелке, если смотреть на корпус со стороны выводов.




шшшт

%г5 0,5

56,5

Рис. 2.4.3. Конструкция керамического корпуса 421.50-1

Рис. 2.4.4. Конструкции металлополи-

мерного корпуса:

1 - керамическая плата; 2 -штырьковые выводы; 3 - металлический колпачок; 4 - компаунд


10,8m:s,.

§ 2.5. Типовые конструкции ГИС и МСБ

Конструкция ГИС определяется уровнем ее сложности, назначением, требованиями к электрическим параметрам, условиям эксплуатации, особенностями и масштабом производства. Большинство конструкций .микросхем, предназначенных для использования в ЭВМ, ,можно классифицировать по следующим признакам:

- способу защиты от внешних воздействий: корпусированные п бескорпусные;

из ияп

RS [

RU [

\r7 [

R8 [


eeftxtm spamua монтажа


10 11 rz fs n


Рис. 2.5.1. Электрическая принципиальная схема (а) и расположение элементов на обеих сторонах керамической подложки (б, в) ИС с толстопленочными

элементами

- схемам ко.мпоновки: моноэлементные .матрицы однотипных пленочных элементов (резисторов или конденсаторов) с пленочной коммутацией и выводами; монокомпонентные - БГИС, МСБ с однотипны.ми полупроводниковыми приборами или интегральными схемами, которые монтируются на однослойной коммутационной плате; нолико-мпонентные - БГИС, МСБ с разнородными элементами и компонентами;



- по уровню рассеиваемой мощности: маломощные и с повышенным уровнем рассеиваемой мощности.

Корпусированные ГИС и БГИС имеют индивидуальную защиту от внешних климатических и механических воздействий и используются в основном в негерметизированной электронно-вычислительной аппаратуре. При.меры конструкций толсто- и тонкопле-ночной ГИС с металлополимерным и металлостеклянным корпусами показаны на рис. 2.5.1, 2.5.2. Интересной особенностью толстопленочной ГИС с металлополимерным корпусом является то, что толстоплеаочные пассивные элементы и проводники формируются с обеих сторон керамической подложки-основания с торцевыми «ыводами, которые впаивают в металлизированные отверстия при сборке микросхемы. Обозначения элементов на плате соответствуют электрической принципиальной схеме на рис. 2.5.1,а. Штр*и-ховыми контурами обозначены области защитного диэлектрика, который устраняет возможность образования коротких за?1ыканин .у1ежду толстопленочными проводниками и проволочными выводами полупроводниковых приборов.

Плата тонкопленочной ГИС (рис. 2.5.2) приклеивается тонким слоем клея (0,1 мм) к основанию корпуса. Контактные площадки подложки соединяют с выводами корпуса тонкими золотыми про-волоч!ками диаметром около 50 мкм.

На рис. В.З была приведена конструкция БГИС с керамическим корпусом. Микросхема содержит две многослойные платы-подложки из поликора (24X36X1 мм), на которых расположено по 15 кремниевых бескорлусных ИС (1,3X1,8X0,3 мм) с 16 столбиковыми выводами (диаметр столбика 100 ... 120 мкм, высота 25... 40 мкм). Между платами проложена покрытая прапоем рамка из поликора. Многослойные платы содержат не только коммутационные проводники, но и толстопленочные резисторы.

Рассматриваемая конструкция БГИС имеет ряд недостатков: верхняя плата имеет плохие условия теплоотвода, так как она непосредственно не соприкасается с теплопроводящими поверхностями ячейки; корпус БГИС приклеивается к печатной плате ячейки, поэтому ячейка неремонтопригодна; для рассеивания мощности Р=3 Вт (30 кристаллов с рассеиваемой мощностью 100 мВт) необходим радиатор, обеспечивающий теплосъем около р.

С целью комплексной микроминиатюризации ЭВА применяются гибридные конструкции устройств с повышенным уровнем мощности: преобразователи энергии, стабилизаторы напряжения, коммутаторы, усилители управления. В таких ГИС используются керамические подложки нз материала с высокой теплопроводностью, на которых формируются пассивные пленочные элементы, коммутационные проводники II монтируются бескорпусные мощные транзисторы и тиристоры, стабилитроны, бескорпусные ИС операционных усилителей и другие навесные компоненты. Наиболее эффективный теплоотвод обеспечивается в том случае, когда кристалл мощного транзистора припаивают непосредственно к металлическому корпусу. Такая конструкция осуществима, если возмож-



«6





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 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47