Герметизация компонентов и РЭА. Способы контроля герметичности.

Корпусная герметизация. Корпуса предназначены для защиты элементов и компонентов интегральных схем (ИС) от климати­ческих (влага, газы) и механических воздействий и светового облучения. Корпус обес­печивает эффективный отвод тепла от тепловыделяющих элементов и компонентов микросхемы. Металлический корпус осуществляет также экранирование от воздейст­вия электростатических, а в некоторых случаях и магнитных полей. Корпус имеет вы­воды, с помощью которых микросхему монтируют на печатную плату. Контактные площадки платы ИС электрически соединены с выводами корпуса.

В зависимости от материалов корпуса делятся на следующие типы: стеклянные, керамические, пластмассовые, металлостеклянные, металлокерамические, металлополимерные, стеклокерамические.

Герметичность корпуса достигается применением непроницаемых для влаги и газов материалов и вакуумплотным соединением этих материалов.

В конструкциях корпусов широко используются соединения металлов с метал­лами, стеклом, керамикой и полимерами, керамики с керамикой и стеклом, стекла со стеклом и др. Высокотемпературные стекла и керамику обычно соединяют с помощью промежуточного слоя легкоплавкого стекла. Определенные трудности возникают при образовании вакуумплотных соединений металлов с керамикой и стеклом.

В зависимости от конструкции корпуса, применяемых материалов и особенностей микросхемы используют следующие методы герметизации:

1) Cварка (Холодная, ЭКС, Аргонно-дуговая сварка, ТКС, СКИН, сдвоенным электродом, У.З, Роликовая)

2) Пайка (припоями; стеклом;)

3) Заливка

4) Опрессовка

5) Герметизация капсулированием

6) Герметизация в вакуум-плотных корпусах.

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.

При герметизации капсулированием изделие помещается в корпус (капсулу) выводами наружу. Свободный торец капсулы и выводы заливаются компаундом. При использовании металлических капсул (чаще анодированный алюминий) влагостойкость корпусов резко возрастает, поэтому часто под капсулированием понимается герметизация в металлополимерные корпуса.

 

Для бескорпусной защиты полупроводниковых структур используются в основном неорганические и органические полимерные материалы. Более высокой надёжностью характеризуются покрытия из неорганических материалов, однако, бескорпусная защита на основе органических материалов гораздо дешевле.

Бескорпусную герметизацию выполняют пропиткой, обволакиванием герметиком, заливкой полимером, а также опрессовкой расп­лавленным термопластическим или термореактивным материа­лом.

Обволакивание - наиболее простой способ, при ко­тором каплю герметика наносят на сборку или кратковремен­но погружают сборку в герметик. Этот способ используют для предварительной защиты изделий перед заливкой или опрессов­кой.

Заливку выполняют в специальные многократного ис­пользования литьевые формы из силиконовой резины. Заливка может быть свободной или в вакууме.

Литьевое прессование является наиболее совер­шенным способом создания бескорпусных оболочек, применяе­мым в серийном производстве. Этот способ основан на исполь­зовании разъемных пресс-форм и пресс-порошков, получаемых из эпоксидных и кремнийорганических смол или их компози­ций.

¾ размещение изделий в специальной пресс-форме,

¾ заполнение индивидуальных полостей с изделиями в пресс-форме герметизирующим расплавленным составом на специальных пресс-установках при сравнительно низких давлениях,

¾ выдержка определенное время под давлением при повышенной температуре для отверждения материала,

¾ разъем пресс-формы,

¾ извлечение загерметизированных изделий,

¾ удаление литников и облоя.

Контроль качества герметизации

Наиболее точным является радиоактивный метод.При испытании с помощью счетчиков регистрируется интенсивность гамма-излучения газа, вытекающего из кор­пуса. Вследствие сложности и высокой стоимости этот метод используется только в экспериментальном производстве.

Масс-спектрометрический метод основан на обнаружении гелиевым течеискателем гелия, предварительно введенного в корпус прибора. Применение гелия обуслов­лено его высокой проникающей способностью (малые размеры молекул). Чувствитель­ность метода определяется чувствительностью течеискателя. Высокая проникающая способность гелия затрудняет обнаружение больших течей, так как к моменту испытания гелий может полностью вытечь из корпу­са. Поэтому для образцов, подлежащих испытанию, целесообразно вводить гелий после герметизации, но непосредственно перед испытанием.

При проверке герметичности вакуум-жидкостным методом микросхемы поме­щают в емкость с керосином или уайт-спиритом, над которым создается разрежение Вытекающий из корпуса газ (непрерывная струйка пузырьков) позволя­ет определить не только интенсивность, но и место расположения течи

Компрессионно-термический метод отличается от предыдущего тем, что испы­туемые микросхемы погружают в нагретое масло. При этом давление газа внутри кор­пуса повышается и чувствительность метода несколько увеличивается

 

---

Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 2592; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!