§ 4.11. Гибридті имс – ның навесный компоненттері

Гибридті ИМС – да компоненттер ретінде навесный шалаөткізгішті микроминиатюралық приборлар қолданылады: дискретті транзисторлар мен диодтарғ транзисторлар және диодтық матрицалар, корпуссыз шалаөткізгішті микросхемалар.

Гибридті ИМС үшін активті компоненттер герметизация әдісі бойынша корпустық және корпуссызға бөлшектеу. Корпусты компонеттер кішкентай корпуста қамалған. Корпуссыз шалаөткізгішті приборлар әдетте аз өлшем мен массаға ие. Бұл приборларда шалаөткізгішті кристаллдар арнайы қорғанышты қаптамалардың көмегімен герметизация мен беттік пассивтеу әдісімен сыртқы ықпалдардан қорғалған. Механикалық зақымдардан қорғау үшін корпуссыз приборлар арнайы пластмассалық корпустармен қапталады.

4.7 – кестеде гибридті ИМС – да кең қолданылатын диодтық матрица мен диодтардың кейбір түрлері келтірілгенжәне олардың негізгі параметрлері: U_{обр max} – диодтағы максималды тұрақты кері кернеу; I_прmax - диод арқылы тұрақты максималды тура кернеу; U_пр – берілген тұрақты тура ток I_пр кезіндегі диодқа кернеудің тура түсуі; τ_в – диодтың кері кедергісін қалпына келтіру уақыты; С_д – берілген кері жылжыту кезіндегі диод шығыстары арасындағы сыйымдылығы.

4.8 – кестеде гибридті ИМС – да кең таралған транзисторлардың типтері көрсетілген, және олардың параметрлері: f_гр – транзистор базасының тогын жіберу коэффициентінің шекаралық жиілігі; β_ст – статикалық күшейту коэффициенті; С_к – коллекторлық ауысудың сыйымдылығы; - коллекторда ыдыратылатын максималды тұрақты қуат; τ_в С_к – жоғары жиілікте транзистордың кері байланыс тізбегінің тұрақты уақыты.

Гибридті ИМС – ның активті компоненттері ретінде КП201 типті МДП – транзисторлары, К1НТ291 типті транзисторлық матрицалар, К740УД3, К740УД1А типті операциялық күшейткіштер қолданылады. К1НТ291 типті транзисторлық матрицалар 1,2×1,7×9,8 габаритті өлшемді екі транзистордан тұрады және келесі сипаттамаларға ие: эмиттер – база кернеу түсу түрлілігі 3мВ – тен көп емес, ток жіберудің статикалық коэффициентінің қатынасы 0,83 – тен көп емес. Транзистордың температуралық қажеттілігі мен параметрлердің жоғары ұқсастығы талап етілетін операциялық күшейткіштер мен дифференциялық миросхемаларға қолданылады.

Корпуссыз операциялық күшейткіштердің негізгі параметрлері 4.9 – кестеде көрсетілген.

Дербес корпусты қорғанышы бар активті компоненттер (ГТ-2109, ГТ-310) – 20 -+50⁰С температура диапазонында жұмыс істейді, пФ, 2,5 мм биіктікпен және 3,7 м диаметрмен корпусқа орналасқан.

§ 4.12. Гибридті имс – ға арналған корпустар

Интегралды микросхемалардың корпусы сенімді эксплуатациясымен қамтамасыз ететін талаптарды қанағаттандыру керек. Ең алдымен корпус эксплуатация кезінде және өзге корпустармен байланысқан құрастыру кезінде пайда болатын жүктемеге төзу үшін жеткілікті механикалық тығыздыққа ие болу керек. Корпустың консрукциясы корпустың ішінде орналасқан схемалар арасындағы электрлік байланысты дәл әрі жеңіл жүзеге асыруға мүмкіндік беру тиіс. Корпустағы жоғары тығыздыққа қарамастан паразитті индуктивтілік пен сыйымдылық минимумға түсіру керек. Схемадағы элементер бір бірінен дәл изолирлеу керек және мүмкіндігінше микросхемалар арасындағы және қоршаған ортадағы жылулық кедергісін мүмкіндігінше түсіру керек.

Көп жағдайда интегралды микросхеманың корпусы герметикалық болғаны жөн. Корпус әсер етуші прибор мен микросхемаларды сыртқы ықпалдан, жарық әсерінен немесе өзге де сыртқы сәулеленуден қорғау керек.

Отандық гибридті ИМС корпусының конструктивтілік түрлілігі мен габаритті өлшемі бойынша жүйеленген (ГОСТ 17467 - 79). Корпустың төрт түрі орнатылған (4.10 - кесте).

Габаритті өлшемі бойынша корпустар типін К (корпус) индексінен, корпус типінен және қос таңбалы саннан (01 - 99) тұратын типоразмерлерге бөледі.

4.26 – суретте 1 типті корпустың сыртұы түрі көрсетілген және шығыстарының орналасуының түрлі нұсқалары келтірілген. Шығыстарының саны корпустарды құрар кезде орнатылады.

4.27 – суретте 2 типті корпустың сыртқы түрі көрсетілген және шығыстарының орналасуының түрлі нұсқалары келтірілген. Шығыстарының саны корпустарды құрар кезде орнатылады.

4.28 – суретте 8 және 12 шығыстар саны бар 3 типті дөңгелек корпустардың сыртқы түрі көрсетілген. Бұл корпустардың өлшем әртүрлі.

4.29 – суретте шығыстары планарлы орналасқан 4 типті корпустың түрі көрсетілген.

4.26 – сурет. 1 типті корпустың сыртқы түрі және шығыстарының орналасуының түрлі нұсқалары

1 типті корпустар (әсіресе К101, К103, К109, К111) дискретті компоненттері бар ИМС – да қолдануға негізделген, себебі, олар жақсы компоновкалармен қамтамасыз етеді. 2 және 4 типті корпустар қабылдағыш – күшейткіш аппаратураның импульсті ИМС – да қолдануға негізделген, себебі онда дискретті компоненттер болмайды. 3 типті корпустар ИМС – ның сызықты жолында қолданылады, себебі, олар аппаратурада монтаждау кезінде ыңғайлы, бірақ орау тығыздығына келгенде жеңіледі.

4.28-сурет. 3-типті дөңгелек корпустың 8 және 12 шығыстарының ішкі көрінісі.

4.28-суретте 3-типті дөңгелек корпустың 8 және 12 шығыстарының ішкі көрінісі көрсетілген. Бұл қабаттардың өлшемдері әртүрлі. Мысалы, K303 және K302 корпустарының биіктігі сәйкесінше 3,0-5,0 және 5,5-7,5мм, ал диаметрі 7,5-9,5мм. 4.29-суретте 4-типті дөңгелек корпустың көрінісі көрсетілген.

1-типті корпустарды (әсіресе K101, K103, K109, K111) ИМС-да дискретті компоненттермен қолданған ыңғайлы, себебі олар ең жақсы құрылым бола алады. ал 2 және 4-типті корпустар импульсті ИМС-да қабылдаушы-күшейткіш құрылғы ретінде қолданылады, онда дискретті компонентттер мүлдем болмайды. 3-типті корпустар сызықты тракт ретінде ИМСда қолданылады, ол монтаж жасауға ыңғайлы, бірақ қаптамасының тығыздыңы жағынан ұтылады. Бұл сымды шығыстары бар корпустар (4.28-сурет) негізінің жазықтығына перпендикуляр бағытталып, дәнекерленген вакуумды қақпақпен герметизацияланады.

4.29-сурет.4-типті шығыстары пларлы орналасқан корпустардың ішкі көрінісі.

4-типті корпустар баспалы плата құрылғыларының монтажын жасағанда ыңғайлы, ол металл-әйнекті, металл-керамикалы немесе керамикалы корпустарда орындалады. Металл-керамикалы және керамикалы корпустарда сенімді герметизация болуы үшін шығыстарды корпустың ішіне кіргізбейді, оның орнына корпустың негізін молибден металдардың көмегімен қалыңдығы 12-15мкм өткізуші жолақтар орналастырады.

Корпустың негізін, қақпағын және каркасын окси алюминиінен дайындайды, оның беріктігі және жылуөткізгіштігі жақсы болады.

1 және 2-типті корпустар металләйнек немесе металлполимер арқылы жасалады. Металлполимерлі корпустар басқаларға қарағанда қарапайым, әрі арзан дайындалады. Бірақ олардың өткізу қуаты аз (100мВт-қа дейін), олай болуы пластмассаның жылуөткізгіштігі төмен болуына байланысты.

Баспа платаларының құрылымын және басқару шарттарын ескере отырып, келесі стандарттар алынды: 1 және 2-типті корпустар үшін – 2,5мм, 1 және 3-типті корпустар үшін 30 және 45 бұрыштары, 4-типті корпустар үшін - 1,25мм.

Корпус шығыстарының көлденең қимасы дөңгелек немесе тік пішінде бола алады. Көлденең қимасы дөңгелек шығыстарының диаметрі 0,3-0,5мм шамасында қабылданған, ал тікбұрышты көлденең қимада 0,4-0,6мм шамасында (1 және 2-типті корпустар үшін).

Қандайда бір типті корпусты таңдау гибридті ИМС жұмысының берілген шарттарына байланысты болады. Корпустың қорғанысын микросхемалардың ұзақ эксплуатациясы (10 тәуліктен артық) кезінде қолдану керек. Металл-әйнекті корпустар салыстырмалы ылғалдылық кезінде және температурасы -60-тан +125С диапазонында ұзақ жұмысты қамтамасыз ете алады.