Конструкционные методы повышения надежности интегральных схем. Горлов М.И., Николаева Е.П
.pdf
Рис. П.2.1. Форма внутренних выводов в зависимости от метода сварки:
а – ультразвуковая сварка (УЗС); б – ультрозвуковая сварка с последующим вертикальным натяжением проводника (УЗСН); в – термокомпрессионная сварка (ТКС): 1 – кристалл, 2 – внутренний вывод; 3 – траверса корпуса
Рис. П.3.3. Тепловая схема замещения теплового сопротивления
|
|
|
Таблица 4.3 |
|
|
Основные конструктивные типы корпусов ИС |
|||
|
|
|
|
|
Тип и условное |
Число |
Особенности конструкции |
Технологический вари- |
|
изображение |
выводов |
ант изготовления |
||
|
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
До 12 |
Выводы корпуса расположены по |
Металлостеклянный |
|
|
окружности, крышка – круглая |
|||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
От 8 до |
Жесткие выводы расположены в |
Керамический, стекло- |
|
|
керамический, пласт- |
|||
|
64 |
два ряда с шагом 2,54 мм |
||
|
массовый |
|||
|
|
|
||
|
|
Выводы (после формовки) распо- |
Керамический, стекло- |
|
|
До 64 |
ложены в четыре ряда в шахмат- |
керамический, пласт- |
|
|
|
ном порядке |
массовый |
|
|
|
|
|
|
|
|
Гибкие выводы расположены с |
Керамический, стекло- |
|
|
От 6 до |
двух или четырех сторон корпуса |
керамический, металло- |
|
|
80-100 |
параллельно основанию с шагом |
стеклянный, пластмас- |
|
|
|
1,27 мм |
совый |
|
|
|
|
|
|
ОКОНЧАНИЕ ТАБЛ. 4.3
1 |
2 |
3 |
4 |
|
От 8 до |
Укороченные отформованные |
Пластмассовый, стекло- |
|
выводы расположенны с 2-х сто- |
||
|
64 |
керамический |
|
|
рон корпуса с шагом 1,27 мм |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
От 16 до |
Контакты (короткие выводы) |
Керамический, стекло- |
|
расположены с четырех сторон |
||
|
156 |
керамический, пласт- |
|
|
квадратного корпуса с шагом 1,27 |
||
|
(256) |
массовый |
|
|
мм (0,635 мм) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выводы (контакты) расположены |
|
|
До 324 и |
по основанию в узлах координат- |
Керамический, металло- |
|
более |
ной сетки с шагом 2,54 или 1,27 |
стеклянный |
|
|
мм |
|
|
|
|
|
Таблица 2.3
|
|
Испытания на стадии |
Выборка, |
||
Вид испытания ИС |
|
установочной |
периодических |
||
ОКР |
шт |
||||
|
серии |
испытаний |
|||
|
|
|
|||
Оценка тепловых характеристик |
+ |
+ |
+ |
5 |
|
Воздействие теплового удара |
+ |
+ |
|
10 |
|
Воздействия изменения темпера- |
+ |
+ |
|
10 |
|
туры среды |
|
|
|
|
|
Воздействие одиночных ударов |
+ |
+ |
+ |
10 |
|
Определение резонансных частот |
+ |
|
|
5 |
|
конструкции |
|
|
|
|
|
Воздействие повышенной темпе- |
+ |
|
|
10 |
|
ратуры среды |
|
|
|
|
|
Воздействие ступенчатой элек- |
+ |
+ |
+ |
10 |
|
трической нагрузки при повы- |
|
|
|
|
|
шенной рабочей температуре |
|
|
|
|
|
среды |
|
|
|
|
|
Определение и подтверждение |
+ |
+ |
+ |
10 |
|
предельных электрических ре- |
|
|
|
|
|
жимов эксплуатации |
|
|
|
|
|
Определение точки росы |
+ |
|
|
5 |
|
ТАБЛИЦА 4.4
Значение основных параметров керамических материалов, используемых для производства корпусов и подложек ИС
|
Усредненные значения параметров для керамики из |
|||||
Параметр |
Al2O3 |
ВеО |
AlN |
SiC |
BN |
стеклоке- |
|
(90 – 96%) |
|
|
|
|
рамики |
Объемная плотность, г/см3 |
3,9 |
2,9 |
3,3 |
3,1 |
2,3 |
3 |
Коэффициент теплового |
6,7 – 7,3 |
7,2 – 8,0 |
4,3 – 4,5 |
4,2 |
1,2 |
3,0 – 4,2 |
расширения в диапазоне |
|
|
|
|
|
|
температур 293 – 673 К, |
|
|
|
|
|
|
10-6/К |
|
|
|
|
|
|
Прочность на изгиб, МПа |
300 |
230 – 250 |
350 – 500 |
450 |
- |
150 |
Теплопроводность, Вт/м.К |
20 |
240 – 260 |
100 – 230 |
67 – 270 |
55 |
5 |
Объемное сопротивление, |
1014 |
1014 |
1013 |
1013 |
1013 |
1012 – 1013 |
Ом.см, не менее |
|
|
|
|
|
|
Диэлектрическая постоян- |
8,5 – 9,7 |
6,5 – 7,0 |
8,8 – 8,9 |
40,0 |
4,2 |
3,9 – 7,8 |
ная (частота 1 МГц) |
|
|
|
|
|
|
ТАБЛИЦА 7.9 Примеры схемы защиты МОП БИС от ЭСР
Номер |
Структура |
Схема защиты |
Площадь, |
Напряжение |
схемы |
|
|
мкм2 |
повреждения, В |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Горизонтальная структура с |
|
|
|
1 |
тонким подзатворным ок- |
|
8129 |
1100 |
|
сидом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Горизонтальная структура с |
|
|
|
2 |
тонким подзатворным ок- |
|
9999 |
2300 |
сидом и ограничительным |
|
|||
|
|
|
|
|
|
сопротивлением |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Горизонтальная структура с |
|
|
|
3 |
толстым подзатворным ок- |
|
8129 |
5500 |
|
сидом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончание табл. 7.9 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
5 |
4 |
Диод с плавающим затво- |
|
3870 |
|
800 |
ром |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диод с плавающим затво- |
|
|
|
|
5 |
ром и ограничительным со- |
|
6451 |
|
1400 |
|
противлением |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 1 |
|
|
|
6 |
|
|
6645 |
|
2400 |
|
Диод с плавающим затво- |
|
|
|
|
|
ром и двумя резисторами |
Вариант 2 |
|
|
|
7 |
|
|
8457 |
|
3400 |
|
|
|
|
|
|
Таблица 7.10
Основные защитные схемы отечественных серийных МДП ИС
|
|
|
|
2 |
|
|
Номер схемы |
Схемы защиты |
Технология |
Опасный потенциал ЭСВ, |
Площадь ячейки, мкм |
Тип ИС |
Примечание |
|
|
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
1 |
|
КМОП |
3000 |
3000 – |
КР1054РР1 |
все |
|
|
|
|
10000 |
КР537РУЗА |
|
|
|
|
|
защищает |
||
|
|
|
|
|
КА835РЕ1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Одновременно входы |
2 |
|
КМОП |
1000 |
2000 |
К561СА1 |
|
|
|
р-МОП |
|
|
К561ЛД9 |
|
|
|
|
|
|
К561ЛР8 |
|
|
|
|
|
|
К573РФ6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение табл. 7.10
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
3 |
|
КМОП |
2000 |
2000 |
К1868ВЕ1 |
- |
|
|
|
|
|
КР1043ВГ1 |
Одновременно всезащищаетвхо ды |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
КМОП |
3000 |
10000 |
М1623РТ1 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
М1623РТ2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
КМОП |
1500 |
10000 |
156ИП7 |
Одновре- |
|
|
|
|
|
1564ИР8 |
менно за- |
|
|
|
|
|
1564ТМ5 |
щищает все |
|
|
|
|
|
КА1835РЕ1 |
входы и |
|
|
|
|
|
1564ИВ3 |
выходы |
6 |
|
КМОП |
5000 |
24400 |
К1554 |
Одновре- |
|
|
|
|
|
К564ИР16 |
менно за- |
|
|
|
|
|
К176ИР2 |
щищает все |
|
|
|
|
|
К1561ГГ1 |
входы |
|
|
|
|
|
К1526ИР2 |
|
|
|
|
|
|
|
|