Zalecenia przy montażu półprzewodników

Środa, Sierpień 15, 2011 Napisane przez Admin

Elementy półprzewodnikowe powinny być przechowywane w opakowaniach wytwórcy w pomieszczeniach o wilgotności względnej do 80% i w temperaturze w granicach od — 40 do +55°C. W pomieszczeniach nie może być par kwasów, zasad i innych produktów chemicznych (PN-74/E-82050). Montaż elementów należy przeprowadzać bardzo ostrożnie, zwracając baczną uwagę, by nie spowodować uszkodzenia hermetyzacji korpusu samego elementu. Zginanie wyprowadzeń należy przeprowadzać w taki sposób, żeby nie spowodować pęknięć w szklanych izolatorach wyprowadzeń. Przy lutowaniu (szczególnie elementów germanowych) należy pamiętać o tym, aby:

  • stosować boczniki termiczne (np. w postaci blaszki miedzianej odprowadzającej ciepło i umieszczonej między korpusem a lutowanym końcem),
  • końcówki cynować do odległości 7 mm od korpusu elementu,
  • stop lutowniczy powinien mieć temperaturę topnienia nie wyższą od 250°C,
  • czas lutowania powinien być bardzo krótki,
  • obudowa lutownicy powinna być uziemiona.
Technologia połączeń lutowanych Przed lutowaniem należy powierzchnie metali, które chcemy zlutować, dokładnie oczyścić z zanieczyszczeń (tlenków lub siarczków). W tym celu stosuje się:
  • oczyszczanie mechaniczne (środki ścierne),
  • oczyszczanie chemiczne,
  • pokrywanie warstwami zabezpieczającymi lub metalami.

Spośród pokryć metalicznych najlepszymi są:
  • pokrycie elektrolityczne stopem 60% Sn, 40% Pb o równomiernej grubości ok. 5 ixm,
  • pokrycie elektrolityczne cyną, złotem.
Temperaturę i czas lutowania należy dobrać uwzględniając grubość warstwy lutowania, odporność na ciepło łączonych elementów i przewodów. Elementy wrażliwe na wyższą temperaturę lutuje się krótko, ale przy wyższej temperaturze. Do lutowania w pracach laboratoryjnych należy używać lutownic o zróżnicowanej mocy. Obecnie są coraz częściej stosowane lutownice z kontrolowaną temperaturą wymiennego grotu o dużej trwałości. Przy wymianie elementów półprzewodnikowych należy koniecznie stosować tzw. odsysacze cyny. W celu zapewnienia wysokiej jakości połączeń lutowanych prowadzi się w wielu krajach prace badawcze nad nowymi odmianami lutowia, topików i przyrządami do kontroli jakości połączeń. Lutowia powinny odznaczać się:
  • zdolnością trwałego przylegania warstewki roztopionego lutowia do powierzchni łączonych metali,
  • zdolnością do rozpływania się po powierzchni łączonych metali,
  • zdolnością przenikania roztopionego lutowia w mikroszczeliny powierzchni łączonych metali.
W Polsce używane są powszechnie lutowia LC60 i LC68 (PN-64/M-69410), których temperatura topnienia wynosi 183-H 185°C. Zadaniem topików jest:
  • ułatwienie przenoszenia ciepła z grotu lutownicy do miejsca łączenia metali,
  • usunięcie zanieczyszczeń,
  • zapobieganie ponownemu zanieczyszczeniu w czasie lutowania.
Jakość (i niezawodność) ręcznie wykonywanych połączeń zależy w decydujący sposób od umiejętności wykonawcy, jakości używanych materiałów i narzędzi oraz przestrzegania warunków lutowania. Jeśli chodzi o rozmieszczenie elementów półprzewodnikowych w układzie, to nie należy ich lokalizować w pobliżu elementów, które wydzielają intensywnie ciepło (np. rezystory, lampy) oraz w silnym polu magnetycznym (np. w pobliżu rdzeni transformatorów. magnesów trwałych). Przed włączeniem układu z elementami półprzewodnikowymi należy:
  • sprawdzić prawidłowość połączeń,
  • sprawdzić biegunowość zasilania,
  • unikać zwarć i udarów napięciowych, np. od wyładowań kondensatorów.
Trwałość elementów półprzewodnikowych zależy od nieprzekraczania dopuszczalnych prądów, napięć, mocy i temperatur. UMmit elementów półprzewodnikowych wykonanych w miniaturowej obudowie plastykowej Elementy te są przeznaczone do montowania w cienko- i grubowarstwowych układach hybry- iowicti. Ze względu na bardzo małe wymiary wymagają one szczególnej uwagi przy montażu. Poniższe ogólne uwagi dotyczą sposobu lutowania elementów w miniaturowej obudowie na jKidozu z naparowanymi rezystorami i ścieżkami przewodzącymi. Na ścieżkach przewodzących powinny s«c nakładki ze stopu cynowo-ołowiowego. Topnik należy dobrać taki, by nie uszkadzał rezystorów i ście- aek. przewodzących, a jego pozostałość mogła być łatwo usunięta po wykonaniu montażu. Temperatura i-ML Siektóre zalecenia dotyczące eksploatacji i montażu topnienia stopu nie może być wyższa od 240°C, a czas lutowania nie dłuższy niż 5 sekund. W czasie lutowania wyprowadzenia taśmowe elementów półprzewodnikowych powinny przylegać do ścieżek przewodzących, ale nie mogą dotykać do podłoża. Nieodpowiedni montaż lub zmiana temperatury w czasie lutowania może być przyczyną powstawania rys i pęknięć podłoża. Wybór metody lutowania elementów w miniaturowej obudowie plastykowej jest zależny od wielkości seryjnej produkcji, liczby zastosowanych elementów w układzie, wymaganej dokładności montażu itp.