Активні елементи – без корпусні напівпровідникові прилади

У гібридних інтегральних мікросхемах як активні елементи застосовують дискретні напівпровідникові прилади. За способом герметизації вони діляться на безкорпусні і корпусні. Оскільки безкорпусні прилади мають малі габарити і масу, застосування їх в гібридних інтегральних мікросхемах слід вважати найбільш доцільним і перспективним.

За способом монтажу в мікросхему безкорпусні напівпровідникові прилади можна розділити на дві групи: прилади з гнучкими виводами і прилади з жорсткими об'ємними виводами.

На мал. 8.4 показана одна з типових конструкцій безкорпусного приладу (діодної матриці) з гнучкими виводами. Діаметр дротяних виводів складає зазвичай 30-40 мкм. Виводи до контактних майданчиків під'єднуються різними методами, головними з яких є термокомпресійний і ультразвуковий. Метод термокомпресії заснований на одночасній дії тепла і тиску на область контакту. Метод ультразвукової зварки заснований на одночасній дії коливань ультразвукової частоти, збуджених в зварюваних деталях, і тиску в області зварки. Вібрації високої частоти, руйнуючи плівку оксиду на поверхні розділу металів в області зварки, сприяють підвищенню якості зварного з'єднання.

Мал. 8.4. Діодна матриця з гнучкими виводами

Мал. 8.5. Схема установки транзистора з жорсткими сферичними виводами: 1 – вивід бази; 2 – вивідна колекторі; 3- вивід емітера

Недолік конструкції безкорпусних напівпровідникових приладів з гнучкими виводами полягає в трудності автоматизації процесів установки приладів в мікросхему. Тому при збірці активних елементів широко використовуються прилади з жорсткими виводами. Для них характерна відсутність сполучних провідників, що дозволяє автоматизувати процес зварки мікросхем і підвищити надійність з'єднань. На мал. 8.5. схематично показана структура установки транзистора з жорсткими сферичними (кульковими) виводами. Як матеріал виводів застосовують мідь і срібло. Для запобігання дії зовнішніх чинників кристали напівпровідника в безкорпусних приладах покривають спеціальними захисними покриттями (лаки, емалі, смоли, компаунди і ін.).

Контрольні запитання:

1. Як класифікуються безкорпусні напівпровідникові прилади?

2. Які існують способи під’єднання виводів до контактних майданчиків?

3. В чому недолік конструкції безкорпусних напівпровідникових приладів?