Активні елементи – безкорпусні напівпровідникові прилади

В активних інтегральних мікросхемах в якості активних елементів застосовують дискретні напівпровідникові прилади. За способом герметизації вони діляться на без корпусні та корпусні. Так як без корпусні прилади мають малі габарити і масу, застосування їх в гібридних інтегральних схемах слід рахувати найбільш цілісним і перспективним.

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

На рис. 2.5.4 показана одна із типових конструкцій без корпусного приладу (діодної матриці) з гнучкими виводами. Діаметр дротяних виводів складає зазвичай 30-40 мкм. Виводи з контактними площадками під’єднуються різними методами, головними з яких є термокомпресійний і ультразвуковий. Метод термокомпресії базується на одночасній дії тепла і тиску на область контакту. Метод ультразвукового зварювання базується на одночасній дії коливань ультразвукової частоти, які збуджуються в деталях, що зварюються, і тиску в області зварювання. Вібрації високої частоти, руйнуючи плівку окиселу на поверхні розділу металів в області зварювання, сприяють підвищенню якості зварного з’єднання.

Недолік конструкції без корпусних приладів є в важкості автоматизації процесів установки приладів в мікросхему. Тому при зборці активних елементів широко використовуються прилади з жорсткими виводами. Для них характерна відсутність з’єднувальних провідників, що дозволяє автоматизувати процес зварювання мікросхем і підвищити надійність виробів. На рис.2.5.5. схематично показана структура установки транзистора з жорсткими сферичними виводами. В якості матеріалу виводів застосовують мідь і срібло. Для уникнення дії зовнішніх факторів кристали напівпровідника в без корпусних приладах покривають спеціальним захисним покриттям (лаки, емалі, смоли, компаунди та ін.).

Контрольні питання і вправи

1. Чим відрізняються один від іншого визначення понять «мікросхема», «інтегральна мікросхема», «гібридна інтегральна мікросхема», «напівпровідникова інтегральна мікросхема», «велика інтегральна мікросхема»?
2. Назвіть основні конструктивні елементи гібридної ІМС.
3. Вкажіть вимоги до основ гібридних інтегральних мікросхем.
4. Які матеріали використовуються для створення провідників та контактних площадок гібридних інтегральних мікросхем?
5. Як виконуються резистори гібридних інтегральних мікросхем?
6. Як виготовляються котушки, дроселі і трансформатори в гібридних інтегральних мікросхемах?