Pravila za ugradnju i rad poluvodičkih uređaja. Značajke uporabe poluvodičkih elemenata u elektroničkoj opremi Zaštita kristala od utjecaja okoline

Kako biste izbjegli oštećenje poluvodičkih uređaja tijekom instalacije, potrebno je osigurati da njihovi terminali budu nepomični u blizini kućišta. Da biste to učinili, savijte vodove na udaljenosti od najmanje 3...5 mm od tijela i izvršite lemljenje niskotemperaturnim lemom POS-61 na udaljenosti od najmanje 5 mm od tijela uređaja, osiguravajući uklanjanje topline između tijelo i mjesto lemljenja. Ako je udaljenost od mjesta lemljenja do tijela 8...10 mm ili više, može se učiniti bez dodatnog hladnjaka (unutar 2...3 s).

Ponovno lemljenje tijekom ugradnje i zamjene pojedinih dijelova u krugovima s poluvodičkim uređajima treba izvesti s isključenim napajanjem pomoću lemilice s uzemljenim vrhom. Prilikom spajanja tranzistora u krug pod naponom, prvo morate spojiti bazu, zatim emiter, a zatim kolektor. Isključivanje tranzistora iz kruga bez uklanjanja napona izvodi se obrnutim redoslijedom.

Kako bi se osigurao normalan rad poluvodičkih uređaja pri punoj snazi, potrebno je koristiti dodatne hladnjake. Kao odvodi topline koriste se rebrasti radijatori od crvenog bakra ili aluminija koji se postavljaju na uređaje. Pri projektiranju krugova sa širokim temperaturnim rasponom rada treba uzeti u obzir da se s povećanjem temperature smanjuje ne samo dopuštena disipacija snage mnogih vrsta poluvodičkih uređaja, već i dopušteni naponi i strujna snaga prijelaza.

Rad poluvodičkih uređaja treba provoditi samo u rasponu potrebnih radnih temperatura, a relativna vlažnost zraka treba biti do 98% pri temperaturi od 40 ° C; atmosferski tlak - od 6,7 10 2 do 3 10 5 Pa; vibracija s ubrzanjem do 7,5 g u frekvencijskom rasponu 10 ... 600 Hz; ponovljeni udarci s ubrzanjem do 75g; linearna ubrzanja do 25g.

Povećanje ili smanjenje gore navedenih parametara negativno utječe na performanse poluvodičkih uređaja. Dakle, promjena raspona radne temperature uzrokuje pucanje kristala poluvodiča i promjene električnih karakteristika uređaja. Osim toga, pod utjecajem visokih temperatura dolazi do sušenja i deformacije zaštitnih premaza, oslobađanja plinova i taljenja lema. Visoka vlažnost potiče koroziju kućišta i priključaka zbog elektrolize. Nizak tlak uzrokuje smanjenje probojnog napona i pogoršanje prijenosa topline. Promjene u ubrzanju udaraca i vibracija dovode do pojave mehaničkih naprezanja i zamora konstrukcijskih elemenata, kao i mehaničkih oštećenja (do odvajanja izvoda) itd.

Za zaštitu od utjecaja vibracija i ubrzanja konstrukcija s poluvodičkim elementima mora biti amortizerska, a za poboljšanje otpornosti na vlagu mora biti premazana zaštitnim lakom.

Poluvodički otpornici i diode su dvoelektrodni uređaji.

Tranzistori su troelektrodni.

Tiristori mogu biti dvo ili troelektrodni.

Poluvodički otpornici koriste homogene (izotropne) poluvodičke materijale.

Poluvodičke diode koriste poluvodiče s različitim vrstama električne vodljivosti, tvoreći jedan p-n spoj.

U bipolarnim tranzistorima poluvodiči s različitim vrstama vodljivosti tvore dva p-n spoja. U polju - jedan, u tiristorima postoje 3 ili više p-n spojeva.

Poluvodički otpornici- To su poluvodički uređaji s dva izvoda, kod kojih električni otpor poluvodiča ovisi o naponu. Poluvodički otpornici izrađeni su od poluvodiča jednoliko dopiranih nečistoćama.

Linearni otpornik koji koristi malo dopirani silicij ili galijev arsenid. R=const u širokom rasponu promjena napona i struje. Koristi se u IC-ovima.

Varistor je poluvodički otpornik s nelinearnim simetričnim BAC. Izrađen od kristalnog silicijevog karbida pomiješanog s glinom. Koristi se za zaštitu od prenapona.

Termistori (pozitori - R raste s porastom t°)

(termistori - R se smanjuje kako t raste)

- poluvodički uređaj čiji otpor ovisi o t° izrađen je od poluvodičkih materijala elektronske vodljivosti - metalnih oksida.

PTC otpornici izrađeni su od titan barijeve keramike s dodatkom elemenata rijetke zemlje. Koristi se u sustavima kontrole temperature, toplinske zaštite, protupožarnih sustava.

Mjerač naprezanja– poluvodički uređaj čiji otpor ovisi o linearnoj deformaciji radnog fluida. Proizvodni materijal je p- i n-tip silicija, koji se koristi za mjerenje deformacije čvrstih tijela.

Fotootpornik je poluvodički uređaj čiji se električni otpor mijenja pod utjecajem energije zračenja. Kao materijali za fotootpornik koriste se selen, talij sulfid, olovo sulfid, kadmij sulfid i drugi poluvodiči s n-vodljivošću. Fotootpornici imaju visoku integralnu osjetljivost i koriste se u uređajima automatike i telemehanike.

Poluvodičke diode - Poluvodički uređaji s jednim p-n spojem i dva izvoda dijele se u dvije klase: točkaste i planarne. Prema načinu unošenja primjesa: legirani i difuzni.

1) Ispravljačka dioda služi za ispravljanje izmjeničnih struja i napona.

Glavni parametri:

1) struja prednje diode I pr (pri U pr =l2B)

2) najveća dopuštena struja diode I pr.

3) najveći dopušteni povratni napon U arr. max .

4) povratna struja diode I arr. (na U arr. max.) Većina dioda može pouzdano raditi na U arr.  0,70,8U uzoraka. .

2) Zener dioda je poluvodička dioda, čiji napon u području električnog sloma slabo ovisi o struji. Koristi se za stabilizaciju napona. Materijal izrade je silicij.

OKO glavni parametri:

1) stabilizacijski napon U st. (11000 V)

2) dinamički otpor u stabilizacijskom dijelu

R=dU st. /dI čl.  (0,5200 const)

3) min struja I stupnja zener diode.

min 

4) max struja zener diode I st.

maksimalno 

5) temperaturni koeficijent napona u stabilizacijskom dijelu

TKU = dU st. /dT100% (-0,5+0,2)% / °C.

Zener diode mogu se međusobno spajati samo u seriju, dok

3U st. = U st. 1 + U st. 2 + … + U st.

n.

Paralelno povezivanje nije dopušteno, jer zbog neidentičnih karakteristika moguće je pregrijavanje jedne od zener dioda.

) Tunelska dioda (1) (raspravljano ranije)

Ključne karakteristike:

1) vršna struja I n 100 mA)

5)2) dolinska struja I u  (...)– poluvodički uređaj koji koristi ovisnost kapacitivnosti pn spoja o reverznom naponu. Koristi se kao element s električno kontroliranim kapacitetom (materijal – silicij) te u sustavima daljinskog upravljanja i parametarskim pojačalima s niskom razinom intrinzičnog šuma.

1Glavni parametri:

) ukupni kapacitet varikapa St na U arr. =25 V.

2) koeficijent preklapanja kapaciteta Ks=520

– fotodioda

– LED

– fotoćelija Tiristor

(teorija u laboratoriju).

Tranzistori

bipolarni

Bipolarni tranzistori

Tranzistor je električni pretvarački poluvodički uređaj koji se koristi za pretvaranje električnih veličina. Najčešći tranzistori su oni s dva p-n spoja. Ovi se tranzistori nazivaju bipolarni, jer njihov se rad temelji na korištenju nositelja naboja oba predznaka. Prvi tranzistori bili su točkasti. Nisu radili dovoljno dosljedno. Trenutno se proizvode i koriste samo planarni tranzistori.

Dizajn bipolarnog tranzistora. Srednje područje naziva se baza (B), dva krajnja su emiter (E) i kolektor (K). Poluvodička ploča (Ge ili Si) u kojoj su stvorena tri područja E, B, K. Tranzistor ima dva p-n spoja: emiter (između E B) i kolektor (između B i K). Baza mora biti vrlo tanka - to je uvjet za dobar rad tranzistora. Koncentracija nečistoća u ^ase je znatno manja nego u E i K. Strelica emitera pokazuje konvencionalni smjer struje (od “+” do “–”) pri naponu naprijed.

Tranzistor može raditi u jednom od tri načina:

“A” => aktivno - na E napon je izravan, na K - obrnut

“B” => cut-off (blokiranje) - U arr.

“C” => zasićenje – U izravno se primjenjuje na oba prijelaza.

Aktivni način (linearni način) - glavni (A) koristi se u većini pojačala i generatora. Režimi prekida (B) i zasićenja (C) karakteristični su za pulsni rad tranzistora.

U krugovima s tranzistorima formiraju se dva kruga:

– ulaz ili upravljanje – služi za upravljanje radom tranzistora i spajanje izvora pojačanih oscilacija;

– izlazni ili kontrolirani – koristi se za primanje pojačanih signala i povezivanje opterećenja.

Primjena: u području proizvodnje poluvodičkih uređaja lemljenjem bez fluksa u zraku bez upotrebe zaštitnih okruženja, može se koristiti u montaži Schottky dioda i bipolarnih tranzistora lemljenjem poluvodičkih kristala na kućišta lemovima na bazi olova. Suština izuma: metoda sastavljanja poluvodičkih elemenata sastoji se u tome da se na podnožje kućišta postavlja filtar i legirajući element na koji se postavlja uzorak lema i kristal, a kazeta sa sastavljenim elementima stavlja se u transportna vodikova peć na temperaturi lemljenja od 370°C. Novost u metodi je da se poluvodički kristali s lemom na kolektorskoj strani fiksiraju u obrnutom položaju u ćelijama vakuumske vakuumske čašice i spajaju s kontaktnim pločama kućišta uređaja, a zagrijavanje do temperature lemljenja provodi se na zraku. strujnim impulsom kroz elektrode u obliku slova V, koje su kruto učvršćene u nosaču, međusobno električno spojene u seriju i smještene različito iznad svakog kristala, au trenutku topljenja lema vakuumska vakuumska čašica s kristalima izložena je ultrazvučnim vibracijama u smjeru paralelnom sa šavom lema, dok pritisak na svaki kristal vrši masa tijela uređaja i nosača s elektrodama. Tehnički rezultat izuma je povećanje pouzdanosti poluvodičkih uređaja smanjenjem temperature zagrijavanja pri lemljenju površine kristala strukturama, poboljšanjem vlaženja spojenih površina lemljenjem i povećanjem produktivnosti montažnih operacija zbog grupnog lemljenja kristali u paketima. 2 ilustr.

Izum se odnosi na proizvodnju poluvodičkih uređaja lemljenjem bez fluksa u zraku bez upotrebe zaštitnih okruženja. Može se koristiti u sastavljanju Schottky dioda i bipolarnih tranzistora lemljenjem poluvodičkih čipova na pakete s lemovima na bazi olova. Postoje različiti načini za lemljenje poluvodičkih čipova na paket. Poznata je metoda sastavljanja tranzistora velike snage metodom kazete, u kojoj se krak tranzistora postavlja na vodilice u kazeti, a između kristala i tijela stavlja se uzorak lema, pri čemu se vrši lemljenje. u pokretnoj peći s redukcijskim okruženjem bez upotrebe fluksa. Kaseta osigurava preciznu orijentaciju kristala u odnosu na nogu uređaja i sprječava njegovo pomicanje tijekom procesa lemljenja. Nedostatak ove poznate metode je relativno visoka složenost izrade poluvodičkih elemenata. Osim toga, prisutnost oksidnih filmova na površinama koje se spajaju smanjuje vlaženje i kapilarni protok lema u spojnom otvoru. Poznata je metoda za lemljenje mikrotrakastih uređaja s niskotemperaturnim lemovima bez upotrebe topitelja, u kojoj su lemljene površine prethodno obložene metalima ili legurama s talištem blizu tališta lema, ali više od njega. , a u trenutku topljenja lema, niskofrekventne vibracije se prenose na jedan od lemljenih dijelova. Glavni nedostatak ove metode je niska produktivnost ove operacije montaže, jer lemljenje se izvodi diskretno. Najbliža traženoj metodi u tehničkoj biti je metoda sastavljanja poluvodičkih uređaja, koja se sastoji u postavljanju filtra i legirajućeg elementa na podnožje kućišta, na koje se zatim postavlja uzorak lema i kristal. Nedostatak ove metode je veliki intenzitet rada montažnih operacija i nizak postotak iskoristivih uređaja. Osim toga, ova metoda ne osigurava preliminarnu orijentaciju i fiksaciju kristala u odnosu na tijelo, zbog čega se kristal može okretati i pomicati prije nego što započne proces lemljenja. Štoviše, lemljenje zahtijeva visoku temperaturu zagrijavanja, što postavlja određene zahtjeve na kristal. Posebno se ističe prisutnost nelemljenih praznina u lemljenom šavu, što doprinosi povećanju toplinskog i električnog otpora kontakta poluvodičkog kristala s kućištem. Stoga je ova metoda sastavljanja poluvodičkih uređaja niskoučinkovita (ili neučinkovita), osobito kod lemljenja poluvodičkih kristala na pakete proizvoda energetske elektronike. Problem na koji je usmjereno predloženo rješenje je povećanje pouzdanosti poluvodičkih elemenata smanjenjem temperature zagrijavanja pri lemljenju površine kristala strukturama, poboljšanjem vlaženja površina koje se spajaju lemljenjem i povećanjem produktivnosti montažnih operacija. zbog skupnog lemljenja kristala na pakete. Taj se zadatak postiže tako što se kod načina sastavljanja poluvodičkih elemenata, koji se sastoji u postavljanju filtra i legirnog elementa na podnožje kućišta, na koje se postavlja uzorak lema i kristala, kaseta sa sastavljenim uređaja učitava se u transportnu vodikovu peć na temperaturi lemljenja od 370 o C, kako bi se povećala pouzdanost poluvodičkih elemenata smanjenjem temperature zagrijavanja pri lemljenju površine kristala sa strukturama, poboljšanjem vlaženja spojenih površina lemom i povećanjem produktivnost montažnih operacija zbog grupnog lemljenja kristala na kućišta, poluvodički kristali s lemom na strani kolektora fiksirani su u obrnutom položaju u vakuumskoj vakuumskoj čašici ćelija i kombinirani s kontaktnim pločama kućišta, a zagrijavanje do temperature lemljenja je provodi se u zraku strujnim impulsom kroz elektrode u obliku slova V, koje su kruto učvršćene u nosaču, međusobno električno spojene u seriju i smještene različito iznad svakog kristala, au trenutku topljenja lema vakuumirajte vakuumsku čašicu s kristalima je izložen ultrazvučnim vibracijama u smjeru paralelnom sa šavom lema, dok pritisak na svaki kristal vrši masa tijela uređaja i nosača s elektrodama. Usporedna analiza s prototipom pokazuje da se predložena metoda razlikuje od poznate po tome što se, kako bi se povećala pouzdanost poluvodičkih uređaja smanjenjem temperature zagrijavanja pri lemljenju površine kristala sa strukturama, poboljšalo vlaženje površina koje se povezan s lemljenjem i povećanjem produktivnosti montažnih operacija zbog grupnog lemljenja kristala na pakete poluvodički kristali s lemom na strani kolektora fiksirani su u obrnutom položaju u ćelijama vakuumske vakuumske čaše i kombinirani s kontaktnim jastučićima kućišta, a zagrijavanje do temperature lemljenja provodi se u zraku strujnim impulsom kroz elektrode u obliku slova V, koje su čvrsto učvršćene u nosaču i međusobno električno spojene u seriju i nalaze se različito iznad svakog kristala, au trenutku topljenja lema , vakuumska vakuumska čašica s kristalima izložena je ultrazvučnim vibracijama u smjeru paralelnom sa zalemljenim šavom, dok pritisak na svaki kristal vrši masa tijela uređaja i nosača s elektrodama. Dakle, predložena metoda za sastavljanje poluvodičkih uređaja zadovoljava kriterij "novosti". Usporedba predložene metode s drugim poznatim metodama iz stanja tehnike također nam nije omogućila da u njima identificiramo karakteristike navedene u distinktivnom dijelu formule. Bit izuma ilustrirana je crtežima koji shematski prikazuju: Sl. 1 - dijagram montaže i lemljenja poluvodičkih kristala na kućišta, pogled sa strane; na sl. 2 - fragment montaže i lemljenja jednog kristala na kućište, pogled sa strane. Metoda sastavljanja poluvodičkih elemenata (slike 1 i 2) provodi se prema krugu koji sadrži bazu 1 spojenu na vakuumsku pumpu. Na podlogu je pričvršćena vakuumska vakuumska čašica 2 u čijim su ćelijama poluvodički kristali 3 s lemom 4 učvršćeni površinom kolektora prema gore na zalemljenoj površini. Kućišta uređaja 5 postavljena su na elektrode u obliku slova V 6 koje su kruto učvršćene u nosaču 7, međusobno serijski spojene i različito smještene iznad svakog kristala. Za ravnomjerno zagrijavanje cijelog područja kristala tijekom lemljenja, dimenzije radnog područja elektrode trebaju biti 0,6-1,0 mm veće od svake strane kristala. Zagrijavanje tijela, kristala i lema na temperaturu lemljenja provodi se zbog topline koju stvara radna platforma elektrode u obliku slova V kada kroz nju prolazi strujni impuls. Za uništavanje oksidnih filmova i aktiviranje spojenih površina kristala i kućišta u trenutku topljenja lema, kristali 3 se kroz vakuumsku vakuumsku čašicu 2 i bazu 1 izlažu ultrazvučnim vibracijama u smjeru paralelnom s lemni šav iz ultrazvučnog koncentratora 8. Pritisak na svaki kristal vrši masa kućišta i nosača s elektrodama . Primjer sastavljanja poluvodičkih uređaja je sastavljanje Schottky dioda. Sljedeći filmovi se uzastopno nanose na površinu kolektora poluvodičkog kristala kao dio pločice poznatom tehnologijom: aluminij - 0,2 mikrona, titan - 0,2-0,4 mikrona, nikal - 0,4 mikrona, a za lemljenje - lem, na primjer PSR2, 5 debljine 40-60 mikrona. Poluvodička pločica se zatim dijeli na kristale. Metalna ploča, koja se sastoji od 10 kutija od 5 tipova TO-220, obložena je poznatom tehnologijom galvanskim niklom debljine 6 mikrona. Proces sastavljanja Schottky dioda je sljedeći: kristali 3 s površinom kolektora prema gore fiksiraju se u ćelijama vakuumske usisne čaše 2, vakuumska pumpa se uključuje, a zbog razlike tlaka kristali se pritišću na stijenke vakuumska vakuumska čašica; ploča s kućištima uređaja 5 postavljena je na kristale; Nosač 7 s elektrodama 6 kombiniran je s kontaktnim jastučićima kućišta na mjestima gdje su zalemljeni na kristale 3. Kod lemljenja, nosač 7 s elektrodama 6 pritišće ploču od kućišta 5 do kristala 3. Strujni impuls prolazi kroz elektrode, električno spojene u seriju jedna s drugom. Toplina s radne platforme elektrode prenosi se na kućišta, a zatim na kristale, zagrijavajući lem do temperature lemljenja. U to vrijeme, kristali su izloženi ultrazvučnim vibracijama u smjeru paralelnom sa šavom za lemljenje iz ultrazvučnog koncentratora 8. To pomaže u uništavanju oksidnih filmova i poboljšanju vlaženja spojenih površina kristala i tijela lemom. Nakon određenog vremena struja se isključuje, a nakon kristalizacije lema nastaje kvalitetan lemni spoj. Sila pritiska kristala na tijelo tijekom lemljenja određena je masom tijela i nosača s elektrodama. Budući da se tijekom pulsnog lemljenja kristal zagrijava kroz tijelo, površina kolektora se zagrijava do temperature lemljenja, a suprotna površina kristala sa strukturama ima temperaturu zagrijavanja znatno nižu od površine kolektora. Ovaj faktor pomaže u povećanju pouzdanosti poluvodičkih uređaja. Dakle, korištenje predložene metode za sastavljanje poluvodičkih elemenata daje sljedeće prednosti u usporedbi s postojećim metodama. 1. Pouzdanost poluvodičkih uređaja povećava se smanjenjem temperature zagrijavanja pri lemljenju površine kristala strukturama. 2. Poboljšava se vlaženje spojenih površina lemom. 3. Povećana je produktivnost montažnih operacija zbog grupnog lemljenja kristala na kućišta. Izvori informacija 1. Sastavljanje tranzistora velike snage metodom kazete / P.K. Vorobyovsky, V.V. Zenin, A.I. Ševcov, M.M. Ipatova // Elektronička tehnologija. Ser. 7. Tehnologija, organizacija proizvodnje i oprema. - 1979.- Br. 4.- str. 29-32. 2. Lemljenje mikrotrakastih uređaja s niskotemperaturnim lemovima bez upotrebe fluksa / V.I. Bayle, F.N. Krokhmalnik, E.M. Lyubimov, N.G. Otmakhova // Elektronička tehnologija. Ser.7. Mikrovalna elektronika.- 1982.- Br. 5 (341).- P. 40. 3. Yakovlev G.A. Materijali za lemljenje s lemovima na bazi olova: Pregled M.: Središnji istraživački institut "Elektronika". Ser. 7. Tehnologija, organizacija proizvodnje i oprema. Vol. 9 (556), 1978, str. 58 (prototip).

Formula izuma

Metoda sastavljanja poluvodičkih elemenata, koja se sastoji u postavljanju filtra i legirnog elementa na podnožje kućišta, na koje se postavlja uzorak lema i kristala, te se kazeta sa sastavljenim elementima ubacuje u pokretnu vodikovu peć na temperatura lemljenja od 370°C, naznačena time što su poluvodički kristali s lemom na strani kolektora fiksirani u obrnutom položaju u ćelijama vakuumske vakuumske čaše i spojeni s kontaktnim pločama kućišta uređaja, te zagrijavanje do temperature lemljenja provodi se u zraku strujnim impulsom kroz elektrode u obliku slova V, koje su kruto učvršćene u nosaču, međusobno električno spojene u seriju i nalaze se različito iznad svakog kristala, au trenutku topljenja lema vakuumska usisna čašica s kristalima je izložen ultrazvučnim vibracijama u smjeru paralelnom sa šavom lema, dok pritisak na svaki kristal vrši masa tijela uređaja i nosača s elektrodama.

Pravila instalacije

Prilikom ugradnje elektroničkih sklopova tranzistori su pričvršćeni na kućište. Kako se ne bi poremetilo brtvljenje, savijanje vanjskih vodova ne provodi se bliže od 10 mm od čahure (osim ako nije drugačije naznačeno). Zabranjeno je savijati krute izvode tranzistora velike snage.

Lemljenje vanjskih izvoda elektroda provodi se ne bliže od 10 mm od tijela lemilom snage do 60 W s niskim talištem s talištem od oko 150 ° C. Tijekom procesa lemljenja potrebno je osigurati dobru disipaciju topline između tijela uređaja i mjesta lemljenja i izvesti ga što je brže moguće (ne više od 3 s).

Tranzistori se ne smiju postavljati blizu elemenata koji stvaraju toplinu (mrežni transformatori, jaki otpornici) ili u jakim elektromagnetskim poljima. Tranzistore treba zaštititi od vlage i zračenja.

Snažni tranzistori moraju biti čvrsto povezani s radijatorom. Za poboljšanje toplinskog kontakta, površine tranzistora i radijatora preporuča se podmazati uljem koje se ne suši ili lemiti lemom s niskim talištem. U krugovima koji zahtijevaju izolaciju tranzistora od kućišta, kako bi se smanjio toplinski otpor izolacijske brtve, preporučljivo je izolirati ne tranzistor od hladnjaka, već hladnjak od kućišta.

Pravila rada

Prilikom spajanja tranzistora u krug potrebno je razjasniti njihovu strukturu (p-n-p ili n-p-n) i promatrati polaritet povezivanja vanjskih izvora. Napon izvora spojen je na vanjske stezaljke emitera i baze u vodljivom, akumulatorskom spoju - u obrnutom smjeru. Pri spajanju tranzistora na napajanje prvo se spaja stezaljka baze, posljednja stezaljka kolektora, a kod odspajanja redoslijed je obrnut. Zabranjeno je primijeniti napon na tranzistor s odspojenom bazom.

Da bi se povećala pouzdanost i trajnost uređaja, radni napon, struja, snaga i temperatura moraju biti manji od maksimalno dopuštenih (oko 0,7 njihovih vrijednosti).

Nije dopušteno koristiti tranzistor u kombiniranim načinima ograničenja za najmanje dva parametra (na primjer, struja i napon).

Razlozi odbijanja

Kvarovi u radu poluvodičkih uređaja uzrokovani su mehaničkim nedostacima, nepravilnim radom, kršenjem radnih temperaturnih uvjeta itd. Razlog za kratke spojeve u tranzistorima je nejednaka debljina baze, pukotina u p-n spojevima itd. Štoviše, s nizom kvarovi, na primjer, slom jednog spoja, tranzistor ne gubi u potpunosti svoje performanse, već se pretvara u jednostavniji uređaj - diodu.

Ako je brzina porasta struje tiristora previsoka, kristal uređaja može biti uništen. Zbog nedostataka u p-n spojevima tiristori se, kao i bipolarni tranzistori, mogu transformirati u jednostavnije poluvodičke elemente. Na primjer, triodni tiristor može raditi zbog nedostataka u p-n spojevima kao diodni tiristor ili dioda. Moraju se poduzeti mjere kako bi se osiguralo da takvi nedostaci ne uzrokuju opasne poremećaje u sustavima.

U poluvodičkim uređajima iznenadni kvarovi nastaju zbog kvara p-n spojeva, lomova i pregrijavanja unutarnjih vodova, kratkih spojeva u strukturi i pucanja kristala. Većina (~90%) iznenadnih kvarova poluvodičkih uređaja događa se zbog kvarova p-n spojeva. Vjerojatnost loma ili pregorjevanja unutarnjih vodova povećava se kada je poluvodički uređaj izložen vibracijama, udarcima i cikličkim promjenama temperaturnih uvjeta. Intenzitet iznenadnih kvarova praktički je neovisan o vremenu. Starenje poluvodičkih uređaja uzrokovano je povećanjem stope postupnih kvarova. Vijek trajanja poluvodičkih uređaja je više od 104 sata.

Postupni kvarovi uzrokovani su fizikalnim i kemijskim procesima u volumenu i na površini kristala, legura i kontaktnih lemova. Manifestiraju se u obliku postupnog povećanja reverznih struja p-n spojeva, smanjenja koeficijenata prijenosa struje tranzistora i povećanja razine intrinzičnog šuma.

PRIKAZNI UREĐAJI
INFORMACIJA
4.1. Ionski digitalni i znakovni indikatori
Digitalni i simbolički indikatori su nesjajni višestruki
elektrodni uređaji tinjajućeg izboja s neonom (narančasto-crveno-
nym) punjenje. Sadrže nekoliko K katoda, napravljenih
u obliku prikazanih znakova ili brojeva od 0 do 9 (slika 4.1, a, b),
i jedna ili dvije mrežaste anode A. Za indikatore s dvije anode 10
katode (svaka grupa od pet izoliranih katoda ima svoju
	anoda). Indijeve katode
	kažnjeničke svjetiljke
	položeni jedan za drugim
	teretana u daljini
	oko 1mm i imaju
	neovisni vi
	voda. Redoslijed boja
	položaj brojeva, oblik
	i veličine katoda i
	mrežasti dizajn
	odabiru se anode
	takva da polovica
	zadržati minimum
	Pokrivanje brojeva
	Za indikaciju
	potpis upravitelja
Riža. 4.1. Indikatori ispuštanja plina:	krug do katode
a - digitalni; b - ikoničan)

dovodi se negativni napon (170-200 V). Ako postoji

Tijekom tinjajućeg pražnjenja pojavljuje se sjaj u obliku svjetlosti

zaštitni znak, promatran kroz kupolu ili bočnu stijenku balona

na svjetiljkama. Kako bi se smanjilo vrijeme paljenja, početna ionizacija

cija se stvara zbog vanjske rasvjete.

Indikatori pražnjenja plina imaju napon paljenja od 170 i 200

V, radna struja 1,5 do 8 mA, vrijeme paljenja 1 s. Izvan digitalnog

indikatori (tipovi IN-17, IN-18 itd., sl. 4.2, a), industrijski

Proizvodimo pokazivače znakova (tipovi IN7A-B, IN15A-B,

IN19A-B, itd., što vam omogućuje prikaz naziva glavnih

električne i fizičke veličine (Sl. 4.2, b) nego značajno

širok raspon primjene plinopražnjenih indikatora. Plinsko pražnjenje-

Ovi indikatori se koriste za vizualno označavanje praznika

podataka iz mjernih instrumenata, uređaja za brojanje i rada

goy oprema za diskretno djelovanje.

Riža. 4.2. Indikatori ispuštanja plina:

a - s digitalnom vagom; b - s označenom ljestvicom

Prednosti indikatora plinskog pražnjenja - stalna pripravnost

jednostavnost rada, niska potrošnja energije, niska cijena -

dovela je do njihove široke upotrebe u računalstvu i mjerenju

tehnologija tijela prije pojave LED-a i tekućih kristala

neki pokazatelji.

4.2. Poluvodički indikatori

Mogu biti elektroluminiscentne i LED

uređaja.

Elektroluminiscentni indikator (ELI) predstavlja

(Sl. 4.3) staklena ili organska podloga 1, potpuno

prekriven vodljivim slojem – prozirnom elektrodom 2, na kojoj

elektroluminiscentni fosfor 3 - cinkov sulfid s primjesom

	bakar ili aluminij, izo-
	lizirajući dielektrik 4 i
	neprozirne elektrode
	5, izrađen u obliku
	svjetleći znakovi.
	Cijeli sustav je postavljen
	zapečaćena soba
	funta 6 tijelo 7 .
	Na temelju radnji ELI-ja
	sposobnost nekih
	poluvodič
	tvari (luminofori) da-
Riža. 4.3. Elektroluminiscentni dizajn	promijeniti sjaj za promjenu
indikator	nom električnom polju.
	S povećanjem napona
atomi električnog polja i pobuda fosfora
daju se, a smanjenjem dijela apsorbirane energije zračenja
pojavljuje se u obliku svjetlosnih kvanta. Boja sjaja određena je vrstom
Između prozirnih i jednog ili više neprozirnih
elektrode se napajaju iz posebnog izvora izmjeničnim naponom
napon crpljenja U pri potrebnoj amplitudi i frekvenciji. Krug izvora
nijedna pumpa ne uključuje prekidač koji povezuje U s bilo kim
ili druge neprozirne elektrode. Da dobijem dovoljno
svjetlina 30-40 cd/m2 zahtijeva izmjenični napon
U nak s amplitudom od 220-250 V na frekvenciji od 40 Hz do 10 kHz.
Na temelju ELI-ja, značajna ušteda prostora
rezervni mnemonički dijagrami kao trakasti sustavi koji se sijeku
elektrode, kao i indikatorske ploče s prikazom točaka.
Nedostaci ELI: potreba za snažnim izvorom crpljenja
povećana učestalost; relativno velika potrošnja energije
nost (30 mW po 1 cm2 svjetleće površine).
LED indikatori koristite LED diode koje
daju sjaj u vidljivom području spektra. Dimenzije kristala su male
LED dioda je mala, predstavlja svjetleću točku. Eto zašto
deseci i stotine LED dioda kombiniraju se u pojedinačne indikatore
sustavi koji koriste leće i reflektore za povećanje razmjera
emitirajući kristal.

Električna instalacija radijskih komponenti mora osigurati pouzdan rad opreme, uređaja i sustava u uvjetima mehaničkih i klimatskih utjecaja navedenih u specifikacijama za ovu vrstu elektroničke opreme. Stoga, pri ugradnji poluvodičkih uređaja (SD), radijskih komponenti integriranih krugova (IC) na tiskane ploče ili kućište opreme, moraju biti ispunjeni sljedeći uvjeti:

• pouzdan kontakt snažnog PCB kućišta s hladnjakom (radijatorom) ili kućištem;
• neophodna konvekcija zraka u blizini radijatora i elemenata koji stvaraju velike količine topline;

• uklanjanje poluvodičkih elemenata iz elemenata kruga koji emitiraju značajnu količinu topline tijekom rada;
• zaštita instalacija smještenih u blizini uklonjivih elemenata od mehaničkih oštećenja tijekom rada;
• u procesu pripreme i izvođenja električnih instalacija PP i IC, mehanički i klimatski utjecaji na njih ne smiju prelaziti vrijednosti navedene u tehničkim specifikacijama;
• Prilikom ravnanja, oblikovanja i rezanja PP i IC vodiča, područje izvoda u blizini kućišta mora biti osigurano tako da u vodiču ne nastanu sile savijanja ili vlačne sile. Oprema i uređaji za formiranje izvoda moraju biti uzemljeni;
• udaljenost od PCB-a ili IC tijela do početka savijanja žice mora biti najmanje 2 mm, a radijus savijanja za žice promjera do 0,5 mm mora biti najmanje 0,5 mm, a kod promjera 0,6- 1 mm, najmanje 1 mm, s promjerom preko 1 mm - najmanje 1,5 mm.

Tijekom instalacije, transporta i skladištenja PCB-a i IC-a (osobito mikrovalnih poluvodičkih uređaja) potrebno je osigurati njihovu zaštitu od djelovanja statičkog elektriciteta. Da biste to učinili, sva instalacijska oprema, alati, upravljačka i mjerna oprema pouzdano su uzemljeni. Za uklanjanje statičkog elektriciteta iz tijela električara koriste se narukvice za uzemljenje i posebna odjeća.

Za uklanjanje topline, izlazni dio između tijela PCB-a (ili IC) i mjesta lemljenja stegnut je posebnim pincetama (odvodom hladnjaka). Ako temperatura lemljenja ne prelazi 533 K ± 5 K (270 °C), a vrijeme lemljenja ne prelazi 3 s, lemljenje PP (ili IC) vodova izvodi se bez hladnjaka ili se koristi grupno lemljenje ( valovito lemljenje, uranjanje u rastaljeni lem itd.) .

Čišćenje tiskanih pločica (ili ploča) od ostataka topitelja nakon lemljenja provodi se otapalima koja ne utječu na oznake i materijal kućišta PCB (ili IC).

Prilikom ugradnje IC-a s krutim radijalnim vodovima u metalizirane rupe na tiskanoj pločici, izbočeni dio izvoda iznad površine ploče na mjestima lemljenja treba biti 0,5-1,5 mm. Ugradnja IC-a na ovaj način provodi se nakon podrezivanja vodova (Sl. 55). Kako bi se olakšalo rastavljanje, preporuča se instalirati IC-ove na tiskane ploče s razmacima između njihovih kućišta.

Riža. 55. Formiranje krutih radijalnih IC izvoda:
1 - kalupljeni izvodi, 2 - izvodi prije kalupljenja

Integrirani sklopovi u kućištima s mekim planarnim vodovima instalirani su na podloge na ploči bez rupa za montažu. U ovom slučaju, njihov položaj na ploči određen je oblikom kontaktnih pločica (slika 56).

Riža. 56. Ugradnja IC-ova s ​​ravnim (planarnim) izvodima na tiskanu pločicu:
1 - kontaktna ploča s ključem, 2 - kućište, 3 - ploča, 4 - izlaz

Primjeri oblikovanja IC-a s ravnim vodovima prikazani su na sl. 57.

Riža. 57. Formiranje ravnih (planarnih) IC vodova kada se postavljaju na ploču bez razmaka (i), s razmakom (b)

Instalacija i pričvršćivanje PP i IC, kao i montiranih radio komponenti na tiskanim pločicama mora omogućiti pristup njima i mogućnost njihove zamjene. Za hlađenje IC-ova treba ih postaviti na tiskane pločice, vodeći računa o strujanju zraka uz njihova kućišta.

Za električnu instalaciju tiskanih ploča i radijskih komponenti malih dimenzija, prvo se postavljaju na montažne elemente (latice, igle, itd.) i na njih se mehanički pričvršćuju stezaljke. Za lemljenje priključka polja koristi se topilo bez kiseline, čiji se ostaci uklanjaju nakon lemljenja.

Radio komponente se pričvršćuju na montažne armature ili mehanički na vlastitim stezaljkama, ili dodatno stezaljkom, nosačem, držačem, punjenjem smjesom, mastiksom, ljepilom itd. U tom slučaju, radio komponente su fiksirane tako da se ne pomiču zbog vibracija i udara (tresenja). Preporučene vrste pričvršćivanja radio komponenti (otpornici, kondenzatori, diode, tranzistori) prikazani su na sl. 58.

Riža. 58. Ugradnja radijskih komponenti na montažne elemente:
a, b - otpornici (kondenzatori) s ravnim i okruglim izvodima, c - kondenzator ETO, d - diode D219, D220, d - snažna dioda D202, f - triode MP-14, MP-16, g - snažna trioda P4; 1 - tijelo, 2 - latica, 3 - izlaz, 4 - radijator, 5 - žice, 6 - izolacijska cijev

Mehaničko pričvršćivanje priključaka radijskih komponenti na priključke za montažu provodi se savijanjem ili uvijanjem oko priključaka, a zatim stezanjem. U tom slučaju nije dopušteno lomljenje terminala tijekom kompresije. Ako postoji rupa u kontaktnom stupu ili latici, vod radio komponente mehanički se učvršćuje prije lemljenja provlačenjem kroz rupu i savijanjem do pola ili punog kruga oko latice ili stupa, nakon čega slijedi stezanje. Višak izlaza uklanja se bočnim rezačima, a mjesto pričvršćenja se steže kliještima.

U pravilu, metode za ugradnju radijskih komponenti i pričvršćivanje njihovih terminala navedene su u montažnom crtežu za proizvod.

Kako bi se smanjio razmak između radijske komponente i kućišta, na njihova kućišta ili priključke postavljaju se izolacijske cijevi čiji je promjer jednak ili malo manji od promjera radio komponente. U ovom slučaju, radio komponente su postavljene blizu jedna drugoj ili uz šasiju. Izolacijske cijevi postavljene na stezaljke radio komponenti eliminiraju mogućnost kratkog spoja sa susjednim vodljivim elementima.

Duljina montažnih vodova od mjesta lemljenja do tijela radio komponente navedena je u specifikacijama i, u pravilu, navedena na crtežu: za diskretne radio komponente mora biti najmanje 8 mm, a za PCB - na najmanje 15 mm. Duljina vodiča od kućišta do zavoja radijske komponente također je navedena na crtežu: mora biti najmanje 3 mm. Priključci radijskih komponenti savijaju se pomoću predloška, ​​učvršćenja ili posebnog alata. Štoviše, unutarnji radijus savijanja ne smije biti manji od dvostrukog promjera ili debljine olova. Kruti terminali radio komponenti (PEV otpornici, itd.) ne smiju se savijati tijekom instalacije.

Radiokomponente odabrane prilikom postavljanja ili podešavanja uređaja treba lemiti bez mehaničkog pričvršćivanja na punu duljinu njihovih izvoda. Nakon odabira njihovih vrijednosti i podešavanja uređaja, radiokomponente se moraju zalemiti na referentne točke s mehaničkim učvršćenjem pinova.