Проектування гібридної інтегральної тонкоплівкової мікросхеми радіомікрофона, страница 11

     Підкладка виготовляється із ситалу СТ50-1. Розрізання ситалу, здійснюється методом скрайбування. Ситал легко розрізаються алмазом.

     Навісні компоненти закріплюються на платах ГІС за допомогою спеціальних клеїв, смол, компаундів та поступового створення з’єднань їх виводів з контактними площадками шляхом термокомпресії, пайки чи зварювання.

Застосовується два способи захисту плівкових інтегральних мікросхем від впливу зовнішніх чинників і від механічних пошкоджень: без корпусний захист (герметизація компаундами) і корпусний захист (герметизація за допомогою твердих корпусів різного типу). Корпусний захист рекомендується застосовувати при тривалій (більш ніж десять діб) експлуатації мікросхем в умовах підвищеної вологості. Корпус повинен мати достатню механічну міцність, малу масу і габарити, надійну електричну ізоляцію. Крім того, всередині нього слід підтримувати достатньо стабільні температурні умови.

При монтажі у металоскляному, металокерамічному,  метало -  полімерному або пластмасовому корпусі плата приклеюється до основи корпуса клеями, смолами чи компаундами. З’єднання зовнішніх контактних площадок з виводами корпусу здійснюється, зварюванням чи пайкою.

Корпус герметизується за допомогою вакуумної заливки, листового пресування або склеювання.

         7 Тепловий розрахунок мікросхеми

 Для проведення розрахунку теплового режиму мікросхеми мають бути відомі наступні початкові дані: тип конструкції мікросхеми, для якої ведеться розрахунок; товщина підкладки м; коефіцієнт теплопровідності підкладки , Вт/(м град); температура корпуса мікросхеми , ⁰С; максимально допустима температура плівкових резисторів t_{R max доп}, ⁰С; максимально допустима температура плівкових конденсаторів t_{С max доп}, ⁰С; максимально допустима температура навісних компонентів t_{Н max доп}, ⁰С.

Розрахунок розпочинають з вибору типу корпусу, для корпуса зображеного І типу визначимо тепловий опір  r_t  [8].

Для корпусу конструкції І типу: 

                                                                                                 (7.1)

                                                                                                                             (7.2)                                     

де  = 10^-3м – товщина плати ,

Вт/м с – коефіцієнт  теплопровідності  плати

 м² с/Вт

Розрахуємо максимальну питому потужність розсіювання Р₀^’ на поверхні  підкладки при будь – якому розміщенні на ній тепловідводних елементів:

                                       ,                                       (7.3)

де  =125⁰С – максимально допустима температура навісних елементів ,

 = 60⁰С – температура корпуса

                                  ,                                      (7.4)

         де  - потужність, розсіювання навісних елементів ,

 - ширина навісного компонента,

 - довжина навісного компонента,

 - внутрішній тепловий опір навісного компонента

        Аналізуючи схему розраховуємо    для транзисторів,

        тоді задаємось  = 0.016 Вт

= 10^-3 ,  = 10^-3,  = 20 ⁰С/Вт

⁰С,

тоді  (кВт/м²).

Визначаємо  максимально можливі температури елементів:

       Для плівкових елементів:

t_{R max} = t_k + r_t (P₀ + P_Hmax),                        (7.5)

де  P_Hmax – потужність навісних резисторів

P_Hmax =125, тому, що навісних резисторів не має

t_{R max} = 60 +  (110860+125)  =110⁰C.

Для плівкових конденсаторів:

t_{С max} = t_k + 0.5 r_t ( P₀+ P_Hmax ) ,                (7.6)

тоді підставивши дані отримаємо:

t_{С max} =60+ =85⁰C.

 Для навісних конденсаторів:

t_{С н max} = t_k +  r_t P₀ +  ,                      (7.7)

тоді підставимо дані і отримаємо:  

t_{С н max} = 60+ + =125⁰C.

Для плівкових індуктивностей:

                                t_{L max} = t_k + 0.5 r_t ( P₀+ P_Hmax )                                              (7.8)

тоді підставивши дані отримаємо:

t_{L max} =60+ =85⁰C.

Для навісного без корпусного транзистора:

t_{Т н max} = t_k +  r_t P₀ +

тоді підставивши дані отримаємо:

t_{Т н max} =60+ =125⁰C.