книги / Оборудование для производства полупроводниковых диодов и триодов

та. К колонке через трубо­

провод

подводится

защит­

ный газ в зону сварки. Для

получения

четкого

изобра­

жения места

сварки

прово­

лочного вывода и иглы в мо­

мент

сварки

используется

микроскоп

6.

Пневмопанель 11 предна­

значена для управления по­

дачей защитного газа в зону

сварки. Подачей газа управ­

ляет

золотник,

перемещаю­

щийся от электромагнита.

Электрическая

схема

установки

показана

иа

рис.

9-18. При включении выклю­

чателя В8 батарея конденса­

торов С1—С5 заряжается по

цепи: выключатель

В8,

пре­

*в

дохранитель

Пр 1,

выпрями­

тель

Д 1,

сопротивление

•Я 5!

тумблеры

В2—Дс, конденса­

торы С\—С5, нормально за­

-о *1

крытый

контакт

реле

Ри

тумблер

В7,

автотрансфор­

т

матор Тр2 , выключатель В8.

Конденсаторы Сх—С5 за­

ряжаются

до

амплитудного

значения

напряжения, уста­

новленного автотрансформа­

м

-

*

тором

Тр2. Величина напря­

жения заряда контролирует­

ся

по вольтметру

ИП\.

И гла

Кн\

При

замыкании

кнопки

замыкается

цепь пита­

ния реле Ри которое, сраба­

тывая,

включает

батарею

конденсаторов на разряд че­

рез первичную обмотку сва­

рочного трансформатора Трх.

Рис. 9-18. Принципиальная электрическая схема установки гермокомпрес-

Во

вторичной

цепи

транс­

сионной сьаркн.

форматора

возникает

им­

пульс

сварочного

тока.

При

Энергия сварочного импульса тока регули­

отключении

реле

Рх

конденсаторная бата­

рея подключается на заряд. Для снятия на­

руется емкостью подключаемых конденсаторов

пряжения с конденсаторов при прекращении

Сх—Съ в пределах от 10 до 340 мкф ступенями

работы тумблер В-, переводится

в выключен­

через 10 мкф и

изменением напряжения их

ное положение

и конденсаторы

Сх— Съ разря­

заряда при помощи автотрансформатора Тр2

жаются

на

шунтирующие

сопротивления

Р2—Ре-

(0—300 в, плавно).

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЛУЖЕНИЯ И НАПАЙКИ

10-1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

к германию

п-типа — припой

с

примесью

мышьяка, к германию р-типа — припой с при­

В полупроводниковом производстве приме­

месью индия.

няют горячие покрытия, в том числе лужение

В тех случаях, когда детали припаиваются

поверхностей, выводов и др. После тщательно­

при наличии на них готового перехода, необ­

го обезжиривания поверхности деталей травят

ходима

строгая

стабилизация

температуры

в водном растворе той или иной кислоты

пайки, поскольку даже незначительное повы­

(иногда применяют смесь кислот). Травлением

шение температуры выше допустимых норм

снимается окисный слой

металла

и окалины,

может привести к порче перехода. Температу­

а также часть поверхности металла, что спо­

ру стабилизируют при помощи контактных

собствует лучшему сцеплению покрытия с ос­

термометров и терморегуляторов общего при­

новным металлом

[Л. 4].

менения.

(особенно

Лужение применяют для покрытия основно­

Необходимо отметить, что пайку

го металла слоем олова. Оловянные покрытия

кристаллов) желательно вести без флюса, так

находят широкое применение благодаря хими­

как его следы могут со временем ухудшить

ческой стойкости олова и низкой температуре

параметры приборов, особенно величину об­

его плавления.

полупроводниковых

приборов,

ратных токов электронно-дырочных переходов.

При

сборке

В этом случае применяют пайку с использова­

кроме описанных ранее методов неразъемных

нием ультразвука {Л. 30].

приборов

соединений, широко применяется пайка. Пай­

Для

пайки

полупроводниковых

ку

применяют

для

соединения

кристаллов

используют различные нагревательные приспо­

с внутренними выводами, кристаллодержате-

собления, так как в одних случаях применяют

лем, внешних выводов с корпусом полупровод­

раздельную пайку кристаллов на кристалло-

никового прибора и т. д. Прочность сцепления

держатели и присоединение внутренних выво­

припоя с поверхностями деталей зависит от

дов,

в

других — одновременную

пайку защи­

процессов, которые протекают между припоем

щенных кристаллов и обслуживание электро­

и

соединяемыми

поверхностями,

т. е. от их

дов уже напаянных кристаллов и т. д.

взаимного растворения (при этом образуется

Все оборудование и приспособления дли

промежуточный сплав).

приборов

пайки можно разделить на три группы: для

Для

пайки

полупроводниковых

пайки на воздухе; для пайки в нейтральной

наибольшее применение получили чистые ме­

атмосфере; для пайки в восстановительной

таллы, в частности олово и свинец, а также

атмосфере [Л. 4].

сплавы на их основе. Широко применяют при­

Ниже приводится описание работы и кон­

пой ПОС-40, состоящий из 40% олова и 60%

струкций оборудования, применяемого для на­

свинца, сплавы свинца с индием и никелем,

пайки кристалла и обслуживания выводов

причем содержание свинца в них порядка 90—

корпуса.

95%, припой ПОС-61, содержащий 59—61%

олова, около 0,8% сурьмы, остальное — свинец.

10-2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ

НАПАЙКИ

Все эти припои имеют довольно низкую темпе­

КРИСТАЛЛА

ратуру плавления — 200—300° С.

Для напайки 'кристаллов на ножку триода

При изготовлении некоторых деталей для

полупроводниковых приборов (пайка коваро-

применяется

полуавтомат,

технологическая

вых втулок со стеклянными изоляторами и

схема

которого

приведена

на

рис. 10-1. На

медным

кристаллодержателем и др.) необхо­

позиции 1 производится загрузка ножки из

димы припои с высокой температурой плавле­

кассеты в гнезда нагревателя карусели и ее

ния. Для этих целей используют припои на

ориентация. После этого с помощью вакуум­

основе серебра, имеющие температуру плавле­

ной присоски на ножку накладывается про­

ния выше 600° С,

например ПСр45

и ПСр50.

кладка из золотой фольги. На

позициях )—

Припой ПСр45 содержит 45% Ад[, 30% Си,

4 ножки нагреваются до температуры напай­

25% 2п; в состав припоя ПСр50 входят 50%

ки кристалла 390± 10° С. На позиции 4 вакуум­

и 50% Си.

к

луженым

выводам

ная

присоска

автоматически

перегружает

Для

припаивания

кристаллы из

кассеты на

ножку

прибора.

используют эвтектический оловянно-свинцовый

На позиции 5 кристалл ориентируется и при­

припой,

к золоту — припой на основе золота,

тирается. Между позициями 5 и 6 при поворо-

ра

3, представляющего собой

раздвижной

колпак из органи­

ческого

стекла.

Приборы

по­

мещаются в кассету и закреп­

ляются

зажимами.

Столик

5

предназначен

для ручной

за­

грузки кассет в держатель ка­

русели

с помощью шиберного

устройства. Ванны 4 флюсова­

ния

соединены

шлангом

7

с бачком 9 для флюса, имею­

щим

указатель

уровня

10.

Поступление

флюса

в

ванны

регулируются

краном

8.

При

переполнении

ванны

лишний

флюс сливается через паз и

шланг

в

бачок,

расположен­

ный внутри станины.

при­

Механизм

разгрузки

боров

13

состоит

из

лотка

с упором. Кассета с прибора­

ми при

повороте

карусели

11

с помощью упора

раскрывает­

ся, н приборы попадают на ло­

ток, по которому подаются на

промывку и сушку.

кассет

15

Механизм

съема

состоит

из

кронштейна

16,

двух

упоров

14 и лотка.

При

ходе держателя вниз (в мо­

мент

выстоя

карусели)

захва­

ты

раскрываются

и

кассета,

скатываясь

по лотку, попадает

на

верхнюю

плиту

станины.

Внутри

скафандра

распо­

ложены

бортовые отсосы, под­

соединенные

с помощью

воз­

через регулятор напряжения. На станине рас­

духоводов

к

централизованной вытяжной си­

стеме

вентиляции.

Через

отсосы

происходит

положены приборы 12, с помощью которых

забор

паров

флюса

и

припоя

от рабочих

контролируется температура ванн лужения

мест.

«стоячей волной», нагревателя воды и камеры

Внутри станины 21 расположены вибробун-

сушки.

качественного

лужения

выводов

кер промывки 19, промежуточные лотки 20,

Для

вибробункер сушки 22, а также трубопроводы

в полуавтомате применено лужение по методу

■подачи

воды

17

и ее слива

18.

Для

нагрева

«стоячей

волны». «Стоячая волна»

в ванне

воды

до

60—70° С

имеется

трубчатый

лужения образуется специальным.устройством

электронагреватель.

Промытые

в

течение

6. Постоянная температура припоя в пределах

5 мин приборы попадают по лоткам на вибро­

280—300° С поддерживается с помощью нагре­

бункер сушки, внутри которого расположен

вателя 2 (рис. 10-8). «Стоячая волна» припоя

нагреватель, обеспечивающий подогрев вибро­

создается крыльчаткой 4, вращательное дви­

спирали до температуры ПО—120° С и сушку

жение которой осуществляется от электродви­

приборов в течение 7 мин. Приводы полуавто­

гателя 1 через ременную передачу 5. Постоян­

мата, вибробункера промывки и сушки вклю­

ный уровень припоя в ванне 3 сохраняется

чаются тумблерами, расположенными на па­

равномерным нагнетанием расплавленного при­

нели управления

2. Скорость движения при­

поя через овальный патрубок ванны. Это до­

боров в вибробункерах регулируется подачей

стигается

регулированием

числа

оборотов

напряжения

на

обмотку

электромагнитов

электродвигателя.