книги / Оборудование для производства полупроводниковых диодов и триодов
..pdf
|
Эмиссия,оускорял- |
Панель включения |
|
|
|
магнитныйо, |
Гертпарныйо |
|
|
|
щее напряжение |
бакуимм""’' |
вакуумметр |
|
Электронный |
Электронный |
|
Электронный |
Термопарный |
стабилизатор стабилизатор |
|
стабилизатор |
вакуумметр |
|
+1506 |
*чоов |
|
Стабилизатор Магнитныйвакуумметр и |
|
Усилительи ге Усилительпос |
|
|||
нераторсирены тоянного тока |
|
змиссиикатода |
реле вакууминойблокировки |
Рис. 11-10. Блок-схема масс-спектрометри- ческого гелиевого течеискателя ПТИ-б.
копитель 2 бракованных приборов. Если при |
паров молекулы гелия ионизируются электро |
|||||||||||||
бор герметичен, замок 4 остается закрытым и |
нами, |
испускаемыми |
накаленным |
катодом. |
||||||||||
гильза по заслонке 3 скатывается |
в накопи |
Пучок ионов под действием |
ускоряющего на |
|||||||||||
тель 6 годных приборов. Клапан |
10, дейст |
пряжения, |
приложенного между |
ионизатором |
||||||||||
вующий от кулачка 13, открывается сразу же |
и диафрагмой источника ионов 1, выходит че |
|||||||||||||
после того, как клапан 9 закроется, и остается |
рез |
щель диафрагмы |
в камеру |
2 |
масс-спек |
|||||||||
открытым до тех пор, пока ,не откроется кла |
трометра, |
где ионы |
разделяются |
по |
массе |
|||||||||
пан 8. |
|
|
|
в однородном магнитном поле. Ионы движут |
||||||||||
Клапан 10 служит для дополнительной от |
ся по круговым траекториям, радиус которых |
|||||||||||||
качки вакуумной системы автомата, располо |
зависит только от их массы и энергии. Подби |
|||||||||||||
женной слева |
от клапана 9, и вакуумной си |
рая |
ускоряющее напряжение, |
масс-спектро |
||||||||||
стемы течеискателя. В том случае, если в ва |
метр настраивают таким образом, что на кол |
|||||||||||||
куумную часть автомата и течеискателя попа |
лектор |
(приемник) |
ионов 3, |
помещенный в ка |
||||||||||
дет большое количество гелия из сильно те |
мере под углом 180° к источнику, попадают |
|||||||||||||
кущего прибора, эта линия откачки помогает |
только ионы гелия. Чтобы на коллектор одно |
|||||||||||||
ускорить подготовку автомата к выполнению |
временно не поступали ионы других масс, по |
|||||||||||||
очередного цикла контроля. Если окажется, |
терявшие энергию в результате столкновений |
|||||||||||||
что в течеискатель попало такое |
количество |
и случайно попавшие на рабочую траекторию, |
||||||||||||
гелия, которое нельзя |
удалить за |
один цикл |
перед |
коллектором |
помещен супрессор-пода |
|||||||||
подготовки, |
сработает |
блокировка |
большой |
витель |
фона 4. Коллектор |
соединен с сеткой |
||||||||
течи и выключит двигатель 12 автомата. Дви |
выносного |
электрометрического |
|
каскада |
5 |
|||||||||
гатель включится вновь только после полной |
усилителя постоянного тока. |
|
|
|
|
|||||||||
подготовки систем. |
|
|
|
После усиления ионный ток регистрирует |
||||||||||
Стандартный масс-спектрометрический ге |
ся вольтметром выносного пульта управления |
|||||||||||||
лиевый течеискатель ПТИ-б (рис. 11-10) дей |
6. |
Изменение показаний |
вольтметра |
свиде |
||||||||||
ствует следующим образом. Попавшие в ваку |
тельствует |
о наличии |
течи |
и о |
ее величине. |
|||||||||
умную систему масс-спектрометрического ана |
К пульту управления может быть подключен |
|||||||||||||
лизатора вместе с молекулами других газов и |
самопишущий электронный |
потенциометр |
или |
другой самопишущий |
прибор. Одновременно |
вателем, мощность которого регулируется ав |
||||||||||
усиленное напряжение ионного тока управляет |
тотрансформатором |
9. |
Регулирование мощно |
|||||||||
частотой звукового индикатора течи (сирены). |
сти обеспечивает большую скорость откачки |
|||||||||||
При попадании в камеру частиц гелия часто |
воздуха |
и малую |
скорость |
откачки гелия, |
||||||||
та сирены понижается до низких тонов. Для |
т. е. повышение чувствительности течеиска |
|||||||||||
создания стабильных условий работы в тече- |
теля. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
искателе |
поддерживается строго |
постоянная |
Давление в системе предварительного раз |
|||||||||
электронная эмиссия катода источника ионов, |
режения |
контролируется |
термопарным |
ваку |
||||||||
для чего |
применена |
схема стабилизатора |
умметром, в камере анализатора — магнитным |
|||||||||
эмиссии. Ток эмиссии измеряется стрелочным |
электроразрядным |
вакуумметром. |
Для |
пре |
||||||||
прибором, служащим также для контроля |
дотвращения загрязнения |
камеры |
масс-спек |
|||||||||
величины ускоряющего напряжения. |
трометра масляными парами из насоса и кон |
|||||||||||
Предварительное |
разрежение в вакуумной |
денсирующимися продуктами |
из |
вакуумной |
||||||||
системе течеискателя |
создается |
форвакуум- |
установки |
применена вымораживающая |
ло |
|||||||
ным насосом ВН-461 7, высокий |
вакуум — |
вушка 10, заполняемая |
жидким азотом. Все |
|||||||||
трехступенчатым |
паромасляным |
насосом |
узлы и блоки течеискателя размещены в об |
|||||||||
НВО-40 8 с воздушным охлаждением и нагре |
щей передвижной стойке. |
|
|
|
|
Г Л А В А Д В Е Н А Д Ц А Т А Я
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ, МАРКИРОВКИ И УПАКОВКИ ПРИБОРОВ
12-1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ |
|
|
12-2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО |
|||||||||||||||
Заключительные технологические операции |
НИКЕЛИРОВАНИЯ |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Иногда |
поверхность |
приборов |
покрывают |
|||||||||||||||
изготовления полупроводниковых приборов — |
||||||||||||||||||
их покрытие, маркировка и упаковка. |
тонкой пленкой никеля химическим способом. |
|||||||||||||||||
С целью |
защиты |
корпусов |
полупроводни |
Рассмотрим одну из установок, применяемых |
||||||||||||||
ковых приборов от |
коррозии |
на их поверх |
для |
химического никелирования |
(рис. |
12-1). |
||||||||||||
ность наносятся тонкие пленки лакокрасочных |
Установка |
обслуживается одним |
оператором, |
|||||||||||||||
покрытий или металлов |
(обычно никеля); при |
ее |
.производительность — до |
1 500 |
приборов |
|||||||||||||
этом улучшается также внешний вид прибо |
в 1 час. Установка универсальная, она может |
|||||||||||||||||
ров. Лакокрасочная пленка при сравнительно |
быть использована для никелирования многих |
|||||||||||||||||
малой толщине должна противостоять влия |
типов приборов (при замене кассет). |
|
|
|||||||||||||||
нию холода, |
тепла, |
влаги, механических воз |
Никелирование производится в следующей |
|||||||||||||||
действий, ударов. Краски для покрытия кор |
последовательности. |
Фторопластовая |
кассета |
|||||||||||||||
пусов приборов должны обладать высокими |
2, |
предварительно загруженная |
приборами, |
|||||||||||||||
электроизоляционными |
свойствами. |
Темпера |
опускается |
в |
ванну |
никелирования |
на |
45— |
||||||||||
тура полимеризации лакокрасочных |
покрытий |
60 |
мин. |
Во |
время |
никелирования на |
ванну |
|||||||||||
не должна |
превышать |
100° С, |
так |
как дли |
опускается привод, от которого кассета полу |
|||||||||||||
тельный прогрев при высоких температурах |
чает вращательное движение вокруг оси и |
|||||||||||||||||
иногда вызывает ухудшение параметров при |
своими |
пластинами |
перемешивает |
раствор. |
||||||||||||||
боров [Л. 14]. |
|
|
|
|
Температура раствора [1 л раствора содержит |
|||||||||||||
При маркировке на корпус прибора нано |
сернокислого |
никеля |
30 |
г, гипофосфата |
нат |
|||||||||||||
сится нестираемое клеймо с обозначением ти |
рия 20 г, щавелекислого аммония 65 г, водно |
|||||||||||||||||
па прибора, товарного знака завода-изготови- |
го |
аммиака |
(25% иного) |
300 |
г, |
остальное — |
||||||||||||
теля и даты изготовления. Клеймо обычно на |
деионизованная вода] в ванне составляет |
|||||||||||||||||
носится на корпус прибора методом офсетной |
83°С. После никелирования кассета с прибо |
|||||||||||||||||
печати. |
|
операция — упаковка — |
рами погружается в ванну, где приборы про |
|||||||||||||||
Заключительная |
мываются |
проточной |
горячей |
водой |
(темпе |
|||||||||||||
предохраняет прибор от механических по |
ратура |
60—70° С) в течение 5—6 мин. |
|
На |
||||||||||||||
вреждений и других внешних воздействий при |
На |
станине 8 смонтирован |
колпак 5. |
|||||||||||||||
хранении и транспортировке. |
|
|
задней |
стенке, а также в верхней крышке |
на- |
ходятся воздуховоды 6 вытяжной вентиляции, через которые происходит отсос паров от ванн никелирования и промывки. Воздуховоды и два бортовых отсоса изготовлены из вини пласта, что предохраняет их от коррозии и значительно увеличивает срок службы.
Панель управления 4 расположена на пе редней части станины. 'На ней размещены кнопки управления и сигнальные лампочки. Ручки кранов для подачи деионизованной во ды в водяные рубашки ванн никелирования и в ванну промывки расположены на перед ней панели 3. Ручки кранов для подачи деио низованной воды к установке и слива остав шейся воды из ванн промывки расположены внутри станины.
Бнутри станины 8 расположены две ванны никелирования, ванна промывки, смеситель ный бак 9 и система трубопроводов. Ванна никелирования 7 емкостью 10 л состоит из каркаса и кожуха водяной рубашки. Внутрен няя и наружная стороны ванны покрыты фто ропластом. Температура воды в водяной ру башке поддерживается автоматически термо реле и двумя нагревателями. В корпус нагре вателя 1 встроены четыре трубчатых нагрева тельных элемента. Для увеличения срока службы трубопроводов, а также предотвраще
ния образования накипи водяные рубашки» ванн заполняются деионизованной водой. Она заливается один раз и в процессе работылишь добавляется в небольших количествах, для поддержания необходимого объема.
Вода поступает в водяные рубашки ванн, никелирования 2 и 8 (рис. 12-2) из магистра-
Рис. 12-2. Схема трубопроводов установки химического никелирования.
~~3$0 |
Ру и Р2 (Ре) и Р7. Время |
никелирования ре |
||||
|
гулируется |
реле |
Ръ (Рм), |
сигнализируется |
||
|
лампой Лг (Л3) |
и звонком |
Зву |
(Зв2) после |
||
|
включения |
тумблера В4 (В7). |
Нагреватель |
|||
|
деионизованной |
воды включается |
тумблером |
|||
|
В3. Температура воды в нагревателе поддер |
|||||
|
живается |
автоматически |
термореле (ТР-200) |
|||
|
Р уу и магнитными пускателями Р 12 и Я|з- |
12-3. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОКРАСКИ ПРИБОРОВ
Рис. 12-3. Принципиальная электрическая схема установ ки химического никелирования.
ли по трубопроводам через вентили /, II и III. Уровень воды в рубашках ванн определяется по указателям уровня 1 и 9. При переполне нии водяных рубашек вода по трубопроводам через приспособления для перекачки агрес сивных сред 3 и 7 и конусы 4 и 6 сливается в сборную емкость. Промывка приборов в про точной воде производится в ванне 5.
Деионизованная вода из магистрали посту пает в ванну промывки 5 по трубопроводу че рез вентили I, IV и нагреватель 10. При пере полнении ванны вода по трубопроводу сли вается в смесительный бак. Оставшаяся в ван не вода сливается по трубопроводу и крану V в смесительный бак 11, расположенный внут ри станины.
На рис. 12-3 приведена принципиальная электрическая схема установки. Установка включается выключателем Ву, расположенным на левой боковой стенке стола. О наличии на пряжения сигнализирует лампа Лу. Нагрева тели воды водяных рубашек ванн никелиро вания включаются тумблерами В3 и 5 6. Тем пература воды поддерживается автоматиче
ским термореле (ТР-200) Л , Ре и магнитными пускателями Р3, Р9.
После загрузки кассеты с приборами в ван ны никелирования привод периодически вклю чается тумблером В2 (В5) через реле времени
В зависимости от типа полупроводникового прибора применяются различные методы окраски. Наиболее распространены окраска окунанием и обливанием непрерывной струей.
На рис. 12-4 показана конструкция агрега та для окраски диодов обливанием непрерыв ной струей и их сушки (рис. 12-4). Агрегат обслуживается одним оператором и окраши вает 1 800 приборов в час. Технологический процесс осуществляется в следующей после довательности. Предварительно обезжиренные приборы загружаются в вибробункер 1, отку да поступают в узел загрузки 2. Здесь проис ходит рихтовка выводов, после чего приборы роторным укладчиком помещаются в носите ли транспортирующей цепи 5. При движении приборы проходят через камеру, где окраши ваются непрерывно циркулирующей струей. Окрашенные приборы попадают в узел сбра сывания краски 12, где им сообщается враща тельное движение вокруг собственной оси, и слой покрытия становится равномерным бла годаря удалению лишней краски под действи ем центробежных сил. Далее приборы попа дают в камеру терморадиационной сушки 4, где сушатся в течение 26 мин при температу ре 120±10°С. При выходе из нее приборы по падают в приемный бункер.
Основные узлы агрегата — узел загрузки 2, узел окраски 13, узел сбрасывания краски 12, камера сушки 4, транспортирующая цепь с но сителями 5, привод 15, станина 16, панель управления 17. На верхней плите станины размещены вибробункер 1, узлы загрузки, окраски и сбрасывания краски, а внутри ее — привод агрегата. Вибробункер служит для ориентации диодов и подачи их по направляю щим в узел загрузки. (Назначение узла — рих товка верхних и нижних выводов прибора с последующей загрузкой в носители транс портирующей цепи.
Приборы, находящиеся в направляющих, перемещаются ведущим диском к узлу рих товки, где при движении по направляющим сегмента происходит рихтовка выводов. Далее приборы попадают на роторный укладчик 3,
производящий поштучную загрузку в носители транспортирующей цепи.
Ведущий диск узла загрузки получает вра щение от нижнего ведущего блока через две пары конических шестерен. Привод узла за грузки осуществляется от электродвигателя главного привода 15 через редуктор и цепную передачу.
Транспортирующая цепь перемещает при боры в узел окраски. Он состоит из шестерен чатого насоса 14 с электродвигателем, ван ночки для сбора краски, а также трубопрово дов подачи и слива краски. Узел сбрасыва ния краски состоит из ведущего блока и че тырех ведомых роликов. Ведущий блок полу чает вращение от главного привода через ре дуктор и две пары конических шестерен и двух приводных ремней круглого сечения.
Камера сушки представляет собой метал лический каркас, имеющий двойную метал лическую обшивку и дверцы для свободного доступа к деталям и механизмам, расположен ным внутри камеры. Дверцы снабжены элек трической блокировкой, которая снимает на пряжение, подводимое к нагревательным эле ментам при открывании одной из них.
Сушка приборов производится при помощи термоэлементов 7, расположенных между вер тикальными ветвями цепи. Температура в ка мере сушки контролируется и регулируется терморегулятором с контактным термометром 8, установленным на боковой панели камеры. Для натяжения транспортирующей цепи слу жит устройство 10, а также две звездочки 9.
Пары растворителя вытягиваются через патрубок, расположенный в верхней части ка меры. Количество отсасываемого воздуха ре гулируется заслонкой 6 через систему рычагов от механизма управления заслонкой 11. Для уменьшения теплоотдачи и поддержания тем пературы сушки постоянной каркас покрыва ется теплоизоляцией.
Станина 16 и каркас камеры сушки соеди няются болтами. В левой верхней части ста нины находится пульт управления агрегатом. На нем расположены кнопки включения глав ного привода, привода шестеренчатого насоса, механизма окраски и амперметр, контроли рующий силу тока в термоэлементах.
12-4. МАРКИРОВКА
При производстве полупроводниковых при боров наибольшее распространение получил так называемый офсетный метод нанесения маркировочного клейма. Кроме того, при изго товлении микроминиатюрных приборов при меняется кодовый способ маркировки.
а) б)
Рис. 12-5. Нанесение маркировочного клейма на поверх ность приборов.
Существует более 20 способов нанесения маркировочного клейма, в том числе прямой,, плоский, трафаретный и др. [Л. 42].
В зависимости от конструкции приборовклеймо может наноситься на торец корпуса,, его боковую поверхность и т. д. (рис. 12-5). При нанесении клейма резиновый ролик обка тывается по поверхности корпуса прибора и ставит соответствующую маркировку.
Полуавтомат маркировки, сушки и лаки ровки торцевого клейма (рис. 12-6) имеет мар кировочную карусель с 24 гнездами, в которыевручную вставляются триоды. Над каруселью расположен механизм 41 маркировки, имею щий систему роликов, которые обеспечивают растирку краски и ее подачу от ванночки до последнего ролика, производящего маркиров ку. Карусель 12, непрерывно вращаясь, пере мещает установленные в ее гнезда приборы к маркировочному ролику. За две позиции до маркировки рычагом 10 прибор фиксируется в гнезде карусели. Затем маркировочный ро лик, обкатываясь по торцу прибора, наносит соответствующее клеймо.
После маркировки, при набегании ролика на кулачок, рычаг 10 поднимается и прибор перемещается с карусели в направляющие вибролотка 11. В конце вибролотка приборы попадают в направляющие спирального вибро транспортера камеры сушки 16. По спирали приборы движутся в течение 30 мин при тем пературе 80—120° С. В конце последнего витка спирали приборы падают в тару и вставляют ся в гнезда 24-позиционной лакировочной ка русели, над которой установлен механизм на несения лака 19. Процесс идентичен марки ровке.
Основные узлы полуавтомата: механизм маркировки 41 с вибролотком, камера сушки 13 с вибротранспортером, механизм лакиров ки 19 с вибролотком, станина 1, приводы ка руселей маркировки и лакировки и панель управления 36.
Над маркировочным резиновым роликом 9 расположен сменный ролик-клише & Все ва лы роликов крепятся в корпусе 5 с помощью шариковых подшипников и втулок 3. Зазоры между последними шестью роликами регули-