Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Оборудование для производства полупроводниковых диодов и триодов

..pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
13.07 Mб
Скачать

 

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-