Главная Об интегральных микросхемах



4.5. Указаний no защите микросхем от электрических воздействий

Весьма малые размеры элементов микросхем, областей, с помощью которых эти элементы электрически изолируются друг от друга, высокая плотность упаковки элементов на поверхности кристалла приводят к снижению допустимых электрических нагрузок и увеличению чувствительности микросхем к разрядам статического, электричества.

Анализ микросхем, вышедших из строя в процессе производства и испытаний аппаратуры, показывает, что очень часто причиной отказов (до 50%) являются электрические перегрузки. Поэтому при проектировании РЭА с использованием микросхем необходимо обеспечивать последним электрический режим, указанный в ТУ. Кроме того, в процессе сборки, наладки и испытаний аппаратуры необходимо тщательно заземлять корпуса приборов н технологического оборудования с целью исключения сетевых наводок.

Как показала практика использования микросхем, одной из причин их отказов является воздействие разрядов статичежого электричества, возникающих при различных технологических операциях из-за того, что в производственных условиях широко используются сильно электризующиеся синтетические и другие изоляционные материалы. Статическое электричество вызывает электрические, тепловые и механические воздействия,приводящие к появлению дефектов в микросхемах. Основной характер этих дефектов в микросхемах на биполярных и МДП-транзисторах при различных потенциалах показан в табл. 4.3.

Для уменьшения влияния статического электричества необходимо принимать следующие профилактические меры:

при работе с микросхемами необходимо пользоваться рабочей одеждой из малоэлектризующихся материалов, например халатами из хлопчатобумажной ткани, обувью на кожаной подошве и т. п. Не рекомендуется применять одежду ю шелка, капрона, лавсана и т. п.;

Таблица 4.3

Потенциалы, кВ

МДП-траизисторы

Биполярные транзисторы

0,05. . . 0.1

0.1 . 0.2.

,0.2 0.3

0,6. . . 1.2

2. . . 3

Более 3

Изменение параметров (токов и крутизны) на 10-20%

Пробой диэлектрика Возрастание тока на 2 ... 3 порядка Пробой переходов. Частичное разрушение металлизации

Разрушение внутренних выводов и металлизации Полное ра зрушенне микросхемы

Пробой эмиттерных переходов в обратном направлении Уменьшение коэффициента передачи тока на 20. ..40%. Пробой коллекторных переходов

Разрушение внутренних выводов и металлизации Полное разрушение микросхемы



при организации участков йроизьодства авнаратуры с нримене-нием микросхем не рекомендуется использовать отделочные материалы с большим удельным поверхностным сопротивлением р.. Использование для отделки поверхностей производственной мебели, полов, испытательного и технологического оборудования материалов с малым р. (не более 1...5-10» Ом/см) обеспечивает необходимые условия дли быстрого стенания зарядов статического электричества. В качестве материалов для покрытия поверхностей рекомендуется использовать специальный антистатический линолеум! (р«= = 5-10» Ом) и синтетическое покрытие П-2-Э-С5 (р. = 10 Ом);

в случае невозможности покрытия поверхностей рабочих столов и полов малоэлектризующимися материалами необходимо приме-ИЯ1Ь меры по снижению удельного поверхностного сопротивления покрытий. Рабочие столы следует покрывать металлическими листами размером 100X200 мм, соединенными через ограничительное сопротивление 10 Ом с заземляющей шиной. Рекомендуется применять поверхностно-активные вещества: специальные антистатические краски или пасты (например, «Чародейка», «Антистатик» и т. п.), которые наносятся тонким слоем на рабочие диэлектрические поверхности столов, испытательного и технологического оборудования . и иа приспособления, тару для хранения микросхем и сборочных единиц и т. п. Периодичность использования паст определяют исходя из конкретных условий производства;

все оборудование необходимо заземлять. В частности, оборудование и инструмент, не имеющие питания от сети, подключаются к заземляющей шине через сопротивление 10 Ом. Оснастку и инструмент, которые питаются от сети, подключают к заземляющей шине непосредственно;

для изготовления межоперациониой тары рекомендуется использовать материалы с поверхностным сопротивлением 10... 10* Ом/см;

должен быть обеспечен непрерывный контакт оператора с «землей» с помощью специального антистатического браслета, соединенного через высоковольтный резистор (например, типа КЛВ на 10 кВ);

рекомендуется обеспечивать максимально возможную относительную влажность в производственных помещениях (ие ниже 50...60%, удовлетворительные результаты достигаются при влажности 65...70%).

Рекомендации по защите микросхем от электричегких перегрузок и статического электричества приведены в,самом общем виде.

Конкретные мероприятия разрабатываются при организации производства РЭА на микросхемах с учетом конкретных производственных условий, технологических процессов и других воздействующих факторов.

4.6. Указания по .демонтажу микросхем

При производстве аппаратуры часто возникает необходимость демонтажа микросхем. Для выполнения этих операций могут быть предложены следующие рекомендации. Если демонтируются микросхемы с планарными выводами, следует: удалить лак в местах пайки выводов (при необходимости), отпаять выводы по режиму, не нарушающему режим пайкн, указанный в паспорте микросхемы, приподнять концы выводов в местах их заделки в гермоввод, снять микросхему с платы термомехаиическим путем с помощью специаль-



иого приспособления, нагреваемого до температуры, исключающей перегрев корпуса микросхемы свыше температуры, указанной в паспорте. Время нагрева должно быть достаточным для снятия микросхемы без трещий, сколов и нарушений конструкции корпуса. Концы выводов допускается приподнимать иа высоту 0,5...1,0 мм, исключая при этом изгиб выводов в местах их заделки, что может привести к разгерметизации микросхемы.

При демонтаже микросхем со штырьковыми выводами необходимо: удалить лак в местах пайки выводов (при необходимости), отпаять выводы специальным паяльником (с отсосом припоя по режиму, не нарушающему режим пайки, оговоренной в паспорте на микросхему), сиять микросхему с платы (ие допуская трещин, сколов стекла и деформации корпуса и выводов). И в этом случае при необходимости допускается (если корпус прикреплен к плате лаком или клеем) снимать микросхемы термомеханическим путем, исключающим перегрев корпуса, или с помощью химических растворителей, не. оказывающих влияния иа покрытие, маркировку и материал корпуса.

Возможность повторного использования демонтированных микросхем указывается в ТУ иа их поставку.

Авторы надеются, что приведенные рекомендации помогут сохранить высокую потенциальную надежность микросхем при разработке, производстве и эксплуатации РЭА.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 [159] 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174


0.0129