Проектирование интегральных микросхем. Шелохвостов В.П - 104 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Влагостойкость полых корпусов. Полыми называют корпуса, которые имеют внутри свободный объем. Их
влагозащита оценивается временем τ, в течение которого давление паров воды внутри корпуса достигает
критического значения p
кр
, при котором наступает отказ ИМС. Оно определяется выражением
τ = τ
0
+ τ
1
, (5.3.28)
где τ
0
– время увлажнения материала оболочки; τ
1
– время натекания влаги во внутренний объем корпуса.
Величина τ
0
зависит от толщины оболочки d и коэффициента диффузии D молекул воды в материале
оболочки:
τ
0
= d
2
/(6D). (5.3.29)
Формула составлена из предположения, что насыщение материала влагой происходит только путем
молекулярной диффузии в оболочку корпуса. Следует учитывать τ
0
только в случае толщины оболочки корпуса
d > 0,1 мм.
Время натекания влаги можно определить как
.ln
Г
кр0
0
1
−
=τ
pp
p
ВS
dV
(5.3.30)
Общее время, исходя из (5.3.28), определится по выражению
.
6
ln
Г
2
кр0
0
D
d
pp
p
ВS
dV
+
−
=τ (5.3.31)
В реальных случаях внутри корпуса всегда имеется воздух с вполне конкретной влажностью (парциальное
давление p
н
). С учетом этого время τ уменьшится и составит
.
6))((
)(
ln
Г
2
н0кр0
нкр0
D
d
pppp
ppp
ВS
dV
+
−−
−
=τ
(5.3.32)
Следует учесть, что в формулах (5.3.30) – (5.3.32) коэффициент Г соответствует 7,4⋅10
–6
с
2
/м
2
.
При герметизации в стандартном пластмассовом или металлополимерном корпусе время влагозащиты
рассчитывают с учетом влажности внешней среды в условиях хранения и эксплуатации ИМС и давления p
кр
.
Обычно значение p
кр
принимают 0,85...0,95 p
0
(при этом происходит внезапный или постепенный отказ ИМС).
Влагостойкость монолитных корпусов. Отказ ИМС, герметизированных в монолитные корпуса,
вызывается поглощением герметизирующим материалом влаги и увлажнением поверхности ИМС. По
достижении критической концентрации, которая соответствует критическому давлению p
кр
паров воды,
наступает отказ ИМС. Время, за которое на поверхности ИМС достигается критическая концентрация влаги,
определяется выражением
.1
8
ln
4
0
кр
2
2
2
−
π
π
−=τ
p
p
D
d
(5.3.33)
Таким образом, время определяется толщиной герметизирующего материала, коэффициентом диффузии
молекул воды в нем и отношением p
кр
/ p
0
при условии слабой адгезии полимера относительно поверхности ИМС.
Наиболее простой, доступной и дешевой является конструкция пластмассового корпуса, показанная на рис.
5.2.2. Особенно пригодна такая герметизация для ИМС широкого применения, поскольку операции
формирования монолитного корпуса совмещены с герметизацией. Кроме того, имеется возможность
автоматизации сборки с использованием плоских выводов в виде рамок; возможна групповая технология
герметизации литьевым прессованием или заливкой эпоксидными смолами в многоместные пресс-формы.

Страницы