Корпуса для изделий силовой электроники с повышенной теплопроводностью материала основания

№ 4’2013
PDF версия
Компания ЗАО «ТЕСТПРИБОР» в 2009 г. приступила к реализации проекта по обеспечению промышленности высококачественными корпусами сложной конструкции и сегодня способна выполнить разработку и изготовление как металлокерамических, так и металлостеклянных корпусов практически любого уровня сложности, по качеству соответствующих мировым стандартам.

За это время было проведено семь опытно-конструкторских работ, в рамках которых были разработаны и запущены в серийное производство металлокерамические корпуса (МКК) для интегральных микросхем (ИМС) категории качества «ВП»:

  • CQFP256 (4244.256-3);
  • CQFP240 (4245.240-5, 4245.240-6, 4245.240-6.01);
  • CQFP108 (4238.108-2, 4238.108-3);
  • CLCC48 (5142.48-А, 5142.48-В);
  • CLCC16, 20, 28 (5119.16-А, 5121.20-А и 5123.28-1);
  • CQFP112 (4233.112-А);
  • основание ФПЗС.
Корпуса для полупроводниковых приборов:

Рис. 1. Корпуса для полупроводниковых приборов:
а) ТО-254 (восемь выводов);
б) ТО-254;
в) ТО-257;
г) ТО-258;
д) ТО-259

Используя свой научно-технический задел и материально-техническую базу, компания в 2010 г. приступила, успешно освоила и развивает направление по разработке и изготовлению корпусов для мощных источников электропитания (рис. 2) и полупроводниковых приборов (ПП) (рис. 1). За последние годы были разработаны и освоены в серийном производстве следующие корпуса с керамическими изоляторами выводов и повышенной теплопровод­ностью материала основания корпуса:

  • ИВЭП-47;
  • «Интеллектуал»;
  • ТО-254;
  • ТО-254 (8 выводов);
  • ТО-257;
  • ТО-258;
  • ТО-259.
Корпуса для мощных источников электропитания

Рис. 2. Корпуса для мощных источников электропитания:
а) ИВЭП-47;
б) «Интеллектуал»

Основные конструктивные характеристики данных корпусов приведены в таблице 1. В таблице 2 приведены основные технические параметры и внешние воздействующие факторы.

Таблица 1. Основные конструктивные характеристики

Тип корпуса

Параметр

Значение параметра

ИВЭП-47

«Интеллектуал»

ТО-259

ТО-258

ТО-257

ТО-254

ТО-254
8 выводов

Шаг выводов, мм

5,0

 

5,08

5,08

2,54

3,81

2,54

Габаритные размеры тела корпуса, мм

75,90×39,70×9,50

59,00×59,80×7,80

30,00×13,70×6,63

21,00×17,50×6,63

16,50×10,60×4,93

20,20×13,70×6,43

13,70×13,70×6,48

Размер монтажного окна основания корпуса, мм

57,20×37,40

51,60×45,60

14,96×8,76

15,50v8,90

8,30×5,00

11,16×9,26

7,10×11,10

Покрытие основания

Н6

Н6

Н2; Н2Зл.1,5

Н2Зл.1,5

Н2

Н2; Н2Зл.1,5

Н2; Н2Зл.1,5

Количество выводов

12

61; 62

3

3

3

3

8

Диаметр выводов, мм

1,5

2,01; 0,82

1,50

1,50

0,80

1,00

0,80

Сопротивление изоляции (не менее), Ом

1010

Метод герметизации

Лазерная сварка

Шовно-роликовая сварка

Диапазон рабочих температур, °С

–65…+175

Примечание:
1 — для силовых выводов;
2 — для управляющих выводов.

Таблица 2. Основные технические параметры и внешние воздействующие факторы

Наименование внешнего воздействующего фактора

Наименование характеристики, фактора, единица измерения

Значение характеристики воздействующего фактора

Механические факторы

Синусоидальная вибрация

Диапазон частот, Гц

1–2000

Амплитуда ускорения, g

25

Одиночный удар

Амплитуда ускорения, g

1500

Длительность удара, мс

0,1–2,0

Многократный удар

Амплитуда ускорения, g

150

Длительность удара, мс

1–5

Климатические факторы

Повышенная влажность воздуха

Относительная влажность при температуре +35 °С, %

98

Атмосферное пониженное давление

Значение при эксплуатации, мм рт. ст.

2,16×10-3

Повышенная температура среды

Максимальное значение при эксплуатации, °С

+175

Максимальное значение при транспортировании и хранении, °С

+70

Пониженная температура среды

Минимальное значение при эксплуатации, транспортировании
и хранении, °С

–60

Изменение температуры среды

Диапазон изменения температуры среды, °С

–60…+175

Как видно из таблицы 1 и рис. 1–2, корпуса ИВЭП и «Интеллектуал» имеют достаточно большие габаритные размеры. Конструктивно основания этих корпусов состоят из пластины (базы) и ободка с закрепленными в нем посредством керамических изоляторов выводами. Припайка ободка к пластине осуществляется высокотемпературным припоем Ag72Cu28 (ПСр72), температура плавления которого превышает +780 °С. При такой высокой температуре в зоне пайки будут возникать значительные механические напряжения, что приведет к деформации материала корпуса, превышающей допустимые пределы.

Степень деформации зависит от следующих факторов: чем больше размер корпуса и чем меньше толщина базы, тем больше деформация.

Существует несколько способов решения данной проблемы:

  • Применение для сборки основания корпуса более низкотемпературного припоя, например AuSn или AuGe, температура плавления которых ниже +400 °С. Но этот способ приведет к значительному увеличению стоимости корпуса и снижению надежности.
  • Увеличение толщины базы с 1 до 2 мм. Недостатком этого способа является увеличение стоимости изделия за счет увеличения стоимости расходуемых материалов и крайне негативно скажется на массо-габаритных показателях изделия.

Чтобы не произошло ухудшения технико-экономических показателей корпуса, для решения данной проблемы нами были внесены конструктивные изменения в части введения между базой и ободком демпфирующего кольца, позволяющего снизить механические напряжения (рис. 3, 4).

Конструкция корпуса «Интеллектуал» до модификации

Рис. 3. Конструкция корпуса «Интеллектуал» до модификации

Конструкция корпуса «Интеллектуал» после модификации

Рис. 4. Конструкция корпуса «Интеллектуал» после модификации

В качестве материала базы вышеприведенных корпусов используется сплав вольфрам-медь (W85Cu15), имеющий согласованный ТКЛР с материалом демпфирующего кольца (29НК–ТКЛР (4,6–6,5)×10-6 град-1) — 6,3×10-6 град-1 и имеющий теплопроводность 196 Вт/м·К. Для примера, теплопроводность ковара (29НК) составляет 19 Вт/м·К.  

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

hentao pornnporn.com telugu chatting west indies open sex youpornhindi.com first night xxnx maja mallika tamil dirty story xxxfiretube.com teen xxnx xxxxu indianpornsearch.com pooja kumar sex 喉奥性感イラマ痴女 浜崎真緒 javsextube.com 君嶋真由 i love porn sexxxymovs.com mallusexvideos tomcat doujinshi bluhentai.com tiny boobs giant tits history sequel black dog hentai mobhentai.com hentai onee chan jammu blue film indiananalfuck.com indian incest xvideos mugen fc2 javwhores.mobi 巨乳 あげ افلام نيك مترجم cyberpornvideos.com طيذ momteachessex indianxxxonline.com house wife x videos 君嶋真由 freejavonline.mobi クローゼット 寝取られ sexx tamil indianfuckass.com bengali milf mia khalifa hard fuck pelisporno.org newsexstory