9zip.ru Инструкции Правила применения полевых транзисторов

Имеется ряд нормативно-технических документов, рассматривающих правильность применения полупроводниковых приборов в целом. Кроме того, в некоторых источниках изложены особенности применения транзисторов, связанные с выбором номенклатуры приборов, облегчением электрических и тепловых режимов с целью повышения надежности работы транзисторных схем, мероприятиями, снижающими появление катастрофических отказов, и т. д. Поэтому ниже будут рассмотрены правила применения, специфичные для полевых транзисторов.

Характерной особенностью полевых транзисторов, изготавливаемых по планарно-диффузионной и планарно-эпитаксиальной технологии, являются весьма малые размеры активной части структуры, наличие тонких высоколегированных областей, ограниченных р—n-переходами, тонких (0,1-0,25 мкм) рабочих диэлектрических слоев. Эти конструктивные особенности, обеспечивая высокий уровень электрических параметров, высокочастотных свойств и т. д., неизбежно приводят к снижению электрической прочности приборов.

Чувствительность приборов к тепловым и электрическим перегрузкам настолько возросла, что для них стали опасными возможные в условиях производства и ремонта аппаратуры перегревы и незначительные (порядка 0,1 мкКл) заряды (в том числе возникающие на операторах из-за статической электризации). В связи с этим необходимо соблюдать меры предосторожности в обращении с транзисторами при изготовлении, наладке и ремонте аппаратуры, транспортировке и проведении входного контроля параметров.

Корпуса полупроводниковых приборов служат целям герметичной защиты структур от внешних воздействий, обеспечения хороших условий теплоотвода для мощных приборов и надежного соединения СВЧ приборов со схемой.

Для пайки выводов полевых транзисторов следует использовать паяльник с заземленным жалом. Температура пайки не должна превышать 260СС, поэтому целесообразно использовать паяльник мощностью не более 60 Вт с напряжением питания 6—12 В. Время пайки не должно превышать 3 с. При пайке необходимо обеспечить отвод тепла от места пайки. Для отвода тепла удобно применять пинцет с медными губками. Минимальное расстояние места пайки вывода от корпуса - 3 мм. В качестве припоя можно использовать припой марки ПОС-61, ПОС Су 40-2 (ГОСТ 1499-70), в качестве флюса - спиртовый раствор канифоли (60—90% спирта, 40—10% канифоли).

Допускается производить присоединение выводов транзисторов к элементам схемы погружением в расплавленный припой при соблюдении всех перечисленных выше мер предосторожности, а также сваркой. В последнем случае необходимо, чтобы в процессе сварки температура в любой точке корпуса транзистора, включая точки контакта выводов со стеклом, не превышала максимально допустимую температуру кристалла, оговоренную в ТУ. Также должна быть исключена возможность протекания тока через структуру прибора и возможность воздействия на структуру электрического режима.

Полевые транзисторы относятся к группе полупроводниковых приборов, не обладающих устойчивостью к воздействию статического электричества. При этом опасные значения электростатическего-потенциала составляют более 50 В для МДП-транзисторов и 250 В для транзисторов с управляющим p—n-переходом.

Заряд статического электричества может накапливаться на операторе (обслуживающем персонале), оборудовании, мебели. Величина наводимого потенциала, измеряемого относительно контура заземления, зависит от многих причин: емкости заряжаемого предмета, величины его поверхностного сопротивления, влажности воздуха и т. д. Отметим, что при неблагоприятных условиях величина потенциала, наводимого на операторе или предметах, может достигать 2—3 кВ.

По своему действию на прибор и характеру повреждений воздействие статического электричества эквивалентно разряду конденсатора емкостью 200—300 пФ через транзистор и последовательное сопротивление порядка 1 кОм. Энергия, запасенная в конденсаторе, может достигать значений от десятков микроджоулей до нескольких миллиджоулей.

Опытным путем было установлено, что частичные нарушения структуры стабильны во времени, т. е. в процессе эксплуатации поврежденных приборов дальнейшего ухудшения параметров не наблюдается.

Появление повреждений у полевых транзисторов в результате воздействия статического электричества является принципиальной физической особенностью этих приборов. Поэтому наиболее эффективным путем исключения возможных отказов является соблюдение системы мер предосторожности, особенно при работе с МДП-транзисторами.

Особенности пайки транзисторов (заземление жала паяльника, пайка МДП-транзисторов только с короткозамкнутыми выводами и др.) были рассмотрены выше. К числу других мер предосторожности относятся следующие:

— участки рабочих столов, стульев и пола, с которыми могут соприкасаться приборы и оператор, должны выполняться из материалов с удельным поверхностным электрическим сопротивлением менее 107 Ом-м;

— все виды оборудования, корпуса аппаратуры и измерительных приборов должны быть электрически заземлены;

— операторы должны работать с транзисторами в спецодежде из малоэлектризующихся материалов (например, ткань «карболон», ткань хлопчатобумажная ГОСТ 11621—65) и в антистатической обуви (например, обувь ТУ 17—827—72 объединения «Североход»), Допускается применение заземляющих браслетов (сопротивление между телом человека и землей — заземлением приборов и установок — не должно превышать 1 МОм);

— для изготовления тары для транспортировки и упаковки приборов (без наличия короткозамыкателей на выводах) необходимо использовать материалы с удельным сопротивлением менее 10^8 Ом*м;

— МДП-транзисторы необходимо хранить и транспортировать при наличии короткозамыкателей на их выводах. Короткозамыкатели удаляются только перед моментом включения приборов. При хранении и транспортировке приборов в блоках аппаратуры или испытательных колодках выводы и разъемы устройств должны быть заземлены или электрически соединены между собой.

В заключение приведем группу рекомендаций, соблюдение которых позволит сохранить в процессе эксплуатации радиоэлектронной аппаратуры высокие значения параметров транзисторов и повысить надежность ее функционирования.

Токи затворов полевых транзисторов имеют очень малые значения (10-9—10~14 А) и могут резко возрастать при появлении загрязнений на изолирующей выводы части корпуса, а также при увеличении влажности воздуха. Поэтому для обеспечения малых значений токов затвора рекомендуется:

— перед монтажом промыть изолирующую часть корпуса транзисторов в спирте с последующей подсушкой при нормальной температуре;

— учитывать при выборе лаков и компаундов для заливки плат с транзисторами влияние этих материалов на величину тока затвора, а также изменение электрических свойств этих материалов в процессе эксплуатации аппаратуры;

Для обеспечения надежной работы аппаратуры не допускается даже в течение короткого времени превышения предельно допустимых значений по мощности, току, напряжению, температуре корпуса полевых транзисторов.

Импульсное напряжение на затворе МДП-транзистора (если его значение специально не оговаривается в частных технических условиях на прибор) не должно превышать максимально допустимого постоянного напряжения.

Использование транзисторов с управляющим р—n-переходом в режиме прямого тока затвора не рекомендуется (если это специально не оговаривается в частных технических условиях).

При применении МДП-транзисторов во входных каскадах радиоэлектронной аппаратуры необходимо принимать меры защиты от повреждения диэлектрика затвора от электрических перегрузок.

Понравилась статья? Товарищ Смирнов говорит: поделись с друзьями!