eng
Выпуск #3/2023
А. Полянин, Ш. Шугаепов, Е. Ермолаев, В. Егошин
ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОМПЛЕКТУЮЩИХ В АО «ЗПП»
ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОМПЛЕКТУЮЩИХ В АО «ЗПП»
Просмотры: 498
DOI: 10.22184/1992-4178.2023.224.3.106.108
Рассмотрены оборудование и материалы, применяемые в АО «Завод полупроводниковых приборов» (АО «ЗПП») для изготовления различных металлических комплектующих для металлокерамических корпусов.
Рассмотрены оборудование и материалы, применяемые в АО «Завод полупроводниковых приборов» (АО «ЗПП») для изготовления различных металлических комплектующих для металлокерамических корпусов.
Теги: cold stamping metal-ceramic package metal parts металлические комплектующие металлокерамический корпус холодная штамповка
Оборудование и материалы для изготовления металлических комплектующих в АО «ЗПП»
А. Полянин 1, Ш. Шугаепов 2, Е. Ермолаев 3, В. Егошин 4
С развитием отечественной электроники появляется необходимость в постоянной разработке новых, более совершенных металлокерамических корпусов (далее – МКК) для интегральных схем с уникальными характеристиками. Но МКК состоит не только из керамической платы, обеспечивающей за счет внутренней топологии связь кристалла с печатной платой. Огромный вклад в работоспособность и функциональность изделия вносят металлические комплектующие, такие как ободок, выводы, пластины (радиатор), припаиваемые к керамической плате прокладками из серебросодержащего припоя, и отдельно поставляемая крышка. Следовательно, для производства МКК требуются металлические комплектующие самых различных конфигураций и размеров. В статье рассматриваются оборудование и материалы, применяемые в АО «Завод полупроводниковых приборов» (АО «ЗПП») для изготовления различных металлических комплектующих для МКК.
При производстве металлокерамических корпусов очень важную роль играет постоянство характеристик и высокое качество используемых материалов, в том числе и специального металла высокой точности проката. Для изготовления металлических комплектующих АО«ЗПП» обладает богатым парком штамповочного оборудования (рис. 1) и собственным инструментальным производством, которое изготавливает для собственных нужд на металлообрабатывающем оборудовании ведущих мировых производителей высокоточную оснастку, в том числе и штампы, зазоры между рабочими частями в которых составляют не более 3 мкм.
В АО «ЗПП» внедрен технологический процесс изготовления металлических комплектующих методом холодной штамповки, благодаря чему возможно получать с высокой производительностью сложные изделия самых разных конфигураций с максимальной повторяемостью их геометрических размеров (рис. 2).
Методом холодной штамповки в АО «ЗПП» изготавливают выводные рамки с планарным расположением выводов (рис. 3), а также выводы-гребенки для изделий типа 2, которые в дальнейшем применяются для производства оснований металлокерамических корпусов. Для изготовления выводных рамок используется металлическая лента из прецизионного сплава 42Н толщиной от 0,15 до 0,25 мм. Крышки и ободки методом холодной штамповки изготавливают из металлической ленты 29НК (ковар) различных толщин (от 0,1 до 0,4 мм). Особенностью данных сплавов является заданный температурный коэффициент линейного расширения (далее – ТКЛР), который приближен к ТКЛР керамики, что позволяет получать металлокерамическое соединение с требуемыми прочностными характеристиками в жестких условиях эксплуатации корпуса в составе микросхемы. Для отдельных видов изделий требуется применение радиатора, который изготавливается, в зависимости от назначения, из разных материалов, таких как МД40, М0б, КМК толщиной до 1,2 мм. Для получения качественных паяных соединений между металлическими комплектующими и керамической платой при производстве металлокерамических корпусов в качестве припоя используют прокладки из эвтектического сплава ПСр72 на основе серебра и меди.
Все материалы перед использованием в производстве проходят входной контроль на соответствие основных характеристик требованиям нормативной документации и внутренних стандартов организации. При положительных результатах входного контроля материал передается в производство. На начальном этапе производства металлические ленты различных ширин и толщин необходимо разрезать на более узкие полосы заданной ширины – штрипсы (рис. 4). Дальнейшее изготовление металлических комплектующих происходит на высокоскоростных штамповочных линиях, в состав которых входят системы автоматической размотки ленты, рихтовочные устройства и пресс с усилием от 18 до 50 тс. В зависимости от сложности изделия изготовление может производиться за один или несколько проходов (вырубок) с промежуточными термическими обработками полуфабриката. Оборудование при использовании высокоточных штампов собственного производства позволяет изготавливать металлические комплектующие со скоростью до 500 шт. в минуту и обеспечивает постоянство размеров изделий с точностью до 5 мкм. Особое внимание в технологическом процессе производства металлокерамических корпусов уделяется промывке металлических комплектующих – на их поверхности не допускается загрязнений любого характера. Промывка выполняется в две стадии: на первой стадии происходит очистка под воздействием ультразвука в среде специального растворителя, а на второй ступени промывки – удаление остаточных жировых загрязнений с поверхности изделий при помощи воздействия паров растворителя.
Также АО «ЗПП» обладает компетенциями в области изготовления корпусов типа 6, где применяются штырьковые выводы. Данный вид выводов изготавливается методом холодной высадки из проволоки на производственном участке АО «ЗПП» на оборудовании собственной разработки, которое позволяет изготавливать штырьковые выводы диаметром от 0,45 мм. В ближайшее время в АО «ЗПП» планируется наладить производство штырьковых выводов диаметром 0,3 мм, которые будут использоваться в новых сложных металлокерамических корпусах с количеством выводом более 700 шт.
На сегодняшний день технологические возможности участка изготовления металлических комплектующих методом штамповки позволяют выпускать выводные рамки с минимальной шириной вывода 0,3 мм и длиной выводов до 11 мм с максимальным количеством выводов до 64; пластины размером от 1,5 мм; крышки размером от 2,5 до 25 мм и высотой формовки до 0,35 мм; штырьковые выводы диаметром 0,45 мм и длиной до 10,5 мм. ●
А. Полянин 1, Ш. Шугаепов 2, Е. Ермолаев 3, В. Егошин 4
С развитием отечественной электроники появляется необходимость в постоянной разработке новых, более совершенных металлокерамических корпусов (далее – МКК) для интегральных схем с уникальными характеристиками. Но МКК состоит не только из керамической платы, обеспечивающей за счет внутренней топологии связь кристалла с печатной платой. Огромный вклад в работоспособность и функциональность изделия вносят металлические комплектующие, такие как ободок, выводы, пластины (радиатор), припаиваемые к керамической плате прокладками из серебросодержащего припоя, и отдельно поставляемая крышка. Следовательно, для производства МКК требуются металлические комплектующие самых различных конфигураций и размеров. В статье рассматриваются оборудование и материалы, применяемые в АО «Завод полупроводниковых приборов» (АО «ЗПП») для изготовления различных металлических комплектующих для МКК.
При производстве металлокерамических корпусов очень важную роль играет постоянство характеристик и высокое качество используемых материалов, в том числе и специального металла высокой точности проката. Для изготовления металлических комплектующих АО«ЗПП» обладает богатым парком штамповочного оборудования (рис. 1) и собственным инструментальным производством, которое изготавливает для собственных нужд на металлообрабатывающем оборудовании ведущих мировых производителей высокоточную оснастку, в том числе и штампы, зазоры между рабочими частями в которых составляют не более 3 мкм.
В АО «ЗПП» внедрен технологический процесс изготовления металлических комплектующих методом холодной штамповки, благодаря чему возможно получать с высокой производительностью сложные изделия самых разных конфигураций с максимальной повторяемостью их геометрических размеров (рис. 2).
Методом холодной штамповки в АО «ЗПП» изготавливают выводные рамки с планарным расположением выводов (рис. 3), а также выводы-гребенки для изделий типа 2, которые в дальнейшем применяются для производства оснований металлокерамических корпусов. Для изготовления выводных рамок используется металлическая лента из прецизионного сплава 42Н толщиной от 0,15 до 0,25 мм. Крышки и ободки методом холодной штамповки изготавливают из металлической ленты 29НК (ковар) различных толщин (от 0,1 до 0,4 мм). Особенностью данных сплавов является заданный температурный коэффициент линейного расширения (далее – ТКЛР), который приближен к ТКЛР керамики, что позволяет получать металлокерамическое соединение с требуемыми прочностными характеристиками в жестких условиях эксплуатации корпуса в составе микросхемы. Для отдельных видов изделий требуется применение радиатора, который изготавливается, в зависимости от назначения, из разных материалов, таких как МД40, М0б, КМК толщиной до 1,2 мм. Для получения качественных паяных соединений между металлическими комплектующими и керамической платой при производстве металлокерамических корпусов в качестве припоя используют прокладки из эвтектического сплава ПСр72 на основе серебра и меди.
Все материалы перед использованием в производстве проходят входной контроль на соответствие основных характеристик требованиям нормативной документации и внутренних стандартов организации. При положительных результатах входного контроля материал передается в производство. На начальном этапе производства металлические ленты различных ширин и толщин необходимо разрезать на более узкие полосы заданной ширины – штрипсы (рис. 4). Дальнейшее изготовление металлических комплектующих происходит на высокоскоростных штамповочных линиях, в состав которых входят системы автоматической размотки ленты, рихтовочные устройства и пресс с усилием от 18 до 50 тс. В зависимости от сложности изделия изготовление может производиться за один или несколько проходов (вырубок) с промежуточными термическими обработками полуфабриката. Оборудование при использовании высокоточных штампов собственного производства позволяет изготавливать металлические комплектующие со скоростью до 500 шт. в минуту и обеспечивает постоянство размеров изделий с точностью до 5 мкм. Особое внимание в технологическом процессе производства металлокерамических корпусов уделяется промывке металлических комплектующих – на их поверхности не допускается загрязнений любого характера. Промывка выполняется в две стадии: на первой стадии происходит очистка под воздействием ультразвука в среде специального растворителя, а на второй ступени промывки – удаление остаточных жировых загрязнений с поверхности изделий при помощи воздействия паров растворителя.
Также АО «ЗПП» обладает компетенциями в области изготовления корпусов типа 6, где применяются штырьковые выводы. Данный вид выводов изготавливается методом холодной высадки из проволоки на производственном участке АО «ЗПП» на оборудовании собственной разработки, которое позволяет изготавливать штырьковые выводы диаметром от 0,45 мм. В ближайшее время в АО «ЗПП» планируется наладить производство штырьковых выводов диаметром 0,3 мм, которые будут использоваться в новых сложных металлокерамических корпусах с количеством выводом более 700 шт.
На сегодняшний день технологические возможности участка изготовления металлических комплектующих методом штамповки позволяют выпускать выводные рамки с минимальной шириной вывода 0,3 мм и длиной выводов до 11 мм с максимальным количеством выводов до 64; пластины размером от 1,5 мм; крышки размером от 2,5 до 25 мм и высотой формовки до 0,35 мм; штырьковые выводы диаметром 0,45 мм и длиной до 10,5 мм. ●
Отзывы читателей
