eng
Выпуск #6/2023
Ш. Шугаепов, Е. Ермолаев, В. Егошин, Е. Сабирова
СТОЙКОСТЬ К ВНЕШНИМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ И НАДЕЖНОСТЬ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ КОРПУСОВ
СТОЙКОСТЬ К ВНЕШНИМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ И НАДЕЖНОСТЬ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ КОРПУСОВ
Просмотры: 645
DOI: 10.22184/1992-4178.2023.227.6.42.43
Рассмотрена надежность и стойкость к внешним воздействиям металлокерамических корпусов, выпускаемых АО «Завод полупроводниковых приборов» (АО «ЗПП»). Отмечено, что эти корпуса соответствуют всем требованиям к надежности и стойкости к внешним воздействующим факторам.
Рассмотрена надежность и стойкость к внешним воздействиям металлокерамических корпусов, выпускаемых АО «Завод полупроводниковых приборов» (АО «ЗПП»). Отмечено, что эти корпуса соответствуют всем требованиям к надежности и стойкости к внешним воздействующим факторам.
Стойкость к внешним
воздействиям и надежность металлокерамических корпусов
Ш. Шугаепов1, Е. Ермолаев2, В. Егошин3, Е. Сабирова4
Акционерное общество «Завод полупроводниковых приборов» (АО «ЗПП») производит металлокерамические корпуса различных типов для интегральных микросхем. В данной статье рассматривается надежность и стойкость к внешним воздействиям металлокерамических корпусов, выпускаемых АО «ЗПП».
Металлокерамические корпуса, выпускаемые АО «ЗПП», показывают себя стойкими к воздействию механических, климатических, биологических факторов и специальных сред. Характеристики внешних воздействующих факторов и их значения приведены в ГОСТ РВ 0020-39.414-2020. Уточненные характеристики внешних воздействующих факторов, относящиеся к металлокерамическим корпусам, указаны в табл. 1.
Корпуса выполняют свои функции и сохраняют значения электрических и тепловых параметров в пределах установленных норм при эксплуатации и хранении, во время и после воздействия специальных факторов по ГОСТ РВ 0020-39.416-2020, виды, характеристики и значения характеристик которых приведены в табл. 2.
Во время воздействия и непосредственно после воздействия фактора 8.И время потери работоспособности составляет не более 2 мс.
Также определяются конструктивно-технологические запасы стойкости к воздействию фактора 8.И с характеристиками 8.И1-8.И3, 8.И6, 8.И7 с последующим включением полученных результатов в ТУ (в справочный раздел или в виде справочных данных).
Стойкость корпусов к воздействию одиночных импульсов напряжения в соответствии с ГОСТ РВ 0020-57.415 (с максимальной амплитудой 5 000 В) обеспечивается конструкцией и применяемыми материалами.
Стойкость к воздействию технологических факторов
Немаловажной характеристикой металлокерамического корпуса является стойкость к воздействию технологических факторов производства.
Основания корпусов, предназначенные для монтажа кристаллов клеем или на припой с температурой плавления ниже 350 °C, являются теплостойкими при воздействии температуры не менее 250 °C в течение не менее 3 ч, сохраняя после воздействия внешний вид и вакуумплотность.
Основания корпусов, предназначенные для монтажа кристалла с применением эвтектического спая, должны быть теплостойкими при воздействии температуры (450 ± 10) °C в течение не менее 2 мин, сохраняя после воздействия внешний вид и вакуумплотность. Обязательным условием при данном способе монтажа является предварительный подогрев. Температура предварительного подогрева оснований – от 200 до 250 °C, длительность – (1,0 ± 0,2) мин.
Основания корпусов, предназначенные для присоединения внутренних проволочных проводников способом термокомпрессионной сварки, являются теплостойкими при воздействии температуры (380 ± 10) °C в течение 8 мин, сохраняя после воздействия внешний вид и вакуумплотность.
Корпуса устойчивы к воздействию повышенных линейных нагрузок, которые составляют не менее 100 000 м/с2 (10 000 g) вдоль оси, перпендикулярной установочной плоскости, в течение 2 мин.
Надежность
Безотказность
От показателя безотказности изделий зависит характер их применения (функционирования).
Для металлокерамических корпусов требования к гамма-процентной наработке до отказа Тγ при γ = 99,0% во всех режимах эксплуатации, при температуре окружающей среды 65 °C составляют не менее 100 000 ч в пределах срока службы Тсл. 25 лет.
Критерием отказа разрабатываемых корпусов при функционировании является несоответствие значения сопротивления изоляции.
Подтверждение требований безотказности осуществляется по положительным результатам длительных и ускоренных испытаний на безотказность.
Доверительная вероятность, с которой подтверждаются требования к безотказности, в соответствии с ГОСТ РВ 0020-57.414-2020, составляет не менее 0,6.
Сохраняемость
Проверку сохраняемости металлокерамических корпусов проводят в течение гамма-процентного срока сохраняемости Тсγ герметизированных корпусов с находящимися в них кристаллами микросхем, при γ = 99,0%. При хранении корпусов в упаковке изготовителя в условиях отапливаемых хранилищ, хранилищ с кондиционированием воздуха по ГОСТ В 9.003-80, а также вмонтированных в защищенную аппаратуру или находящихся в защищенном комплекте ЗИП, гамма-процентный срок сохраняемости составляет не менее 25 лет.
При хранении в других условиях гамма-процентный срок сохраняемости составляет:
в упаковке изготовителя в неотапливаемом хранилище – 16,7 лет;
в упаковке изготовителя под навесом – 12,5 лет;
в незащищенной аппаратуре и незащищенном комплекте ЗИП в неотапливаемом хранилище – 16,7 лет;
в незащищенной аппаратуре и незащищенном комплекте ЗИП под навесом – 12,5 лет;
в незащищенной аппаратуре и незащищенном комплекте ЗИП на открытой площадке – 12,5 лет.
Испытания проводятся в нормальном и ускоренном (форсированном) режимах. Также для одной конструктивно-технологической группы проводится подтверждение соответствия корпусов требованиям сохраняемости по результатам испытаний типовых представителей корпусов. То есть в группы входят корпуса одинакового конструктивно-технологического исполнения, изготавливаемые по одинаковому технологическому процессу, с применением одних и тех же материалов и покрытий.
Значение доверительной вероятности, в соответствии ГОСТ РВ 0020-57.414-2020, составляет 0,6.
В связи с вышеперечисленным можно сделать вывод, что металлокерамические корпуса для интегральных микросхем, выпускаемые АО «ЗПП», соответствуют всем требованиям, предъявляемым к надежности и стойкости к внешним воздействующим факторам. ●
воздействиям и надежность металлокерамических корпусов
Ш. Шугаепов1, Е. Ермолаев2, В. Егошин3, Е. Сабирова4
Акционерное общество «Завод полупроводниковых приборов» (АО «ЗПП») производит металлокерамические корпуса различных типов для интегральных микросхем. В данной статье рассматривается надежность и стойкость к внешним воздействиям металлокерамических корпусов, выпускаемых АО «ЗПП».
Металлокерамические корпуса, выпускаемые АО «ЗПП», показывают себя стойкими к воздействию механических, климатических, биологических факторов и специальных сред. Характеристики внешних воздействующих факторов и их значения приведены в ГОСТ РВ 0020-39.414-2020. Уточненные характеристики внешних воздействующих факторов, относящиеся к металлокерамическим корпусам, указаны в табл. 1.
Корпуса выполняют свои функции и сохраняют значения электрических и тепловых параметров в пределах установленных норм при эксплуатации и хранении, во время и после воздействия специальных факторов по ГОСТ РВ 0020-39.416-2020, виды, характеристики и значения характеристик которых приведены в табл. 2.
Во время воздействия и непосредственно после воздействия фактора 8.И время потери работоспособности составляет не более 2 мс.
Также определяются конструктивно-технологические запасы стойкости к воздействию фактора 8.И с характеристиками 8.И1-8.И3, 8.И6, 8.И7 с последующим включением полученных результатов в ТУ (в справочный раздел или в виде справочных данных).
Стойкость корпусов к воздействию одиночных импульсов напряжения в соответствии с ГОСТ РВ 0020-57.415 (с максимальной амплитудой 5 000 В) обеспечивается конструкцией и применяемыми материалами.
Стойкость к воздействию технологических факторов
Немаловажной характеристикой металлокерамического корпуса является стойкость к воздействию технологических факторов производства.
Основания корпусов, предназначенные для монтажа кристаллов клеем или на припой с температурой плавления ниже 350 °C, являются теплостойкими при воздействии температуры не менее 250 °C в течение не менее 3 ч, сохраняя после воздействия внешний вид и вакуумплотность.
Основания корпусов, предназначенные для монтажа кристалла с применением эвтектического спая, должны быть теплостойкими при воздействии температуры (450 ± 10) °C в течение не менее 2 мин, сохраняя после воздействия внешний вид и вакуумплотность. Обязательным условием при данном способе монтажа является предварительный подогрев. Температура предварительного подогрева оснований – от 200 до 250 °C, длительность – (1,0 ± 0,2) мин.
Основания корпусов, предназначенные для присоединения внутренних проволочных проводников способом термокомпрессионной сварки, являются теплостойкими при воздействии температуры (380 ± 10) °C в течение 8 мин, сохраняя после воздействия внешний вид и вакуумплотность.
Корпуса устойчивы к воздействию повышенных линейных нагрузок, которые составляют не менее 100 000 м/с2 (10 000 g) вдоль оси, перпендикулярной установочной плоскости, в течение 2 мин.
Надежность
Безотказность
От показателя безотказности изделий зависит характер их применения (функционирования).
Для металлокерамических корпусов требования к гамма-процентной наработке до отказа Тγ при γ = 99,0% во всех режимах эксплуатации, при температуре окружающей среды 65 °C составляют не менее 100 000 ч в пределах срока службы Тсл. 25 лет.
Критерием отказа разрабатываемых корпусов при функционировании является несоответствие значения сопротивления изоляции.
Подтверждение требований безотказности осуществляется по положительным результатам длительных и ускоренных испытаний на безотказность.
Доверительная вероятность, с которой подтверждаются требования к безотказности, в соответствии с ГОСТ РВ 0020-57.414-2020, составляет не менее 0,6.
Сохраняемость
Проверку сохраняемости металлокерамических корпусов проводят в течение гамма-процентного срока сохраняемости Тсγ герметизированных корпусов с находящимися в них кристаллами микросхем, при γ = 99,0%. При хранении корпусов в упаковке изготовителя в условиях отапливаемых хранилищ, хранилищ с кондиционированием воздуха по ГОСТ В 9.003-80, а также вмонтированных в защищенную аппаратуру или находящихся в защищенном комплекте ЗИП, гамма-процентный срок сохраняемости составляет не менее 25 лет.
При хранении в других условиях гамма-процентный срок сохраняемости составляет:
в упаковке изготовителя в неотапливаемом хранилище – 16,7 лет;
в упаковке изготовителя под навесом – 12,5 лет;
в незащищенной аппаратуре и незащищенном комплекте ЗИП в неотапливаемом хранилище – 16,7 лет;
в незащищенной аппаратуре и незащищенном комплекте ЗИП под навесом – 12,5 лет;
в незащищенной аппаратуре и незащищенном комплекте ЗИП на открытой площадке – 12,5 лет.
Испытания проводятся в нормальном и ускоренном (форсированном) режимах. Также для одной конструктивно-технологической группы проводится подтверждение соответствия корпусов требованиям сохраняемости по результатам испытаний типовых представителей корпусов. То есть в группы входят корпуса одинакового конструктивно-технологического исполнения, изготавливаемые по одинаковому технологическому процессу, с применением одних и тех же материалов и покрытий.
Значение доверительной вероятности, в соответствии ГОСТ РВ 0020-57.414-2020, составляет 0,6.
В связи с вышеперечисленным можно сделать вывод, что металлокерамические корпуса для интегральных микросхем, выпускаемые АО «ЗПП», соответствуют всем требованиям, предъявляемым к надежности и стойкости к внешним воздействующим факторам. ●
Отзывы читателей
