|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы Общие технические требования, регламентирующие условия применения и поставки приборов, предназначенных для аппаратуры определенного класса, содержатся в общих технических условиях (ОТУ) на эти приборы. Конкретные зиачеП1я электрических параметров и специфические требования, характерные для данного типа приборов, изложены в частных технических условиях (ЧТУ), технических условиях (ТУ) и ГОСТ. Высокая надежность радиоэлектронной аппаратуры на полупроводниковых приборах может быть обеспечена лишь при условии учета на стадиях ее проектирования, изготовления и эксплуатации следующих особенностей приборов: разброса параметров, их зависимости от режима и условий работы; изменения параметров в течение времени наработки или хранения; хорошего отвода теплоты от корпусов мощных приборов; обеспечения запасов по электрическим, механическим и другим нагрузкам на приборы; принятия мер, обеспечивающих отсутствие перегрузок приборов во время эксплуатации, монтажа и сборки аппаратуры. Приведенные в справочнике значения параметров измерены в определенных режимах и условиях заводских классификационных испытаний приборов. Как правило, режимы классификационных испытаний являются предельно допустимыми для данной группы приборов. Параметры приборов одного типа, не одинаковы, а находятся в некотором интервале. Этот интервал ограничивается минимальными и максимальными значениями, указанными в справочнике. Некоторые параметры имеют двустороннее ограничение значений. Большинство параметров полупроводниковых приборов изменяется в зависимости от режима работы и температуры, например потери преобразования и коэффициент шума СВЧ диодов зависят от уровня подводимой мощности, .значительно изменяется в диапазоне температуры обратный ток диодов. Приведенные в справочнике вольт-амперные характеристики, зависимости параметров от режима и температуры являются усредненными для большого числа приборов данного типа. В некоторых случаях на рисунках штриховыми линиями показаны зоны возможных значений электрических параметров для всей совокупности приборов данного типа. В этих зонах сплошными линиями показаны типовые зависимости. Приведенные зависимости могут использоваться при выборе типа прибора для конкретной схемы применения и ориентировочного ее расчета. При расчетах схем следует учитывать разброс значений параметров приборов. Подбор приборов по значениям параметров может привести к затруднениям при ремонте аппаратуры. Для некоторых параметров приборов даются два значения (минимальное и максимальное) или три значения (минимальное, типовое и максимальное), разделенные отточиями. Звездочкой отмечены значения параметров, приведенные в ЧТУ, ТУ илн ГОСТ в разделах справочных данных. При производстве приборов они могут не контролироваться. В тех случаях, когда у предельно допустимых эксплуатационных данных не указан диапазон температур, эти данные гарантированы во всем диапазоне температур окружающей среды (корпуса) данного прибора. Применение и эксплуатация приборов должны осуществляться в соответствии с ТУ н стандартами-руководствами по применению. При конструировании радиоэлектронной аппаратуры необходимо обеспечить ее работоспособность в возможно более широких интервалах изменений важнейших параметров приборов. Разброс параметров приборов и изменение их значений во времени при проектировании аппаратуры учитываются расчетными методами или экспериментально, например методом граничных испытаний. Время, в течение которого полупроводниковые приборы могут работать в аппаратуре (срок службы), практически неограниченно. Тем не менее за время наработки и хранения могут происходить изменения параметров приборов. У отдельных экземпляров эти изменения оказываются столь значительными, что вызывают отказ аппаратуры. Для определения надежности приборов используют такие показатели, как гамма-процентный ресур, гамма-процентная сохраняемость, минимальная наработка (гарантийная наработка), интенсивность отказов, определяемые при специальных испытаниях. Нормы иа эти показатели устанавливаются в ТУ на приборы Для расчета надеасности радиоэлектронной аппаратуры следует использовать количественные показатели надежности, получаемые при обработке статистических данных различных заводских испытаний, а также при эксплуатации приборов в аппаратуре. Экспериментально установлено, что интенсивность (вероятность) отказов приборов уменьшается при снижении рабочей температуры, напряжений на электродах и токов. Снижение рабочей температуры уменьшает отказы практически всех видов: короткие замыкания, обрывы и значительные изменения параметров. Снижение напряжения уменьшаем- отказы приборов с высоковольтными переходами. Снижение рабочего тока приводит главным образом к замедлению деградации контактных соединений и токоведущих дорожек металлизации на кристаллах. Приближенная зависимость интенсивности отказов от нагрузок имеет вид tMaKc. /макс) frr-] «Р X хмакс/ \макс / ,макс /J \ п.макс I- где Я,(7п.макс, f/макс, /макс) - интенсивность откэзов при максимальных нагрузках (может быть получена из результатов кратковременных испытаний в форсированных режимах); ВжбООО К; Г„ и Тп.макс - в градусах Кельвина. Для повышения надежности работы приборов в аппаратуре рекомендуется устанавливать напряжения и токи (мощность) на уровне 0,5 ... 0,8 предельных (максимальных) значений. Не допускается даже кратковременное (импульсное) повышение предельно допустимых электрических режимов при эксплуатации. Поэтому необходимо принимать меры по защите приборов от электрических перегрузок, возникающих при переходных процессах (при включении и выключении аппаратуры, изменении режима ее работы, подключении нагрузок, случайных изменениях напряжения источников питания). Режимы работы приборов должны контролироваться с учетом возможных неблагоприятных сочетаний условий эксплуа- тацин аппаратуры (повышенная окружающая температура, пониженное атмосферное давление и др.)- Для защиты структур полупроводниковых приборов от внешних воздействий (температуры, влаги, агрессивных химических сред и др.) служат корпуса приборов. Корпуса мощных приборов одновременно обеспечивают необходимые условия отвода теплоты, а корпуса СВЧ диодов - также оптимальное соединение электродов приборов со схемой. Необходимо иметь в виду, что корпуса приборов имеют ограничения по герметичности и коррозионной устойчивости, поэтому при эксплуатации приборов в условиях повышенной влал<ности рекомендуется покрывать их специальными лаками (например, типа УР-231, ЭП-730). Обеспечение отвода теплоты от мощных полупроводниковых приборов является одной из главных задач при конструировании радиоэлектронной аппаратуры. Необходимо придерживаться принципа максимально возможного снижения температуры переходов и корпусов приборов. Для охлал<дения мощных диодов используются теплоотводящие радиаторы, работающие в условиях естественной конвекции или принудительного обдува, а также конструктивные элементы узлов и блоков аппаратуры, имеющие достаточную поверхность нли хороший теплоотвод. Если корпус прибора необходимо изолировать, то дчя уменьшения общего теплового сопротивления лучше изолировать радиатор от корпуса аппаратуры, чем диод от радиатора. При сборке приборов с радиатором необходимо использовать специальные ключи с нормированным усилием крутящего момента, а для приборов таблеточной конструкции - устройства с нормированным сжимающим усилием. При этом следует учитывать, что превышение допустимых усилий создает дополнительные механические напряжения в кристалле и корпусе, что может привести к их разрушению. При недостаточном усилии увеличивается тепловое сопротивление корпус - охладитель, в результате возможен выход прибора из строя вследствие его перегрева. Для улучшения теплового контакта прибор - радиатор следует применять специальные теплопроводящие пасты, например КПТ-8. В случае заливки плат с полупроводниковыми приборами компаундами, пенопластами, пенорезиной следует учитывать изменение теплового сопротивления между корпусом прибора и окружающей средой, а также возможность увеличения дополнительного нагрева приборов от расположенных вблизи элементов, обладающих большим тепловыделением. Температура при.заливке не должна превышать максимальной температуры корпуса прибора, указанной в ТУ. При заливке также не должны возникать механические нагрузки на выводы, нарушающие целостность стеклянных изоляторов или корпусов приборов. В процессе подготовки и проведения монтажа полупроводниковых приборов в аппаратуру механические и климатические воздействия на них не должны превышать значений, указанных в ТУ. Рихтовка, формовка и обрезка участков выводов приборов должна производиться так, чтобы в выводах не возникали изгибающие или растягивающие усилия. Оснастка и приспособления для формовки должны быть заземлены. Расстояние от корпуса прибора до начала изгиба вывода, как правило, должно быть не менее 2 мм. Радиус изгиба при диаметре вывода до 0,5 мм должен быть не менее 0,5 мм, прп диаметре 0,6... 1 мм - не менее ] мм, яри диаметре свыше 1 мм - не менее 1,5 мм. 0 1 2 3 4 [ 5 ] 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 |