Diody SMD. Rodzaje i typy diod LED: klasyfikacja, charakterystyka, przeznaczenie. Diody LED typu Packless

Strumień świetlny drugiej generacji wielochipowych zespołów LED z rodziny Luxeon S wynosi 8000 lm. Ponadto firma Philips Lumileds wznowiła dostawy niebieskich diod LED luzem i w rozmiarach CSP (pakiet w skali chipa), które zapewniają maksymalną elastyczność w produkcji złożonych i gęsto upakowanych zespołów.

Odwrócone kryształy cienkowarstwowe

Firma Lumileds zaprzestała dostarczania masowych niebieskich chipów LED i przeszła na cienkowarstwową architekturę typu flip-chip, która eliminuje potrzebę usuwania podłoża szafirowego przed pakowaniem. Wraz z pojawieniem się komponentów LED Flip-Chip firma opracowała architekturę, w której przezroczyste podłoże zapewnia stabilną pozycję dla gołego chipa, który producenci integrują bezpośrednio z produktami.

Główną zaletą architektury Flip-Chip jest eliminacja stosowania termokompresyjnego drutu spawalniczego. Przewód ten nie tylko jest możliwą przyczyną awarii, ale także ogranicza umiejscowienie chipa LED i gęstość prądu sterującego diodą LED. Jednak przed nowym projektem chipy Flip-Chip były zbyt delikatne, aby można je było sprzedawać w tej formie.

LED Flip-Chip firmy Lumiled

Teraz producenci opraw oświetleniowych mają możliwość nie tylko tradycyjnego montażu pakietowanych diod LED w oprawach, ale także samodzielnego doboru luminoforu i obudowy kryształów LED zgodnie z wymaganiami aplikacji.

Lumileds jest pierwszym producentem, który opracowuje i dostarcza diody LED w obudowach CSP, które mają zasadniczo takie same wymiary jak chipy. Dioda LED Flip-Chip firmy Lumileds ma niemal identyczny kształt jak matryca. Jedyną różnicą jest obecność podkładek u podstawy chipa, które są zoptymalizowane pod kątem standardowych procesów lutowania rozpływowego. Stopień konwersji energii elektrycznej na energię optyczną dla kryształu 1x1 mm wynosi 56-61%, w zależności od długości fali. Firma Lumileds tradycyjnie nie określa strumienia świetlnego ani wydajności tych diod LED, ponieważ emisja przy tych długościach fal mieści się w zmniejszonym zakresie czułości ludzkiego oka.

Zespoły wielochipowe Luxeon S

Firma Lumileds ogłosiła rodzinę komponentów wielochipowych Luxeon S drugiej generacji. Gęstość strumienia świetlnego tych produktów sięga 50 lm/mm2, a ich całkowity strumień świetlny w zależności od konstrukcji wynosi 1000-1800 lm.

Rodzina komponentów LED Luxeon S drugiej generacji

Podczas gdy produkty Luxeon S pierwszej generacji zostały zaprojektowane jako standardowe zespoły z jednym źródłem światła w małej kwadratowej obudowie, nowe produkty to zasadniczo konstrukcje COB (chip-on-substrate). Firma Lumileds nie zastosowała oznakowania COB dla tych komponentów, po części dlatego, że są to diody LED z luminoforem, który przekształca światło na światło białe, a nie szereg niebieskich diod LED z powłoką fosforową.

Rahul Bammi, wiceprezes Lumileds, wyjaśnił, że rozmieszczenie diod LED na płytce drukowanej zostało zaprojektowane w taki sposób, aby zapewnić wymagany kąt świecenia. Zespoły te zaprojektowano między innymi do zastąpienia reflektorów metalohalogenkowych o mocy 75 i 100 W w sklepach detalicznych.

Gęstość strumienia świetlnego nowych opraw jest dwukrotnie większa niż rozwiązań oferowanych na rynku. Strumień świetlny komponentów Luxeon S osiąga 8000 lumenów przy połowie rozmiaru układu optycznego, co pozwala na wykorzystanie tych diod LED w celu zastąpienia przestarzałych ceramicznych lamp metalohalogenkowych (CMHA) do oświetlenia kierunkowego i zastosowań architektonicznych. Jednocześnie oprawy Luxeon S zapewniają porównywalny strumień świetlny na poziomie 90 lm/W, jednak w odróżnieniu od KMGL włączają się natychmiastowo, charakteryzują się większym nasyceniem barw, a ich żywotność jest czterokrotnie większa niż w przypadku KMGL i wynosi 60 tys. godziny.

Firma twierdzi, że dzięki zastosowanym diodom LED i ich rozmieszczeniu natężenie światła w środkowej części wiązki wynosi 50 tys. cd. To rozwiązanie jest również zoptymalizowane pod kątem koloru w całym kącie emisji. Lumileds oferuje diody LED o temperaturze barwowej 2700 lub 3000 K ze współczynnikiem oddawania barw 80 lub 90 oraz 3500-5000 K o współczynniku CRI 80.

Diody LED cieszą się coraz większą popularnością w nowoczesnych systemach oświetleniowych. Są aktywnie wykorzystywane w projektowaniu, dekoracji i innych obszarach. Źródła LED emitują czyste światło, są ekonomiczne i bezpieczne. Obecnie coraz częściej stosowane są diody LED SMD, zwane urządzeniami do montażu powierzchniowego, czyli urządzeniami do montażu powierzchniowego. Ich moc i strumień świetlny stale rosną, podobnie jak tradycyjne żarówki z długimi trzonkami i okrągłą plastikową soczewką.

Ogólna budowa i zasada działania diod SMD

Główną zaletą takich diod LED jest ich maksymalna bliskość kryształu względem radiatora. Czynnik ten jest ważny przy emitowaniu silnego strumienia światła z wydzielaniem dużej ilości ciepła. Moc jednej diody SMD mieści się w przedziale 0,01-0,2 W, a na osobnym podłożu ceramicznym można zamontować od 1 do 3 kryształów.

Ze względu na swoją konstrukcję pola kontaktowe podłoża LED są bezpośrednio połączone z płytką drukowaną. Szeroki kąt świecenia i inne parametry możliwe są przy standardowej podstawie. Te diody LED są szeroko stosowane w różnych wyświetlaczach i tablicach wyników ze względu na ich małe rozmiary obudowy. Można je łatwo zamontować na deskach, połączyć w paski i linijki, wygodne do późniejszego rozdzielania i montażu. Szeroki wybór rozmiarów obudów znacznie poszerza zakres zastosowania diod SMD.

Do hodowli kryształów stosuje się standardową technologię, jaką jest epitaksja metaloorganiczna. Grubość każdej wyhodowanej warstwy jest stale mierzona i ściśle kontrolowana. Do poszczególnych warstw dodawane są specjalne domieszki - akceptory lub donory, które zapewniają utworzenie przejścia p-n, gdy elektrony skupiają się w obszarze n, a dziury w obszarze p.

Na pewnym etapie folie są trawione, tworzone są styki z warstwami przejściowymi, a przewody stykowe pokrywane są metalową folią. Folię taką hoduje się na zwykłym podłożu, po czym kroi się ją na wiele wiórów o powierzchni 0,06-1,0 mm. Chipy te są później wykorzystywane do produkcji diod LED.

Gotowe kryształy instaluje się w specjalnych przypadkach. Następnie wykonuje się z nimi styki, a na koniec na krysztale montuje się powłokę optyczną, która odbija promieniowanie lub odwrotnie, rozjaśnia powierzchnię. Na przykład podczas produkcji białej diody LED fosfor jest nakładany równomiernie. W kolejnym etapie ciepło jest odprowadzane z obudowy wraz z kryształem, a następnie przykrywana jest plastikową kopułką, aby skupić światło pod pożądanym kątem. Produkcja diod LED w ten sposób wiąże się z wykorzystaniem nowych technologii, co stanowi około połowę kosztu całego źródła światła.

Istnieje specjalna technologia umieszczania diod SMD na jednym podłożu. W skrócie nazywa się to COB, co oznacza chip-on-board lub chip-on-board. Przy zastosowaniu tej technologii na płytce umieszcza się jednocześnie kilka kryształów, które nie posiadają ceramicznych podłoży i obudów. Zainstalowane kryształy są następnie pokrywane zwykłą warstwą luminoforu, co może znacznie poprawić właściwości i obniżyć całkowity koszt całej matrycy.

Niezależnie od technologii produkcji wszystkie diody LED SMD montowane są na zwykłym metalowym podłożu, które często pełni funkcję chłodzącą. Jeśli zespół LED ma zwiększoną moc, dodatkowe chłodzenie zapewnia grzejnik i wentylator.

Dzięki temu diody LED SMD małej mocy zamontowane w lampie w dużych ilościach pozwalają na uzyskanie wysokiej jakości światła rozproszonego bez konieczności stosowania specjalnych układów optycznych. W tym przypadku instalowane jest wyłącznie szkło ochronne, pochłaniające jedynie 8% strumienia świetlnego.

Plusy i minusy diod LED SMD

Pomimo mniejszej mocy w porównaniu do świetlówek, diody LED tego typu należą do najbardziej obiecujących. Dzięki promieniowaniu białemu zapewniona jest wysoka dokładność odwzorowania kolorów i odcieni. Diody LED SMD dzięki doskonałej skuteczności świetlnej sięgającej 146 lumenów na W nadają się do stosowania w systemach oświetleniowych.

Konstrukcje tych źródeł światła LED charakteryzują się podwyższoną odpornością na wibracje i naprężenia mechaniczne. Dlatego są aktywnie wykorzystywane w oświetleniu przemysłowym i ulicznym. Żywotność takich diod LED wynosi około 30 tysięcy godzin, przy codziennej pracy co najmniej 8 godzin. Wszystkie typy urządzeń, w tym SMD 3528, SMD 5050 i inne, wytrzymują dowolną liczbę cykli włączania i wyłączania.

Lampy SMD wyróżniają się szeroką gamą kolorów, która obejmuje nie tylko intensywność promieniowania, ale także odcienie. W związku z tym nie ma potrzeby stosowania filtrów świetlnych. Wiele diod LED, na przykład SMD 5630 i SMD 5730, ma niską bezwładność, to znaczy natychmiast zaczynają pracować z pełną mocą. Nie trzeba czekać na nagrzanie i późniejsze świecenie, jak ma to miejsce w przypadku tradycyjnych lamp.

Diody LED SMD 3014, SMD 2835 i inne podobne elementy mają różne kąty emisji. Podczas pracy generowany jest ukierunkowany strumień światła, oświetlający określony obszar, a nie całą otaczającą przestrzeń. Niewątpliwą zaletą takich lamp jest ich absolutna niewrażliwość na zimno.

Wady obejmują nietolerancję wysokich temperatur, co wymaga dodatkowych środków w zakresie wentylacji i odprowadzania ciepła. Należy zwrócić uwagę na wysoki koszt tych urządzeń, który w pełni opłaca się podczas dalszej eksploatacji.

Charakterystyka elementów SMD

Diody LED tego typu różnią się od innych produktów swoimi specyficznymi właściwościami. Przede wszystkim cała ich konstrukcja przeznaczona jest do montażu powierzchniowego, eliminując konieczność lutowania, mocowania i montażu. Większość diod LED SMD ma niski opór cieplny, to znaczy nie nagrzewają się i można je umieszczać na dowolnej powierzchni - sufitach, panelach z tworzyw sztucznych, tkaninach w pobliżu naprężeń itp.

W zależności od marki rozmiary diod SMD mogą być bardzo różne, dlatego z powodzeniem można je zastosować w każdym miejscu. Podczas pracy moc promieniowania tych elementów pozostaje niezmieniona.

Wiele diod LED ma powłokę silikonową, która zapewnia szczelność i lepsze odprowadzanie ciepła. W celu prawidłowego doboru odpowiedniego produktu stosuje się specjalne oznaczenia diod SMD, które wyświetlają wszystkie główne parametry.

Dane techniczne są wyraźniej pokazane w tabeli:

Stałe zwiększanie mocy diod LED w celu zwiększenia strumienia świetlnego (jasności) doprowadziło do zmiany tradycyjnego cylindrycznego kształtu plastikowej obudowy diod LED. Wynika to z faktu, że ta konstrukcja nie zadowala już producentów ze względu na niewystarczające odprowadzanie ciepła z kryształu. Dlatego, aby maksymalnie zbliżyć chip SMD do powierzchni przewodzącej ciepło, tradycyjna technologia jest zastępowana bardziej zaawansowaną technologią SMD.

Nazwa jest skrótem od szczegółów montażu powierzchniowego. Choć technologia ta była stosowana od dawna w podświetlaniu klawiatur telefonów komórkowych, moc pierwszych próbek nie była wystarczająca do oświetlenia. Obecnie diody SMD przekroczyły próg stu watów i z każdym miesiącem nadal go zwiększają. Na rysunku schematycznie pokazano diodę LED wykonaną w technologii SMD.

Wraz ze znacznym wzrostem mocy i jasności diody SMD LED w stosunku do jej pakowanych odpowiedników, uzyskujemy także szerszy kąt świecenia. Dzięki temu produkcja lamp LED stała się łatwiejsza, ponieważ strumień świetlny nie jest tak wąsko skoncentrowany, jak w przypadku konwencjonalnych diod LED.

Niektóre podstawowe modele bezpakowanych diod LED SMD małej mocy i ich parametry techniczne pokazano w tabeli:

Diody LED wykonane w technologii SMD montowane są bezpośrednio na zwykłym podłożu, które często pełni rolę radiatora (chłodzenia). W ten sposób powstają całe moduły i płytki LED, które mogą mieć kształt prostokątny lub okrągły, być sztywne lub elastyczne – na przykład paski LED. W przypadku mocnych lamp i reflektorów zespoły LED SMD są produkowane na masywnym metalowym grzejniku. W niektórych przypadkach dla diod LED o mocy powyżej 100 watów stosuje się nawet wymuszone chłodzenie - przedmuchanie chłodnicą.

Różnorodność diod LED SMD powiększa się każdego dnia. Diody SMD 3528, 2835, 5050, 3014, 5630 i 5730 to tylko główne rozmiary, które zyskały już popularność na całym świecie. Równolegle pod znakiem „Made in China” tłoczone są planarne diody LED o różnych rozmiarach i nieprzewidywalnych parametrach.

Jeśli sprawdzone właściwości diod LED SMD 3528 i SMD 5050 w większości odpowiadają deklarowanym parametrom, pojawia się wiele pytań dotyczących diod elektroluminescencyjnych w nowej obudowie. Chińczycy słyną z tego, że nauczyli się podrabiać wszystko, na co jest popyt na rynku konsumenckim, w tym produkty LED. Biorąc pod uwagę, że lampy i paski LED znanych europejskich firm są również montowane w Chinach, jaka jakość jest w nich zawarta?

Aby wyjaśnić i zobaczyć różnice pomiędzy najczęściej stosowanymi obecnie chipami LED do montażu powierzchniowego, proponujemy porównanie ich parametrów elektrycznych, optycznych i strukturalnych. Ale najpierw kilka zdań o zakresie ich zastosowania.

Obszar zastosowań

Diody SMD znajdują zastosowanie wszędzie tam, gdzie trzeba coś oświetlić, oświetlić lub po prostu ozdobić. Stały się podstawowym elementem żarówek oświetlenia ogólnego, tablic kierunkowskazów i telewizorów LCD oraz systemów oświetlenia awaryjnego. Najpopularniejszym produktem montowanym przy użyciu diod SMD są nadal taśmy LED oraz ich modyfikacje w postaci linijek i modułów.

W nowej odsłonie wielokolorowe paski zbudowane są na grupach składających się z czterech mocnych diod LED o różnych kolorach „R+G+B+W”. W sumie ich strumień świetlny jest znacznie większy niż w przypadku konwencjonalnych diod SMD 5050, a obecność niezależnej białej diody LED rozszerza odcienie światła.

Krótka specyfikacja techniczna

Teraz rozważymy indywidualnie każdy z najpopularniejszych standardowych rozmiarów. Za pomocą liczb postaramy się obiektywnie ocenić każdy typ i ujawnić jego mocne i słabe strony.

Producent ma prawo do zmiany parametrów optoelektrycznych diod LED SMD, zaznaczając to w danych paszportowych. Na przykład SMD 5730 firm Samsung i Sanan będzie miał nieco inną moc świetlną.

Planarne diody elektroluminescencyjne tego typu można śmiało nazwać pionierami, dzięki nim technologia montażu powierzchniowego osiągnęła swój obecny szczyt i wciąż się rozwija. Dioda LED SMD 3528 ma kształt prostokątny o proporcjach 3,5 na 2,8 mm i wysokości 1,4 mm. Po każdej z przeciwległych stron krótszej długości widoczne są po dwa styki. Na obudowie od strony katody widoczne jest wycięcie (wpust). Powierzchnia robocza ma okrągły kształt, pokryta fosforem.

Spadek napięcia przy prądzie znamionowym 20 mA zależy od barwy promieniowania. Dla białych diod LED może mieścić się w zakresie 2,8-3,4 V, a strumień świetlny 7,0-7,5 lm. Jasność SMD 3528 jest silnie zależna od temperatury i przy 80°C spada o 25%.

Ten typ diod LED można nazwać ulepszoną wersją SMD 3528. Konstrukcja SMD 5050 umożliwiła zastosowanie wielokolorowych diod LED opartych na kryształach niebieskich, czerwonych i zielonych z możliwością sterowania każdym kolorem z osobna. Wewnątrz obudowy o wymiarach 5,0 na 5,0 mm umieszczono trzy kryształy o parametrach technicznych identycznych jak SMD 3528.

W związku z tym producent nie zaleca przekraczania wartości prądu roboczego powyżej 60 mA. W takim przypadku napięcie przewodzenia wyniesie 3,3 V, a strumień świetlny wyniesie 18 lm. Całkowity pobór mocy jednego SMD 5050 wynosi 200 mW w zakresie temperatur pracy -40/+65°C.

Dzięki diodom LED urządzenia oświetleniowe weszły w nowy etap rozwoju. W obudowie o wymiarach 5,6 na 3,0 mm naukowcy stworzyli nie tylko nową obudowę, ale także urządzenie półprzewodnikowe o pewnych cechach konstrukcyjnych, wykonane z nowych materiałów. W przeciwieństwie do swoich poprzedników, SMD 5630 charakteryzuje się większą mocą i strumieniem świetlnym.

Strumień świetlny może osiągnąć 58 lm, mierzony przy prądzie przewodzenia 150 mA. Dzięki opatentowanemu SMD 5630 możliwe jest przepuszczanie prądu stałego o natężeniu do 200 mA i prądu pulsacyjnego do 400 mA przy cyklu pracy wynoszącym 25%. Wielkość napięcia przewodzenia zależy od odcienia białego światła i może wynosić od 3,0 do 3,6 V.

Dioda LED SMD 5630 ma 4 piny z kluczem w pobliżu pierwszego pinu. Spośród nich stosowane są tylko dwa zaciski: 2 – katoda (-) i 4 – anoda (+). Podobnie jak wiele nowoczesnych chipów LED SMD, na spodzie znajduje się podłoże, które pomaga poprawić odprowadzanie ciepła.

SMD5730

Diody elektroluminescencyjne tej modyfikacji pojawiły się niemal jednocześnie z obudową 5630 i są ich analogami. Z kolei dzielą się na dwa typy: SMD 5730-05 i SMD 5730-1 o poborze mocy odpowiednio 0,5 i 1,0 W. Obydwa typy zaliczane są do diod LED o wysokiej wydajności i charakteryzują się odpornością termiczną wynoszącą jedynie 4°C/W. W przeciwieństwie do SMD 5630, diody LED o wymiarach 5,7 na 3,0 mm są wizualnie wyższe (o 0,5 mm) i zamiast czterech mają dwa styki.

SMD 5730-05 wytrzymuje prądy do 180 mA, jednocześnie rozpraszając 0,5 W mocy czynnej. Doskonale sprawdza się także w trybie impulsowym z amplitudą impulsu do 400 mA, której czas trwania nie przekracza 10% okresu. Pracując przy znamionowym prądzie stałym, SMD 5730-05 zapewnia jasność do 45 lm.

SMD 5730-1 może pracować przy prądzie stałym do 350 mA i prądzie impulsowym z cyklem pracy nie większym niż 10% do 800 mA. Typowy spadek napięcia w pozycji roboczej wynosi 3,2 V przy mocy do 1,1 W. Kryształ wytrzymuje temperaturę złącza p-n wynoszącą 130°C i normalnie funkcjonuje w zakresie od -40 do +65°C. W porównaniu do SMD 5050 posiada niższy opór cieplny oraz 6-krotnie większy strumień świetlny, który w autorskiej wersji sięga 110 lm.

SMD3014

SMD 3014 to stosunkowo nowy standardowy rozmiar należący do klasy niskoprądowych diod LED. Maksymalny prąd kryształu w przewodzie nie powinien przekraczać 30 mA. Strefa napięcia przewodzenia 3,0–3,6 V. Białe diody LED w ciepłych odcieniach mają minimalną moc świetlną (8 lm), natomiast zimne diody LED mają maksymalną moc świetlną (13 lm). Wymiary SMD 3014 wynoszą 3,0x1,4x0,75 mm. Przewody anodowe i katodowe nie ograniczają się do lutowania na końcach. Idą na dół obudowy, co należy wziąć pod uwagę podczas produkcji płytki drukowanej. Zwiększony rozmiar pól stykowych poprawia odprowadzanie ciepła i montaż diod LED. Przewód anody jest 2 razy dłuższy niż katoda.

Twórcy SMD 2835 zapewnili mu najlepsze cechy, jakie posiadali jego poprzednicy. Standardowy rozmiar 28 na 35 mm odpowiada kształtowi SMD 3528. Jednak nowy SMD 2835 ma znacznie większą efektywną powierzchnię promieniowania, która ma prostokątny kształt pokryty fosforem. Wysokość elementu nie przekracza 0,8 mm. Pomimo tak małych wymiarów deklarowany strumień świetlny może sięgać 50 lm.

Pod względem innych właściwości elektrycznych SMD 2835 jest bardzo podobny do SMD 5730-05. Z kolei konstrukcja elementu jest identyczna jak w przypadku diody SMD 3014, gdzie końcówki anody i katody służą jako podłoże odprowadzające ciepło.

Osobliwości

W miarę odkrywania nowych chińskich formatów LED SMD tę sekcję można rozbudowywać w nieskończoność. Na razie najwięcej pytań dotyczy zużycia energii. Kupując np. kilka SMD 5730 do samodzielnego złożenia lampy lub linijkę na bazie SMD 3014, użytkownik oczekuje, że otrzyma strumień świetlny podany w karcie katalogowej. Jednak często prosty pomiar prądu obciążenia i proste obliczenia pokazują, że rzeczywista moc jednej diody LED jest 3–4 razy mniejsza. Dlaczego?

Bo rozmiar 5,7 na 3,0 mm nie oznacza, że ​​w środku zamontowany jest odpowiedni kryształ. W ten umiejętny sposób Chińczycy wprowadzają kupujących w błąd. Najciekawsze jest to, że kupujący praktycznie nie ma wyboru. Znalezienie markowego produktu o odpowiednich parametrach jest trudne.

Projektując zasilacz własnymi rękami, należy dążyć do tego, aby rzeczywisty prąd w obciążeniu wynosił około 95% wartości określonej w specyfikacjach technicznych. Nieznacznie niedociążając diodę LED, można osiągnąć wydłużenie żywotności nawet w przypadku niskiej jakości chińskich diod LED.

Dla wszystkich modeli LED wartości strumienia świetlnego podane są dla temperatury barwowej 5000–5500°K. Cieplejsze odcienie będą miały 10% mniejszą moc świetlną, a chłodniejsze tony będą miały 10% większą moc świetlną. Ponadto warto pamiętać o błędzie podczas testowania, który może sięgać 7%. Nie zdziw się więc, jeśli zamiast podanych 50 lumenów chip wygeneruje nie więcej niż 43 lumeny.

Przed pierwszym włączeniem zawsze sprawdź diodę LED za pomocą multimetru, ponieważ układ pinów w przypadku podróbki może się nie zgadzać. W pobliżu klucza może znajdować się zarówno anoda, jak i katoda chipa.

W tanich monochromatycznych taśmach LED SMD 5050 widać jak wszystkie trzy chipy jednej diody LED są połączone równolegle i zasilane jednym rezystorem. Takie podejście upraszcza rozmieszczenie torów przewodzących prąd na elastycznej płytce drukowanej, zmniejsza liczbę zastosowanych rezystorów, a tym samym zmniejsza koszty produkcji. Oczywiście żywotność takiej taśmy również jest zmniejszona.

Chińscy rzemieślnicy nauczyli się tworzyć diody LED SMD o dowolnym kształcie, który można łatwo zweryfikować. Wystarczy zdjąć szybkę ochronną z kilku żarówek różnych firm (oprawka E14, E27) i odczytać rodzaj diody LED zamontowanej na płytce. Wydaje się, że nie ma ograniczeń co do różnorodności. Nie da się przewidzieć właściwości technicznych takich chipów.

Przeczytaj także

Cechy konstrukcyjne i gabaryty nieopakowanych diod, matryc diodowych i tranzystorów pokazano na rys. 11 i 12.

Przykłady zapisu matryc diodowych i tranzystorów nieopakowanych w dokumentacji projektowej:

Matryca diodowa KD908 3.362.015 TU.

Matryca diodowa KD917A 362.015 TU.

Tranzystor KT319A XX3.365.144 TU.

Rysunek 11. Rysunki wymiarowe diod i matryc diodowych bez opakowania A– KD901A-G: B- KD902A-I; V– KD904A-E; G– KD907A-G; D– KD911A, mi- KD913A, I-KD918A-G, H- AL109A; I – AL3011A-B.

V

A

Koniec rys. jedenaście.

Rysunek 12. Rysunki wymiarowe tranzystorów typu open-frame następujących typów: A- KT119A , b - KT120A, c - KT202A-G, d - KT-317A-B, d - KT318A-E, f - KT324-E, g - KT331A-G, h - KT333A-E, i - KT336A-E, j - KT354A-V, l - KT360A-V, m - KT369A-G, n - KT364A-V.

OBUDOWY OBWODÓW ZINTEGROWANYCHI

MIKROPROCESORY

Pakiety układów scalonych są klasyfikowane według kształtu i umiejscowienia pinów i podzielone na 6 typów zgodnie z GOST 17467-88. Ze względu na kształt i umiejscowienie pinów obudowy tego typu dzielą się na podtypy. Podtypy oznaczane są liczbami dwucyfrowymi, przykładowo: dla obudów typu 1 podtypy oznaczane są cyframi 11, 12, 13, 14, 15 (pierwsza cyfra oznacza typ obudowy). Każdemu typowi obudowy przypisany jest kod składający się z oznaczenia typu obudowy (liczba dwucyfrowa) i numeru seryjnego wymiaru standardowego (liczba dwucyfrowa), np.: 1209, 4130, 5202.

Wybierając projekt obudowy należy wziąć pod uwagę, że powinna ona:

chronić układy scalone przed wpływami środowiska i uszkodzeniami mechanicznymi, a także zapewniać czystość środowiska otaczającego elementy i podzespoły układów scalonych;

zapewniają wygodę i niezawodność montażu półprzewodnikowych układów scalonych i hybrydowych płytek scalonych w obudowie;

usuń ciepło z mikroukładu znajdującego się wewnątrz obudowy;

zapewnić niezawodne połączenie elektryczne elementów obwodu i jednocześnie zapewnić izolację elektryczną pomiędzy elementami przewodzącymi;

zapewniają niezawodne mocowanie obudowy, są proste i tanie w produkcji oraz charakteryzują się dużą niezawodnością.

Wszystkie typy obudów, w zależności od materiałów użytych do ich produkcji, dzielą się na następujące typy: metal-szkło, metal-ceramika, metal-polimer, tworzywo sztuczne i ceramika. Obudowy pierwszego typu wykonane są z metalu i szkła, metalu i polimeru oraz, znacznie rzadziej, z metalu i ceramiki. Do produkcji obudów typu 2 najczęściej stosuje się tworzywa sztuczne i ceramikę. Koperty typu III wykonywane są wyłącznie w wersji metalowo-szklanej, natomiast typy 4-, 5- i 6-te w wersjach metal-szkło, metal-polimer i metal-ceramika.

Ryż. 13. Konstrukcja kadłuba typu I podtypu 1.

Ryż. 14. Konstrukcja obudowy typ 1 podtyp 2.

Ryż. 15. Projekt obudowy typ 1 podtyp 3.

Ryż. 16. Projekt obudowy typu 1 podtypu 4.

Ryż. 17. Projekt kadłuba typu 1 podtypu 5, opcje 1 i 2.

Ryż. 18. Konstrukcja kadłuba typ 1, podtyp 5, opcja 3.

Ryż. 19. Projekt kadłuba podtypu I typu 2.

Ryż. 20 Projekt obudowy typ 2 podtyp 2.

Ryż. 21. Konstrukcja obudowy typu 3 podtyp 1.

Ryż. 2 2. Projekt obudowy typ 3 podtyp 2.

Ryż. 23. Konstrukcja obudowy typu 4 podtyp 1.

Rysunek 24. Projekt obudowy typu 4 podtypu 2.

Ryż. 25. Projekt obudowy 4 podtyp 3.

Ryż. 26. Projekt kadłuba typu 4 podtypu 4.

Ryż. 27. Projekt obudowy typu 4 podtypu 5.

Ryż. 28. Projekt kadłuba typu 5 podtypu 1.

Ryc.29. Konstrukcja kadłuba typu 5, podtypu 2.

Ryż. 30. Projekt kadłuba typu 6 podtypu 1.

Figa. 31. Konstrukcja kadłuba typu 6, podtypu 2.

Największą wytrzymałość mechaniczną mają obudowy metalowo-szklane i metalowo-ceramiczne. Niezawodne uszczelnienie mikroukładów zapewniają obudowy metalowo-szklane, w których pokrywa jest mocowana do podstawy za pomocą spawania, przeprowadzanego w próżni lub w środowisku gazu obojętnego pod ciśnieniem nieco wyższym niż atmosferyczne.

Obudowy metalowo-ceramiczne charakteryzują się także dużą szczelnością. Pokrywa w nich jest przymocowana do podstawy poprzez lutowanie. Najmniej szczelne są obudowy plastikowe i metalowo-polimerowe.

Do uszczelniania hybrydowych układów scalonych należy stosować głównie obudowy metalowo-szklane, metalowo-ceramiczne i plastikowe typu 1, 4 i 5.

Rysunki i standardowe wymiary obudów przedstawiono na rysunkach i w tabelach:

Typ 1: Ryc. 13-18; tabela 19-25;

Typ 2: Ryc. 19, 20; tabela 26-28;

Typ 3: Ryc. 21, 22; tabela 29-32;

Typ 4: Ryc. 23-27; tabela 33-43;

Typ 5: Ryc. 28-29; tabela 44-49;

Typ 6: Ryc. 30-31; tabela 50-52.

Klucz chipowy znajduje się w zacienionym obszarze obudowy.

Oznaczenie nadwozia w dokumentacji projektowej musi składać się ze słowa „Nadwozie”; rozmiar standardowy, zawierający numer podtypu obudowy oraz dwucyfrową liczbę wskazującą numer seryjny rozmiaru standardowego; indeks cyfrowy określający rzeczywistą liczbę pinów; seryjny numer rejestracyjny i oznaczenie normy. Przykład oznaczenia: Obudowa 2105.14-5 GOST 17467-88.

Tabela 19

Wymiary, mm

Tabela 20

Wymiary, mm

Tabela 21

Wymiary, mm

Tabela 22

Wymiary, mm

Tabela 23

Wymiary, mm