Połprzewody, Polibudos, 1rok, półprzewody


1. Materiały przewodzące, półprzewodniki i dielektryczne - kryteria podziału:

- przewodzące (budowa elektrycznych obwodów prądowych) - γ >10^6 s/m (ρ20˚C < 10^-4 Ω cm)

- półprzewodzące - 10^-6 s/m < γ < 10^4 s/m

(10^-2 < ρ20˚C < 10^8 Ω cm)

- elektroizolacyjne - γ < 10^-10 s/m (ρ20˚C > 10^12 Ω cm)

przy wilgotności względnej 65 %

- ΔE < 0 - metale

- 0,5eV < ΔE < 2eV - półprzewodniki

- ΔE > 2eV - izolatory

2. Charakterystyka temperaturowa materiałów przewodzących:

3. Wytwarzanie laminatów:

Podstawą klasyfikacji laminatów jest rodzaj użytego materiału osnowy oraz rodzaju żywicy. W normie amerykańskiej NEMA znajdują się laminaty na bazie:

- papieru i żywic fenolowych oraz żywic epoksydowych (oznaczone jako XXXP, XXXPC, FR-2, FR-3)

- tkanin szklanych oraz żywic epoksydowych (oznaczone jako G-10, G-11, FR-4, FR-5)

- tkanin szklanych oraz żywic poliestrowych (FR-6)

- papieru i tkanin szklanych oraz żywic epoksydowych (CEM-1)

- materiałów i tkanin szklanych oraz żywic epoksydowych (CEM-3)

4. Rodzaje laminatów wykorzystywanych w elektronice i ich właściwości:

- dobra obrabialność

- niska cena

- dobre właściwości elektryczne

- temp. pracy ciągłej niższa od 105˚C

- układy nie są narażone na wibracje i udary

- nie występuje łuk elektryczny

- obwód maksymalnie może wchłonąć do 1 % wilgoci

FR-5)

- sprzęt profesjonalny (komputery, urządzenia telekomunikacyjne) i wojskowy

- duża wytrzymałość mechaniczna

- odporność na procesy lutowania

- zdolność do długotrwałej pracy w podwyższonych temperaturach

- możliwość metalizowania otworów

a) teflonowo-szklany (GT, GX)

- praca ciągła nawet powyżej 200˚C

- mała wartość ε, mała kontrolowana wartość tgδ

- bardzo słaba stabilność termiczna

- trudna obrabialność

- bardzo wysoka cena

b) polistyrenowo-szklany

c) polietylenowo-szklany

- na bazie żywic polimidowych (Tg=275˚C) i triazynowych (Tg=250˚C)

- podłoże epoksydowo-szklane

- folia rezystywna (25Ω/□ lub 100Ω/□)

- folia miedziana

(niezbędny proces dwukrotnego trawienia)

5. Metody wytwarzania połączeń elektrycznych na laminatach :

- wykonanie otworów, szczotkowanie powierzchni

- miedziowanie chemiczne i elektryczne wstępne (grubość Cu 3-5μm)

- maskowanie

- metalizacja elektrolityczna Cu+SnPb

- zmywanie maski

- trawienie

Metoda stosowana do wytwarzania ok. 95% płytek drukowanych.

Należy stosować laminaty z warstwą adhezyjną z katalizatorem, który należy uaktywnić przed procesem miedziowania chemicznego.

6. Laminaty wielowarstwowe - sposób wytwarzania:

Wytwarzane głównie w oparciu o cienkowarstwowe laminaty epoksydowo-szklane (niefoliowane, foliowane miedzią jednostronnie, foliowane miedzią dwustronnie). Zwarstwiane przy pomocy preimpregnatów (prepegów tj. żywic w stanie półutwardzonym B)

7. Płytki drukowane elastyczne - sposób wytwarzania i zastosowanie:

- ułatwienie okablowania

- dopasowanie obwodu drukowanego do złożonego kształtu urządzenia

- zwiększenie stopnia miniaturyzacji i niezawodności

- zmniejszenie ciężaru

- dopuszczalne jest 500 mln cykli zginania i skręcania (nie występuje rozwarstwienie folii, nie tworzą się też pęcherze przy lutowaniu)

- duża absorpcja udarów mechanicznych i wibracji

Montaż okablowania:

- połączenia lutowane automatycznie lub zaciskane

Zastosowanie:

-sprzęt kosmiczny, komputerowy, wojskowy, motoryzacyjny

Ograniczone zastosowanie:

- koszty

- trudniejsza technologia

8. Płytki drukowane z rdzeniem aluminiowym - sposób wytwarzania i zastosowanie:

- dobre przewodnictwo cieplne (wzmacniacze mocy, zasilacze, układy sterowania, regulatory i stabilizatory napięcia)

- zdolność do odprowadzania ciepła (układy gdzie konieczna jest kompensacja termiczna)

- odporność na duże różnice temperatur, szoki termiczne i udary (sprzęt lotniczy i rakietowy, motoryzacyjny jak regulatory, przerywacze i urządzenia zapłonowe)

9. Technologia cienkowarstwowa:

Umożliwia modyfikację powierzchni różnych materiałów, zwiększając ich odporność mechaniczna, chemiczna i podwyższając walory estetyczne. Pozwala na uzyskanie miniaturowych układów elektronicznych, których własnościami można sterować albo przez grubość warstw, albo przez dobór nanoszonych materiałów. materiałów ten sposób można otrzymać materiały, których nie ma w przyrodzie.


10. Technologia grubowarstwowa:


Warstwy grube generalnie składają się z podłoża i pasty.
- drobnowarstwowa faza aktywna elektrycznie (proszki metali lub ich stopów o uziarnieniu 0,5 - 5 mikrometra
- lepiszcze stałe (sproszkowane szkliwo najczęściej ołowiowo-boro-krzemianowe lub tlenki Bi O , Cu O,NiO, PbO
- nośnik organiczny (terpined (faza lotna) + etyloceluloza (faza nielotna))
- dodatki organiczne wpływające na tiksotropie i napięcie powierzchniowe pasty
W typowym ukł. ze skrzyżowaniami wykorzystuje się 8-20 razy więcej pasty przewodzącej niż rezystywnej i 3-10 razy więcej niż pasty dielektrycznej.


11. Podstawowe wymagania i rodzaje podłoży do układów hybrydowych (cienko- i grubowarstwowych)

Podłoże - element niezbędny w układach warstwowych ; na jego powierzchni osadzane są mat. przewodzące, rezystywne i dielektryczne tworzące bierne elementy układu, ponadto jest ono bazą dla umocowania wszelkich chipów z el. czynnymi i biernymi.

- duża przewodność cieplna
-duża rezystywność
-wysoka wytrzymałość mechaniczna
-odporność na wysokie temperatury
-odporność na oddziaływanie chemikaliów
-mały ciężar właściwy (zast. lotnicze,kosmiczne,medyczne)


12. Metody wytwarzania i właściwości cienkich warstw przewodzących.

13. Metody wytwarzania i właściwości grubych warstw przewodzących.


Zasadnicza metoda wytwarzania warstw grubych jest sitodruk


0x01 graphic

1 - sito ; 2-pasta ; 3- rakla (urządzenie przeciskające)
4-podłoże;5 - nanoszona warstwa
Właściwości :
w zależności jakiego materiału użyjemy do utworzenia grubej warstwy i jego cech - właściwości można podzielić na:
rezystywność, lutowalność, odporność na ługujące działanie lutowia, przydatność do montażu drutowego, odporność na procesy migracji, adhezji i jej zmian pod wpływem starzenia termicznego i cykli temperaturowych, współpracy z innymi warstwami.


14.Metody lutowania. Podstawowe spoiwa lutownicze.

15.Kleje przewodzące prąd elektryczny


ELPOX 15 - Klej epoksydowy przewodzący prąd elektryczny,  dwuskładnikowy. Klej ten przeznaczony jest do wykonywania  połączeń wszędzie tam, gdzie niemożliwe jest stosowanie metod  lutowniczych głównie do reperacji przerwanych ścieżek
ELECTON 40AC - Akrylowy, jednoskładnikowy lakier przewodzący prąd służący do naprawy obwodów drukowanych w elektronice. Wykorzystywany między innymi do usuwania uszkodzeń w drukarkach, komputerach PC i wszelkich układach elektronicznych.
UM194 - klej przewodzący produkcji krajowej. Jednoskładnikowy klej przewodzący prąd służy do naprawy obwodów drukowanych w elektronice


16.Podział rezystorów (kryteria)

Ze wzgl na:

26. Podstawowe cechy konstrukcyjne rezystorów do montażu powierzchniowego:

Aktualnie powszechne zastosowanie znalazły rezystory przewidziane do montażu powierzchniowego (SMD). Są to rezystory warstwowe, płaskie. Metalizowane powierzchnie końcowe tych rezystorów są wykorzystywane do bezpośredniego ich lutowania do płytki drukowanej. Warstwa rezystancyjna pokrywana jest lakierem ochronnym. Są wykonywane w technologii grubowarstwowej. Na wysokoalundową płytkę ceramiczną nanoszona jest warstwa rezystywna połączona z cynowanymi wyprowadzeniami i zabezpieczona pokryciem

ochronnym.

Rezystory do montażu powierzchniowego typu SMD charakteryzują się małymi wymiarami, dobrą stabilnością parametrów elektrycznych, wysoką niezawodnością i dużą wytrzymałością mechaniczną. Rezystory te znajdują zastosowanie w urządzeniach telekomunikacyjnych, komputerach, sprzęcie audio-video, urządzeniach medycznych i sprzęcie wojskowym

27. Wytwarzanie i parametry rezystorów objętościowych:

W Rezystorach objętościowych korpus przewodzi prąd elektryczny. Elementy te produkowane są gł. w USA z mas likierowo-sadzowych z odpowiednim wypełniaczem. Obudową rezystora jest tworzywo termoutwardzalne. Obudowa, rdzeń przewodzący i odp. ukształtowane końcówki są połączone w pr. prasowania i polimeryzacji. Po wykonaniu rezystory są dzielone na grupy w zależności od rezystancji od 10Ω do 10MΩ, a następnie ocechowane.

Rezystory objętościowe to takie, w których prąd płynie całą objętością rezystora. Do ich budowy stosuje się organiczne lub nieorganiczne materiały oporowe. Stosowane są głównie w sprzęcie profesjonalnym, gdzie wytrzymują duże obciążenia prądowe i mocy.

Parametry:

29. Wytwarzanie i zalety potencjometrów hybrydowych:

Hybrydowe elementy rezystancyjne zbudowane są z przewodzącej pasty z tworzywa sztucznego pokrywającej rezystancyjne element drutowy. Daje to elementy o nieskończonej rozdzielczości i długim oczekiwanym okresie użytkowania (patrz rysunek wyjaśniający budowę).

0x08 graphic
Ich zastosowanie jest ograniczone do dzielników napięcia.

Budowa elementu rezustancyjnego hybrydowego:

 

  31. Charakterystyka prądowo-napięciowa (I-V) warystora:

Zakres temperaturowy pracy warystorów 233 -358 K. Okazuje się, że ch-ka warystorowi występuje dla ceramiki ZnO tylko wtedy, gdy spiekanie prowadzone jest w powietrzu lub w tlenie. Rzeczywistą ch-kę warystora opisuje się zależnością: I=CUα lub U = C1Iβ (C,C1 - stałe, α,β - współczynniki nieliniowości warystora.

32. Wytwarzanie warystorów na bazie ZnO i rola dodatków w kształtowaniu ch-ki I-V

Wytwarzanie:

Skład podst.

ZnO + 0,5% mol. Bi2O3 + 1% mol. Sb2O3 + 0,5% mol. CoO +0,5% mol. MnO2 + 0,5%mol. Cr2O3

1. Odważanie i mielenie proszków w młynach kulowych

2. Dodawanie substancji organicznych

3. Wygrzewanie w powietrzu (600 - 800oC)

4. Ponowne rozdrabnianie

5. Prasowanie w pastylki 30-60MPa (300-600 atm)

6. Spiekanie (1100 - 1350oC, 1-4h) odbywa się przy udziale fazy ciekłej powstałej ze stopienia Bi2O3 i Sb2O3.

7. Ewentualne szlifowanie powierzchni czołowych

8. Nanoszenie elektrod

9. Wygrzewanie w tlenie lub powietrzu (500-700oC)

10. Lutowanie wyprowadzeń

11. Pokrywanie (fluidyzacja)

12. Selekcja i testowanie.

Rola dodatków:

Bardzo ważną rolę spełniają dodatki tlenkowe w ZnO - ilustruje to zależność nap. charakterystycznego V1mA i wsp. nieliniowości α od sumarycznej zawartości dodatków tlenkowych X (X = Bi2O3 + Sb2O3 + CoO +MnO2 + Cr2O3; 1:2:1:1:1

38. Parametry charakterystyczne kondensatorów:

Kondensator - element elektroniczny bierny zachowawczy stanowiący układ dwóch przewodników (tzw. Okładek) lub dwóch zespołów okładek odizolowanych warstwą dielektryka i gromadzący pole elektryczne. Po przyłączeniu kondensatora do źródła napięcia na obu jego okładkach pojawią się równe co do wartości bezwzględnej, a różniące się co do znaku ładunki elektryczne.: Q = CU.

Zmiany napięcia doprowadzanego do kondensatora powodują zmiany ładunków na jego okładkach. W rezultacie przez kondensator płynie prąd o natężeniu: 0x01 graphic
= 0x01 graphic

Jeżeli do kondensatora doprowadzone jest np. zmienne harmoniczne napięcie 0x01 graphic
, wówczas natężenie prądu płynącego przez kondensator wynosi: 0x01 graphic
, tzn. prąd będzie wyprzedzał napięcie w fazie 90o.

tg δ>δd (dochodzi stratność związana z rezystancją elektrod i doprowadzeń oraz stratność obudowy i El. kontr.)




39. Klasyfikacja i zastosowanie kondensatorów:

Klasyfikacja:


Zastosowanie:

40. Technologia i właściwości kondensatorów mikowych:

Szczególna cechą miki przydatną do budowy kondensatorów jest jej łupliwość (płytki minimalnej grubości 4μm). Ponadto - mały jej tgδ, mały TWC i duża stabilność długookresowa. Do produkcji kondensatorów stosuje się tzw. mikę potasową (inaczej moskowit) o parametrach: ε=7, tgδ=(1÷4)10-4 przy f=106Hz, TWε=(15÷20).10-6, ρ=1014÷1015Ω.cm, wytrzymałość dielektryczna 500 ÷ 200 kV/mm.

Kondensatory mikowe zbudowane są podobnie jak ceramiczne kondensatory wielowarstwowe, ale ponieważ nie podlegają wygrzewaniu w wysokich temperaturach, elektrody można wykonać ze srebra. Mika jest to minerał twardy i odporny, charakteryzujący się tym, że rozdziela się na cienkie płytki, które można wyposażyć w elektrody. Właściwości elektryczne np, rezystancja izolacji, stratność i stabilność są doskonałe i całkowicie porównywalne z najlepszymi tworzywami sztucznymi i ceramiką. Kondensatory mikowe są jednak względnie duże i drogie, co powoduje, że w znacznym stopniu zastępowane są m,in, przez kondensatory polipropylenowe. Stosuje się je często w układach wielkiej częstotliwości, gdzie wymagane są nie tylko niskie straty, ale również wysoka stabilność częstotliwości i temperatury. Produkowane są o wartościach pojemności od 1pF do 0,1 mF.

41. Technologia i właściwości kondensatorów ceramicznych:

Kondensatory ceramiczne dzielą się na trzy rodzaje.
Typ 1
Produkowane są z użyciem dielektryka o przenikalności względnej w granicach 10...600. Kondensatory te charakteryzują się małymi stratami i są produkowane ze ściśle określonym współczynnikiem temperaturowym w zakresie -1500...+150ppm/K. Umożliwia to łatwą kompensację temperaturową obwodów rezonansowych. Są to najlepsze z popularnych kondensatorów, ale produkowane są tylko w niewielkim zakresie pojemności.
Typ 2 (ferroelektryczne)
Mają znaczną pojemność przy niewielkich rozmiarach. Niestety okupione jest to pogorszeniem parametrów kondensatora. Duża zależność pojemności od częstotliwości powoduje że kondensatory te nie nadają się do precyzyjnych obwodów rezonansowych. Doskonale sprawdzają się w obwodach odsprzęgania zasilania, sprzęgania poszczególnych stopni itp. Dodatkowo zachęcająca jest ich niska cena.
Typ 3 (półprzewodnikowe)
Są właściwościami podobne do ferroelektrycznych, tyle że mają jeszcze mniejsze gabaryty. Zmniejszenie gabarytów uzyskana dzięki specjalnej budowie opartej na porowatym spieku.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
POLPRZEWODY TEST, Polibudos, 1rok, półprzewody
pp test zima 05 air panek+ohly, Polibudos, 1rok, półprzewody
polprzewody+kolo, Polibudos, 1rok, półprzewody
Półprzewodniki - przerwy energetyczne, Polibudos, 1rok, półprzewody
Półprzewodniki, Polibudos, 1rok, półprzewody
dla Was, Polibudos, 1rok, półprzewody
pp-poprawiony2, Polibudos, 1rok, półprzewody
pp test zima 05 air boratynski, Polibudos, 1rok, półprzewody
wstępne informacje- charakterystyki przebicie i inne123-lab, Polibudos, 1rok, półprzewody
dla maszek, Polibudos, 1rok, półprzewody
Zestaw 4, Polibudos, 1rok, miernictwo
W INZ 10, Polibudos, 1rok, informayka
W INZ 13, Polibudos, 1rok, informayka
W INZ 15, Polibudos, 1rok, informayka
informatyka laborki sciąga, Polibudos, 1rok, informayka

więcej podobnych podstron