конструирования корпусов для ПЗСИ. Специфика рассматриваемого класса приборов, используемых в первую очередь в системах отображения информации, выдвигает на первый план эргономические требования к корпусам, к которым относятся:

высокая контрастность изображения по отношению к лицевой поверхности корпуса;

высокая точность размещения отображаемого знака относительно внешних габаритов прибора, что требует большой точности посадки кристалла на кристаллодержатель;

графичность и пропорциональность формируемого изображения, а также пропорциональность ширины корпуса его высоте для обеспечения возможности набора знаков в многоразрядное табло;

большой угол обзора и отсутствие бликов от внешней засветки.

Особенности конструирования корпусов для ПЗСИ подробно рассмотрены в работе [101]. Основной геометрический конструктивный параметр - высота знака. Его форма и ширина являются производными признаками. Разработка корпусов для ПЗСИ проводится в соответствии со сформированным параметрическим рядом на высоту знака (см. гл. 1); при этом все унифицированные конструкции отвечают требованиям стыковки индикаторов для обеспечения встраивания в аппаратуру с определенным шагом. Принципиальное значение проблема оптимизации корпуса приобретает при разработке модулей экрана. В этом случае шаги между светящимися элементами составляют 0,625; 1,25 или 2,5 мм и должны быть выдержаны при сборке массива модулей экрана в большие матричные поля необходимой конфигурации. Наряду с задачей, обеспечения высокой точностипосадки кристаллов и минимального разброса по габаритам корпуса принципиальное значение приобретает задача конструктивного обеспечения минимального количества выводов при максимальном количестве светоизлучающих элементов.

Выбор конструктивно-технологического решения при проектировании корпусов ПЗСИ ведется исходя из параметрического ряда на высоту знака, шага между знаками, их графических особенностей, числа излучающих элементов в знаке, а также при учете особенностей условий вывода генерируемого в полупроводниковом кристалле излучения из корпуса индикатора.

Учет эргономических и конструктивно-технологических требований к монолитным полупроводниковым индикаторам позволил разработать ряд конструкций корпусов для монолитных индикаторов с высотой знака от 2,5 до 5 мм [101]:

полые керамические корпуса со стеклянной крышкой;

рамочные конструкции с герметизацией светопропускающим компаундом методом свободного литья;

стеклотекстолитовые или керамические подложки с двухсторонней металлизацией.

Для гибридных индикаторов в настоящее время приняты следующие базовые типы конструкций:

полая конструкция с керамико-стеклянным корпусом;

полые керамические корпуса со светорассеивающим световодом;

керамические держатели с растровыми светопроводами и последующей герметизацией светорассеивающими компаундами методом свободного литья;

рамочные конструкции с растровыми светопроводами и последующей герметизацией светорассеивающими компаундами методом свободного литья;

стеклотекстолитовые или керамические подложки с растровыми светопроводами и накидными светорассеивающими крышками.

Основные технико-экономические показатели наиболее распространенных типов корпусов представлены в табл. 4.4.

В заключение следует остановиться несколько подробнее на состоянии и перспективах разработки и изготовления керамических корпусов. Основным материалом является многослойная керамика на основе AI2O3; при этом технологический процесс состоит из четырех основных стадий. На начальной стадии из пластифицированной керамической ленты делают заготовки. Затем на полученные заготовки послойно наносится топологический рисунок и осуществляется металлизация межслойных отверстий. На третьем этапе заготовки совмещаются послойно и производится их спекание до обраэоваиия монолитного состояния. В заключение осуществляют гальваническое покрытие монтажных площадок и припаивают выводы.

Анализ технологических возможностей рассмотренного выше процесса изготовления керамических корпусов позволяет сделать ряд выводов. Во-первых, плотность размещения топологических элементов определяется минимальной шириной токоведущих дорожек (0,25 мм) при минимальной ширине зазора между дорожками (0,2 мм) и максимальном диаметре (0,4 мм) металлизации

Таблица 4.4. Характеристики основных типов корпусов для П.ЗСИ

вокруг переходного межслойного отверстия. Во-вторых, точность нанесения топологического рисунка относительно корпуса составляет ±0,1 мм для деталей размером не выше 20 мм при точности задания самой топологии не хуже ±0,02 мм.

Потенциальные возможности технологии изготовления корпусов из многослойной керамики делают разрешимой задачу разработки корпусов с высокой точностью размещения топологических элементов и высокой их плотностью, что создает технологическую базу разработки многоразрядных индикаторов со схемами управления в одном корпусе.

Глава 5. f

ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ЗНАКОСИНТЕЗИРУЮЩИХ ИНДИКАТОРОВ

5.1. БАЗОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Широкий диапазон применений ПЗСИ обуславливает разнообразие конструкторско-технологических решений, используемых при разработке этого класса полупроводниковых приборов.

Полупроводниковые индикаторы по характеру отображаемой информации можно разделить на четыре основные разновидности: дискретные СИД, знаковые полупроводниковые индикаторы, модули шкал и модули экранов. Помимо классификации по функциональному принципу все многообразие ПЗСИ может быть разделено на две большие группы по конструкторско-технологическому принципу монолитные и гибридные индикаторы.

Заданные размеры поля изображения, число, размеры и конструкция светящихся элементов, их взаимное расположение обеспечиваются либо определенной топологией сегментов монолитного кристалла (бескорпусные многоэлементные индикаторы), либо определенным размещением одноэлементных или многоэлементных кристаллов на основании корпуса, а также конструкцией корпуса (герметизированные индикаторы).

Разработанные бескорпусные монолитные приборы достаточно разнообразны: от простейших цифровых 7-сегментных (АЛС313-5) и 9-сегментных (АЛС322А-5, АЛС-323А-5) индикаторов до 100-элементных шкал (АЛС345-А).

Преимущество монолитных индикаторов в том, что они дают возможность создавать большое число элементов любой конфигурации с любыми, в том числе исключительно малыми, размерами и точным взаимным расположением элементов.

Простая гибридная конструкция представляет собой набор одноэлементных кристаллов, размещенных на основании корпуса» Размеры элемента изображения однозначно определяются разме-108