Разработка металлокерамических корпусов для источников питания и силовой электроники на Донском заводе радиодеталей

В 70-е годы предприятием совместно с Томилинским заводом полупроводниковых приборов и НИИТТ (г. Зеленоград) разработаны и освоены в серийном производстве металлокерамические корпуса для ИС серии 142 — это уже знакомые всем корпуса «Тыл» 402.16-6,7 и «Децибелл» 4112.4-2, 4112.8-2. Корпуса отличались от остальных выпускаемых предприятием наличием радиаторов, пониженным значением сопротивления токоведущих дорожек, позволяющих монтировать различные кристаллы с мощностью до 3 Вт и токами до 3-5 А. В процессе их разработки и освоения были найдены оптимальные конструктивно-технологические решения по применению тогда еще новых плакированных материалов типа ковар-медь-ковар (КМК) и фени-медь-фени (ФМФ). В 80-е годы предприятием проведены доработки конструкции корпусов «Тыл» и «Децибелл» с целью перевода метода герметизации с пайки припоем ПОС-61 на шовно-роликовую сварку, а также на использование плакированной припоем ПОССу95-5 крышки (эти модернизированные корпуса, имеющие названия соответственно «Диктофон» и «Дотация» изготавливаются и в настоящее время). Совместно с Томилинским заводом полупроводниковых приборов проведена доработка 4-выводного корпуса и снижено сопротивление токоведущих дорожек до 0,01 Ом.

Рис. 1. Главный корпус завода

В начале 90-х годов совместно с Саранским заводом «Электровыпрямитель» и ВЭИ началось освоение в серийном производстве металлокерамических корпусов для мощных силовых полупроводниковых приборов — диодов, тиристоров штыревого и таблеточного типов, а также разработка новых, расширяющих номенклатуру.

В настоящее время предприятие изготавливает 33 наименования металлокерамических корпусов для приборов силовой электроники, в том числе 25 наименований таблеточного и 8 наименований штыревого типов.

Рис. 2. Внешний вид корпусов для СПП

С 2003 года предприятием возобновлены работы по разработке и освоению новых металлокерамических корпусов для приборов специального назначения. Системы качества разработки и производства металлокерамических корпусов ДЗРД проходят ежегодную сертификацию в системе добровольной сертификации «Военэлектронсерт» и «Военный регистр».

Рис. 3. Внешний вид металлокерамических корпусов типа SMD

Рис. 4. Внешний вид металлокерамических корпусов типа SOT-23

В то же время начаты разработки ряда корпусов поверхностного монтажа для ультрабыстрых диодов, диодов Шоттки, мощных биполярных транзисторов и других полупроводниковых приборов силовой электроники. Приведем основные корпусные разработки ДЗРД для вторичных источников питания:

1. Для полупроводниковых приборов (ПП) специального назначения, применяемых в источниках питания, в 2004-2005 годах проведена разработка серии металлокерамических корпусов-аналогов SMD-0.5; -1; -2; 3 (соответственно КТ93; 94; 95; 96), выпускаемых International Rectifier (США). В данных корпусах использовались конструктивно-технологические решения, полученные ранее при разработке корпусов для ИС 142 серии. Корпуса КТ93; 94; 95; 96 соответствуют корпусам-аналогам International Rectifier по габаритно-присоединительным размерам и изготавливаются по отечественной технологии изготовления (многослойная пленочная технология с использованием пластифицированной керамической пленки из керамики ВК94-1) с применением в качестве материалов для крышки, ободка, токовводов и радиаторов таких традиционных материалов, как 29НК, ФМФ, КМК, что вместе с золотым финишным покрытием позволяет обеспечить повышенные требования по герметичности, температурным воздействиям при монтаже и работе ПП (табл. 2). Ряд потребителей получил опытные партии этих корпусов общим количеством более 7 тыс. шт., что также обеспечило успешное завершение работ по ряду приборных ОКР специального назначения.

Рис. 5. Внешний вид металлокерамических корпусов типа КТ28ДА и КТ43В

2. В апреле 2006 года завершается разработка микроминиатюрного металлокерамического корпуса типа SOT-23 для полупроводниковых приборов аппаратуры специального назначения.

3. На основе полученного опыта при разработке металлокерамических корпусов-аналогов типа SMD в 2006 году заканчивается разработка и осуществляются опытные поставки металлокерамических корпусов-аналогов КТ28АА и КТ43В для ПП специального назначения. ПП в металлокерамических корпусах типа КТ28АА и КТ43В по габаритно-присоединительным размерам соответствуют ПП, герметизированным пластмассой. В конструкции, также как и в металлокерамических корпусах КТ93-95, используются отечественные технологии изготовления и материалы. Кроме того, в качестве материалов для радиаторов используется медь (для КТ28АА) и сплав МД40 (для КТ43В), что позволяет получать сопоставимые с аналогами характеристики ПП наряду с повышенными значениями температур эксплуатации и герметичности (табл. 3).

4. В данный момент на этапе введения в ТУ находится 3-выводной миниатюрный металлокерамический корпус 4601.3-1 для силовых транзисторов и силовых диодов с характеристиками, приведенными в таблице 4.

Рис. 5. Внешний вид металлокерамических корпусов типа КТ28ДА и КТ43В