Задачи ОКР: разработка новых технологий :

1. ОКР «Кремень» «Разработка базовой технологии сборки силовых диодно-транзисторных модулей в малогабаритных металлокерамических корпусах поверхностного монтажа для вторичных источников электропитания и других изделий радиоэлектроники с частотами преобразования свыше 500кГц» Задачи ОКР: разработка новых технологий: • базовая технология сборки силовых диодно-транзисторных модулей в малогабаритных металлокерамических корпусах поверхностного монтажа; • технология изготовления металлокерамических корпусов силовых модулей, пригодных для поверхностного монтажа на алюминиевые платы силовых блоков вторичных источников питания высокой плотности упаковки; • технология сборки силовых многокристальных диодно-транзисторных модулей для вторичных источников электропитания с частотами преобразования свыше 500кГц; • технология сборки силовых многокристальных диодно-транзисторных модулей для вторичных источников электропитания с частотами преобразования свыше 1МГц; • технология сборки силовых многокристальных диодно-транзисторных модулей, обеспечивающая рабочую частоту 1МГц и выше для силовых модулей: сборки диодные Шоттки и сборки МОП-транзисторов.

2. ОКР «Кремень» 1 этап Предъявляемые материалы: • Технический проект • эскизная ТД на технологии изготовления и сборки силовых модулей • пояснительная записка • Макетные образцы силовых модулей Основные результаты: • Разработана эскизная технологическая документация на технологические процессы • Разработана конструкторская документация и маршруты изготовления макетных образцов в вариантах исполнения с рабочими частотами 500кГц и 1МГц • Изготовлен комплект макетных образцов силовых модулей

3. Традиционная сборка модулей 6 3 1-керамическая плата 2-металлизация (Cu) 3-кристаллы MOSFET-транзисторов 4-проволочные (Al) перемычки 5-гибридный драйвер управления 6-внешние штырьковые выводы 7-радиатор Недостатки традиционной технологии: • конструкция не пригодна для поверхностного монтажа на современную алюминиевую печатную плату, являющуюся одновременно теплоотводом; • используемая Al2O3 подложка имеет недостаточно высокую теплопроводность (3÷5Вт/м·°К) и вносит значительное тепловое сопротивление. • внутрисхемные соединения осуществлены с помощью разварки проволочными перемычками, создающими паразитные индуктивности, влияющие на динамику работы ключевой схемы, привносящие потери мощности, а также высокую трудоемкость сборочных операций. 4 1 2 3 5 7 4 3 2 1 2 7 5

4. Технология встроенного кристаллас ультразвуковой разваркой выводов 1-базовая подложка из нитрида алюминия (поликора) толщиной 0,5мм 2-кристаллы MOSFET транзисторов 3-кристалл драйвера управления транзисторами 4-вставки из термокомпенсирующего сплава MoCu 5- вставки из меди для формирования внешних выводов модуля 6-металлизация вакуумным напылением 7-выводные накладки для поверхностного монтажа модулей на печатные платы радиоэлектронных устройств.

5. Технология встроенного кристаллас тонкопленочной разводкой • Исключены проволочные соединения • После спаивания конструкции по предыдущему варианту введено диэлектрическое покрытие (9) верхней стороны подложки с встроенными планаризованными кристаллами транзисторов и драйверов. В качестве материала диэлектрического покрытия используется фоточувствительный лак ФПТ 1-40 разработки Института высокомолекулярных соединений РАН г.Санкт-Петербург. Лак ФПТ-40 является полифункциональным материалом, позволяющим создавать рельефные электроизоляционные, защитные, термостойкие покрытия. Диэлектрическое покрытие имеет вскрытые «окна» в местах расположения контактных площадок кристаллов и внешних выводов модуля. • Создание соединений (10) осуществляется групповым методом напыления проводящей тонкопленочной структуры через свободные маски с последующим гальваническим наращиванием необходимой толщины для обеспечения коммутации необходимых токов.

6. Макетные образцы силовых модулей

7. Макетные образцы силовых модулей:сборка диодная выпрямительная • Конструкция модуля с ультразвуковой разваркой выводов Сборка диодная – мостовая однофазная • Конструкция модуля с тонкопленочной разводкой

8. Макетные образцы силовых модулей:сборка МОП-транзисторов • Конструкция модуля с ультразвуковой разваркой выводов Сборка МОП-транзисторов – одиночная с драйвером • Конструкция модуля с тонкопленочной разводкой

9. Макетные образцы силовых модулей:сборка диодная Шоттки • Конструкция модуля с ультразвуковой разваркой выводов Сборка диодная Шоттки • Конструкция модуля с тонкопленочной разводкой

10. Анализ конструкций с встроенным и проволочным вариантом Встроенный силовой модуль Измерение переключающих сигналов переходных процессов Перенапряжение 34В Перенапряжение 70В Vси (100в/дел) Vси (100в/дел) t (1µc/дел) t (1µc/дел) Модуль с проводной связью

11. Анализ конструкций с встроенным и проволочным вариантом Измерение паразитных L, C параметров

12. Анализ рынка • Структура рынка • Основные потребители: • ОАО «НПП «ЭлТом» • ОАО «Авангард» • ООО «Александер Электрик» • АОЗТ «ММП-Ирбис» • НПФ «Сфера СМ» • ОКБ «Титан» • ОАО «Ратеп» • ОАО «НИИП» Емкость рынка на сегодняшний день 45-85тыс. шт в год

13. Подготовка и освоение серийного производства • Выполнение ОКР «Кремень»- • 55 млн руб. • август 2011г.-май 2013г. ВСЕГО: 155 млн руб. • Подготовка, оснащение и освоение серийного производства • 100 млнруб • сентябрь 2012г.-декабрь 2013г. • Представление продукции на рынке • май 2014г.