Hybridné integrované obvody sa dnes používajú v najrôznejších oblastiach elektroniky. Používajú sa ako napäťové stabilizátory, DC - DC meniče, regulátory otáčok motorov v impulzných zdrojoch, v televíznej technike / horizontálne a vertikálne rozkladové obvody/ CCD prvky a v tiež v oblasti, ktorá nás bude zaujímať - v audiotechnike.
Snahou nasledujúcich riadkov je priniesť bližšie informácie o nich a praktické návody pre ich použitie v praxi:
-popísať ich vnútornú konštrukciu, fyzikálne vlastnosti a technológiu IMST ®, z ktorých vyplývajú ich prednosti a vlastnosti, ktorými sa odlišujú od integrovaných obvodov vyrábaných inými technológiami.
- priniesť prehľad vyrábaných typov s ich elektrickými parametrami
-predložiť čitateľom Praktickej elektroniky praktické použitie obvodov v nízkofrekvenčných zosilňovačoch, ktoré vinikájú špičkovými parametrami celkovým harmonickým skreslením /THD od 0,05 do 0,008%/, veľkým rozsahom sínusových výkonov od 30W do 200W. Uvedené konštrukcie si kladú za cieľ jednoduchosť a dokonale vypracovanú dosku plošných spojov, ľahkú reprodukovateľnosť, ktorá zabezpečuje prístupnosť pre všetkých záujemcov o zosilňovače najvyššej triedy.
-priniesť vnútorné zapojenia a náčrtky puzdier niektorých typov
Pri výrobe hybridných integrovaných obvodov rady STK používa japonská firma SANYO technológiu Insulated Metal Substrate Technology , v sktatke IMST ® Hybrid ICs. Technológia výroby je chránená patentom, ktorý podľa firemnej literatúry Sanyo semiconductors jeden z najlepších patentov v oblasti výroby integrovaných obvodov.
1. Charakteristické črty IMST ® Hybrid ICs
Výborné odvádzanie stratového tepla
Jedným z rozhodujúcich faktorov ovplyvňujúcich spoľahlivosť elektronických súčiastok je teplo, ktoré vzniká pri ich prevádzke. IMST substrát má vďaka svojej konštrukcii /viď obr. 2/ veľmi dobrú tepelnú vodivosť, ktorá zabezpečuje výborné odvádzanie tepla z každého aktívneho aj pasívneho prvku obvodu. Na grafe obr. č.1. je vidieť, že odvádzanie stratového tepla z elektrotechnických súčiastok umiestnených na IMST ® substráte je cca 4 x lepšie ako u identických prvkov na klasickom plošnom spoji
Vysoká spoľahlivosť
Vysokú spoľahlivosť umožňujú okrem predošlej vlastnosti aj vnútorné spojenia v HICs, ktoré sú realizované priamo z medených prepojov na polovodič prostredníctvom bodových zvarov, čo redukuje množstvo spájkovaných prechodov a zvyšuje spoľahlivosť obvodov v prevádzke.
Vysvetlivka k obr.:
- tepelná dilatácia - je to materiál ktorý redukuje rôznu tepelnú rozťažnosť čipu výkonových tranzistorov a substrátu IMST a zároveň má dobrú tepelnú vodivosť
- "Functional triming" /nastavovací rez/ - nastavujú sa ním hodnoty odporov t.j. optimálne parametre zapojenia HICs
Výborné elektromagnetické tienenie
Výborné parametre sú dosiahnuté umiestnením všetkých aktívnych aj pasívnych prvkov na IMST substrát, ktorý má nulový potenciál, pretože základ substrátu je vyrobený z hliníka. Toto prevedenie zároveň desaťnásobne redukuje pomer S/N ratio /užitočný signál / šum/ t.j. odstup signál šum a redukuje rušivé vyžarovanie do okolia.
Veľké množstvo typov IMST ® Hybrid ICs
V STK sérii sa vyrábajú obvody - nf zosilňovače, ktorých je vyrábaná celá rada
s výkonom od 5 do 200W
s celkovým harmonickým skreslením /THD/ od 10 do 0,005%
s počtom kanálov 1, 2 a 3
a impedanciou 1 až 8 Ohm
Výborná tepelná stabilita
Je veľmi dôležitá vlastnosť pre nf zosilňovače. Umožňuje ju už spomenutý výborný rozptyl tepla IMST substrátom a tepelná vodivosť. Teplota čipov výkonových tranzistorov na výstupe zosilňovača je identická s teplotou kompenzačného tranzistora, ktorý zabezpečuje tepelný chod /viď obr.3/
Nastavovací proces
Nastavenie všetkých kritických parametrov nf zosilňovača, / napr.: kľudový prúd zosilňovača/ je vykonané optimálne už pri ich výrobe. Pri výrobe sú vybrané páry tranzistorov na výkonovom stupni. Preto pri oživovaní nf zosilňovačov odpadá zložité nastavovanie parametrov, spojené často aj s výmenou niektorých súčiastok, okrem nastavenia napäťového zisku. Značne sa tým zjednoduší ich výroba v amatérskej praxi a zabezpečí úspešnosť stavby konštrukcie.
Ďalšími výhodnými vlastnosťami, ktoré spomeniem je minimálne množstvo externých súčiastok aj u najkvalitnejších konštrukcií a nehorľavosť púzdier ICs, v akejkoľvek medznej situácii.
IMST ® je ochranná známka fy SANYO Electric Co.
Literatúra:
Sanyo Semiconductors SANYO Electric Co., Ltd. Semiconductor Division /prehľadový katalóg polovodičov Features of the IMST ® Hybrid ICs |