КТ315 — рабочая лошадка отечественной электроники

Хоть я и опоздал на день Радио — но о КТ315 я все-же напишу. Этот транзистор видели и паяли многие, но сегодня мы увидим, чем отличаются КТ315 выпущенные в разные годы, какова его конструкция, и сравним его конструкцию с современными зарубежными аналогами.

О производстве

КТ315 — первый транзистор, произведенный по последнему писку моды конца 60-х годов — это планарно-эпитаксиальной транзистор, т.е. коллектор, эмиттер и база изготовляются последовательно на одной пластине кремния: берется пластина кремния, легированная в тип n (это будет коллектор), затем выполняется легирование на определенную глубину в тип p (это будет база), и затем — сверху еще раз легирование в тип n (это будет эмиттер). Далее пластину нужно разрезать на кусочки, и упаковать в пластиковый корпус.

Такой процесс изготовления был намного дешевле сплавной технологии, и позволял получать немыслимые ранее параметры транзистора (в частности, рабочая частота 250-300 МГц).

Следующая новизна, приведшая к удешевлению производства — монтаж кристалла не в металлический корпус, а на металлическую ленту с выводами: кристалл, на нижней стороне которого коллектор припаивался к центральному выводу, а база и эмиттер — подключались привариваемой проволокой. Затем все это заливалось пластиком, лишние детали ленты отрезались — и получался КТ315 таким, каким мы привыкли его видеть.

Пояснения к рисунку справа: а — скрайбирование и разделение пластины на кристаллы с готовыми структурами; б — пайка кристаллов к ленте; в — присоединение вывода; г — обрезка ленты; д — герметизация; е — извлечение из формы; ж — обрезка ленты и разделение диодов/транзисторов; 1 — лента; 2 — кристалл; 3 — вывод кристалла

Серийное производство началось в 1967-1968 годах, для простых смертных цена по началу составляла 4 рубля за транзистор. Но уже в середине 70-х она опустилась до 15-20 копеек, что и сделало его по настоящему доступным транзистором. При зарплате инженера в 120 рублей — можно было купить 600 транзисторов в месяц. К слову, сейчас за условную зарплату инженера в 45тыс рублей можно купить 121’000 транзисторов BC856B, так что транзисторный уровень жизни инженера вырос в 201 раз

Примечательно, что первые приборы, собранные на КТ315 — транзисторные (микросхемы только набирали обороты) «калькуляторы» Электроника ДД и Электроника 68.

Вот такое собрание обнаружилось у меня:

Те, где буква расположена в центре — это КТ361, pnp вариант. Остальные — КТ315. Примечательно, что во времена плановой экономики, фиксированных цен, и формального отсутствия спекуляции — цену иногда писали прямо на транзисторах.

Что-же внутри?

Самый старый транзистор, который у меня нашелся — КТ315А, выпущенный в марте 1978 года.
Видим, что кристалл отломан от пластины далеко не идеально, вокруг транзистора — много неиспользуемого места.

Здесь сам кристалл — это коллектор, в центре, если я не ошибаюсь — кружек базы, и вокруг него — более широкий «пояс» эмиттера. База как-бы подныривает под эмиттер, и выходит с обратной стороны кольца.

Далее, посмотрим на КТ315Г, произведенный в феврале 92-го, после 14 лет эволюции.

Тут сразу видно, что место расходуется гораздо экономнее, кристалл отрезан практически идеально, заметны небольшие не критические дефекты фотолитографии, видимо тут все еще используется контактная фотолитография. Впрочем, для транзисторов этого вполне достаточно.

И наконец, КТ361Г, июль 1984 года.

Сравнение

Если сравнить в масштабе с современным транзистором NXP BC847B, то видно что размер удалось уменьшить еще раза в 2, но сам транзистор принципиально не изменился — тот же коллектор на «дне» кристалла, и приваренные проволокой выводы эмиттера и базы.

Примечательно, что у BC847 ширина/высота кристалла практически равна толщине пластины, это уже практически кремниевый кубик, а не пластинка. Уменьшать площадь дальше затруднительно, по крайней мере без дальнейшего утонения пластины.

Будущее

Умер ли КТ315? Определенно нет. До сих пор он есть например в прайс-листах Интеграла по 248 Белорусских рублей (~1 Российский рубль ), т.е. вероятно все еще в производстве. Конечно, с развитием автоматического монтажа печатных плат ему пришлось уступить дорогу SMD-вариантам, например КТ3129 и КТ3130 и многим другим, в том числе и зарубежным аналогам BC846-BC848, BC856-BC858.

Но в нашей памяти он останется навсегда 🙂