2. Монтаж кристаллов и плат.

Главной особенностью и трудностью при монтаже кристаллов и плат является небольщая толщина (0,25-2,0 мкм) и сравнительно невысокая прочность нанесенных пленок, а также малые размеры контактных площадок и значительная толщина или диаметр выводов (25-180 мкм). Таким образом, из-за большой разности толщин (1:100) происходят либо перегрев тонкопленочных контактных площадок, либо недостаточный нагрев выводов и образуются непрочные соединения.

Создают электрические соединения, а именно выполняют проволочный и беспроволочный монтаж, различными методами микроконтактирования.

Клеевые соеднинения производят, используя как токопроводящие (контактолы) так и непроводящие клеи.

Пайка — процесс соединения двух металлических деталей в твердом состоянии с помощью припоя, заполняющего пространство между ними. Место контакта и припоя разогревают до температуры выше точки его плавления. Расплавленый припой, смачивая соединяемые поверхности, диффундирует в них на небольшую глубину, и они частично расплавляются в нем. Образующийся шов после остывания прочно скрепляет детали.

Пайку в основном применяют при проволочном монтаже гибридных ИМС, БИС и МСБ.

Микросварка — процесс образования неразъемных соединений деталей их сплавлением или деформированием, в результате чего возникают прочные связи между атомами их материалов. Сварка отличается от пайки меньшим загрязнением и газонасыщением мест контактирования, что обусловлено отсутствием припоя.

Сварка давлением — основана на одновременном действии температуры и давления на соединяемые детали, которые при этом не расплавляются, а увеличивается лишь их пластичность.

Еще существуют: термокомпрессия, сварка косвенным импульсом, сварка плавлением, сварка сдвоенным электродом, лазерная сварка, электронно-лучевая сварка.

Сборочные операции в технолигии полупроводниковых приборов и ИМС являются трудоемкими, так как значительную их часть выполняют вручную. В первую очередь это относится к проволочному монтажу с использованием выводов в виде тонких проволочек из золота, меди и алюминия. С функциональным усложнением изделий микроэлектроники и увеличением степени их интеграции появился метод группового беспроволочного монтажа.

Возможность его применения обусловлена выполнением выводов в виде объемных элементов, жестко связанных с кристаллом, либо ленточных носителей

25 Билет

1. Методы и этапы сборки.

2. Разделение пластин и подложек.

1) Особенности процесса сборки

Сборка полупроводниковых приборов и интегральных микросхем является наиболее трудоемким и ответственным технологическим этапом в общем цикле их изготовления. От качества сборочных операций в сильной степени зависят стабильность электрических параметров и надежность готовых изделий.

Этап сборки начинается после завершения групповой обработки полупроводниковых пластин по планарной технологии и разделе­ния их на отдельные элементы (кристаллы). Эти кристаллы, могут иметь простейшую (диодную или транзисторную) структуру или включать в себя сложную интегральную микросхему (с большим количеством активных и пассивных элементов) и поступать на сборку дискретных, гибридных или монолитных композиций.

Трудность процесса сборки заключается в том, что каждый класс дискретных приборов и ИМС имеет свои конструктивные особенности, которые требуют вполне определенных сборочных операций и режимов их проведения.

Процесс сборки включает в себя три основные технологические операции: присоединение кристалла к основанию корпуса; присоединение токоведущих выводов к активным и пассивным элементам полупроводникового кристалла к внутренним элементам корпуса; герметизация кристалла от внешней среды.

2) Традиционные методы резки, применяемые в металлообрабатывающей промышленности, Не Всегда могут быть использованы, т. к. Полупроводниковые материалы отличаются высокой твёрдостью и хрупко стыо. Кроме того, традиционная механическая резка сопряжена < большими потерями дорогостоящего полупроводникового материала Наибольшее распространение в технологии микроэлектроники получили следующие способы разделения пластин на кристаллы:

• резка пластин на кристаллы диском с наружной режущей кромкой или с применением абразива;

• резка пластин на Кристаллы стальными полотнами и проволокой с применением абразива;

• разделение пластин на кристаллы скрайбированием с последующей ломкой;

• ультразвуковая резка пластин;

• разделение пластин на кристаллы травлением.

Из перечисленных способов наибольшее распространение нашли: резка алмазным режущим диском, скрайбирование алмазным резцом и ла зерное скрайбирование с последующей ломкой.

Резка алмазным режущим диском (ДАР) наиболее простой и легко осуществимый в Производственных условиях способ резки полупроводниковых материалов. Алмазная кромка диска "обладает высокой режущей способностью.

Механизм резки полупроводникового материала ДАР следующий: каждое алмазное зерно представляет собой микрорезец, который снимает мельчайшие стружки с обрабатываемой поверхности полупроводникового материала. Резка производится на высоких скоростях (около 5000 об/мин), с одновременным участием в резании большого количества алмазных зёрен, и результате чего достигается высокая производительность обработки. При резке выделяется большое количество тепла, поэтому ДАР необходимо охлаждать водой или специальной охлаждающей жидкостью.