Значения коэффициентов диффузии влаги для герметизирующих полимерных материалов

Материал	Коэффициент диффузии влаги D, м /с	Назначение материала
Компаунд ЭК-16 "Б"	6,4x10-13	Герметизация заливкой
Кремнийорганический эластомер	8,2x10-13	Тоже
Компаунд ЭКМ	7,1x4x10-13	Бескорпусная и корпусная герметизация полупроводниковых ИМС
Порошковый компаущ ПЭП-177	1,14х10-12	Бескорпусная герметизация толстопленочных гибридных ИМС вихревым напылением
Тиксотропный компа­унд Ф-47	1,5х10-12	Герметизация толстопленочных гибридных ИМС
Тиксотропный компа­унд ЭК-91	3,0x10-12	Тоже
Таблетируемый ком­паунд ПЭК-19	2,1х10-12	Герметизация заливкой
Эмаль ЭП-91	1,08х10-13	Бескорпусная герметизация
Лак АД-9103	1,21х10-13	Бескорпусная герметизация полупроводниковых ИМС
Эмаль КО-97	1,1х10-13	То же
ЛакУР-231	3,5x10-12	Бескорпусная герметизация гонкопленочных гибридных ИМС
Лак ФП-525	1,18х10-12	То же
Покрытие СИЭЛ	6,1х10-13	Бескорпусная герметизация полупроводниковых ИМС

Для защиты полупроводниковых приборов и ИМС используется достаточно широкая номенклатура органических полимерных материалов. Наибольшее распространение получили кремнийорганические защитные компаунды, эпоксидные и полиимидные композиции.

Для защиты поверхности кристаллов БИС, собранных на гибкой полиимидной плате с алюминиевой металлизацией, нашел применение полиимидный лак АД-9103. После нанесения лака на поверхность кристаллов проводят его имидизацию – термическую циклизацию. При этом происходит удаление растворителя и влаги из покрытия:

Термический режим имидизации – ступенчатый (Т_max = 325 ± 15 °С).

Для устранения коробления полиимидного покрытия и дополнительного увеличения прочности сварных соединений внешних Аl выводов к золоту на стадии изготовления гибкой платы применяют дополнительную термообработку при 300 °С. Покрытие из лака АД-9103 прозрачное, слегка желтоватое.

Технологические процессы сборки и монтажа бескорпусных ИМС включают следующие основные операции для создания защитных покрытий на кристаллах:

• сушку изделий (смонтированных на ПН кристаллов) перед нанесением покрытия;

• нанесение защитного покрытия из полимерного материала;

• сушку (термообработку) защитного покрытия;

• контроль внешнего вида ИМС после сушки.

Технология обеспечивает качество и надежность изготавливаемых бескорпусных интегральных микросхем на гибких полиимидных носителях.

Пути дальнейшего совершенствования технологии полимерной защиты бескорпусных ИМС, монтируемых на гибких ПН, – повышение адгезии покрытия к поверхности кристалла, уменьшение содержания ионогеиных примесей в защитном покрытии, снижение влияния на ИМС отрицательных факторов (внутренних механических напряжений, высокотемпературных воздействий и др.), применение для защиты поверхности кристаллов кремнийорганических материалов, отверждаемых по механизму полиприсоединения.

АППАРАТУРА

Для выполнения работы используется следующая аппаратура:

3. лабораторный макет, состоящий из кассет с образцами;

4. микроскоп.

ВНИМАНИЕ! При выполнении лабораторной работы совершенно недопустимо касаться пальцами поверхности образцов. О замеченных неисправностях сообщите преподавателю.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Изучить технологический процесс сборки и монтажа ИМС с гибкими ленточными выводами на алюминиевых полиимидных носителях.

2. Изучить конструктивно-технологические особенности ИМС

3. Рассчитать необходимые толщины защитного полимерного покрытия для бескорпусной герметизации ИМС, обеспечивающие влагозащиту ИМС в течение, одного месяца t₁ и одного года t₂.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Каковы особенности и тенденции развития современных методов сборки и монтажа?

2. Для достижения каких целей используются сборочные и монтажные операции?

3. Какие методы микросварки вам известны?

4. Особенности проволочного монтажа: материалы, методы реализации.

5. Методы беспроволочного монтажа.

6. Какие конструкции ленточных носителей вам известны?

7. Какие материалы используются для создания ленточных носителей?

8. Какие зоны различают в конструкции полиимидного носителя?

9. Какие конструкции выводов ленточного носителя вам известны? Охарактеризуйте их.

10. Каковы конструктивные особенности измерительного полиимидного носителя?

11. Каков состав основных операций технологии сборки и монтажа ИМС на алюминиевых полиимидных носителях?

12. Для чего необходима бескорпусная защита ИМС полимерными материалами?

13. Какие полимерные материалы используются в настоящее время для бескорпусной защиты ИМС?

14. Каковы пути дальнейшего усовершенствования технологии полимерной защиты бескорпусных ИМС?

15. В чем разница между монтажом и сборкой?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 9

ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ, ТОПОЛОГИИ И КОНСТРУКЦИИ ГИБРИДНЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ

Цель работы: изучить подложки ГИС; изучить конструкции и топологии микросхем (ГИС)

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ