- •Оглавление
- •1. Монтаж полупроводниковых кристаллов к основаниям корпусов 10
- •2. Бессвинцовая пайка в технологии производства ппи 57
- •3. Проволочный монтаж в производстве ппи 102
- •4. Групповой монтаж в технологии производства ппи 184
- •5. Контроль качества внутренних соединений ппи 218
- •Введение
- •1. Монтаж полупроводниковых кристаллов к основаниям корпусов
- •1.1. Пайка кристаллов
- •Оборудование для монтажа кристаллов
- •1.2. Групповая термоимпульсная пайка кристаллов
- •1.3. Оценка смачиваемости и растекания припоя по паяемой поверхности
- •1.4. Заполнение припоем капиллярного зазора между кристаллом и корпусом при пайке
- •1.5. Посадка на клей
- •Оборудование для клеевых соединений
- •2. Бессвинцовая пайка в технологии производства ппи
- •2.1. Недостатки Pb-Sn припоев
- •2.2. Экологические аспекты проблемы бессвинцовой пайки изделий микроэлектроники
- •2.2.1. Токсикологическая оценка металлов, входящих в состав припоев и покрытий для бессвинцовой пайки
- •2.2.2. Экологическая оценка припоев пос40 (40Sn/60Pb) и бессвинцового 95,5Sn/4Ag/0,5Cu
- •2.3. Покрытия для бессвинцовой пайки
- •2.3.1. Цинковое покрытие
- •2.3.2. Олово – висмутовое покрытие
- •2.3.3. Оловянное покрытие
- •2.3.4. Никелевое покрытие
- •2.3.5. Сплав никель – олово
- •2.3.6. Серебряное покрытие
- •2.4. Бессвинцовые припои в технологии производства ппи
- •2.4.1. Индиевые припои
- •2.4.2. Висмутовые припои
- •2.4.3. Припои на цинковой основе
- •2.4.4. Припои на основе олова
- •2.5. Пайка кристаллов к основаниям корпусов ппи
- •2.5.1. Пайка кристаллов ппи на основания корпусов с образованием эвтектики Si-Au
- •2.5.1.1. Свойства золота
- •2.5.1.2. Подготовка золотой фольги и позолоченных корпусов ппи к сборочным операциям
- •2.5.1.3. Остаточные механические напряжения в кристаллах при эвтектической пайке Si-Au
- •2.5.1.4. Новый способ подготовки золотой прокладки к пайке
- •2.5.2. Пайка кристаллов ппи на основания корпусов с образованием эвтектики Sn-Zn
- •Возможные варианты пайки кристаллов на эвтектику Sn-Zn
- •3. Проволочный монтаж в производстве ппи
- •3.1. Способы присоединения проволочных выводов
- •3.1.1. Термокомпрессионная микросварка
- •3.1.2. Сварка давлением с косвенным импульсным нагревом (скин)
- •3.1.3. Ультразвуковая микросварка
- •3.1.4. Односторонняя контактная сварка
- •3.1.5. Пайка электродных выводов
- •Оборудование для присоединения проволочных выводов
- •3.2. Влияние состава алюминиевой металлизации на качество микросварных соединений Al-Al
- •3.2.1. Повышение качества микросоединений, выполненных узс
- •3.2.2. Повышение качества микросоединений, выполненных ткс
- •3.3. Микросварные соединения алюминиевой проволоки с алюминиевым гальваническим покрытием корпусов изделий электронной техники
- •3.3.1. Алюминиевые покрытия, полученные электролитическим методом
- •3.3.2. Влияние свойств покрытия на качество соединений с алюминиевой проволокой при термокомпрессионной сварке
- •3.3.3. Коррозионная стойкость микросоединений Alп-Alг
- •3.4. Исследование микросварных соединений алюминиевой проволоки с золотым гальваническим покрытием корпусов изделий электронной техники
- •3.4.1. Микросварные соединения Al-Au
- •3.4.2. Термоэлектротренировка микросварных контактов Al-Au
- •3.4.3. Повышение коррозионной стойкости микросоединений Al-Au
- •3.5. Микросварные соединения алюминиевой проволоки в корпусах ппи с покрытиями из никеля и его сплавов
- •3.5.1. Микросварные соединения к корпусам с покрытиями Ni и его сплавами
- •3.5.2. Стойкость микросварных соединений Аl-Ni к температурным воздействиям и под токовой нагрузкой
- •3.5.3. Свариваемость алюминиевой проволоки с никель-бор покрытием при термообработке
- •3.6. Оптимизация режима ультразвуковой сварки алюминиевой проволоки с серебряным гальваническим покрытием корпусных деталей спп
- •3.6.1. Серебряное покрытие
- •3.6.2. Подготовка корпусов с серебряным покрытием к сборочным операциям
- •3.6.3. Выбор оптимального режима узс соединения Al-Ag
- •4. Групповой монтаж в технологии производства ппи
- •4.1. Пайка полупроводниковых кристаллов с объемными выводами к основаниям корпусов методом «flip-chip»
- •4.1.1. Изготовление шариков припоя и размещение их на кристалле
- •4.1.2. Изготовление столбиковых припойных выводов
- •4.1.3. Формирование шариковых выводов оплавлением проволоки
- •4.1.4. Пайка кристаллов со столбиковыми выводами на контактные площадки
- •4.2. Сборка ппи с паучковыми выводами
- •Особенности монтажа внутренних выводов бис и сбис
- •5. Контроль качества внутренних соединений ппи
- •5.1. Контроль качества паяных соединений
- •5.2. Особенности оценки прочности соединения кристалла с основанием корпуса
- •5.2.1. Контроль качества соединений кристаллов с основаниями корпусов
- •5.2.2. Оценка прочности соединения кристалла с основанием корпуса
- •1 2 3 4 5 6 7 Площадь кристалла, мм2 9,47
- •5.3. Разработка методики оценки прочности микросоединений в изделиях силовой электроники
- •5.4. Контроль прочности микросоединений бис и сбис
- •Заключение
- •Библиографический список
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Оборудование для монтажа кристаллов
Ниже приведены технические характеристики оборудования для присоединения кристаллов. Данное оборудование разработано и изготовлено в ОКБТЭМ-СО (г. Минск, Республика Беларусь).
ЭМ-4025АМ – полуавтомат присоединения кристаллов
Н азначение:
• монтаж полупроводниковых кристаллов и компонентов методом эвтектической пайки, на клей и припой при сборке ИС, ГИС, диодных и транзисторных матриц, СВЧ-приборов и других многокристальных приборов.
Особенности:
• 8-ми инструментальная револьверная головка;
• рабочий стол с двумя зонами нагрева;
• два газовых паяльника;
• «мягкое» касание по координате Z;
• программирование технологических параметров для каждого кристалла;
• возможность комплектования установки 10-ю питателями для блистер-лент и линейным устройством подачи корпусов/подложек.
Основные технические характеристики
Кинематическая производительность |
2000 кристаллов/час |
Размеры присоединяемых кристаллов |
от 0,40,4 до 2020 мм |
Диаметр полупроводниковой пластины |
100 мм |
Рабочее поле перемещения координатного стола |
400200 мм |
Температура нагрева рабочего стола |
от 150 до 450°С |
Потребляемая мощность |
0,6 кВт |
Габаритные размеры |
790750500 мм |
Масса |
80 кг |
ЭМ-4085-14М – автомат присоединения кристаллов
Н азначение:
• монтаж кристаллов мощных транзисторов на мягкий припой в корпуса ТО-220 или ТО-218.
Особенности:
• полная автоматизация всех операций, включая подачу выводных рамок, выбор годных кристаллов с полупроводниковой пластины и присоединение кристаллов;
• возможность подачи выводных рамок по схеме «стопка-магазин» или «магазин-магазин»;
• линейный шаговый привод на воздушной подушке;
• подача формир-газа в рабочую зону.
Основные технические характеристики
Производительность (в зависимости от размеров кристаллов) |
800-2500 кристаллов/час |
Размеры кристаллов |
от 11 до 88мм |
Максимальный диаметр обрабатываемых пластин |
150 мм |
Погрешность присоединения кристаллов: |
|
• по координатам X,Y |
± 0,15 мм |
• по углу |
± 5° |
Потребляемая мощность, не более: |
|
• при выходе на рабочий режим |
9,2 кВт |
• в рабочем режиме |
3,6 кВт |
Габаритные размеры |
16509401870 мм |
Масса |
600 кг |
ЭМ-4105-6М – автомат присоединения кристаллов
Н азначение:
• присоединение кристаллов методом эвтектической пайки к отрезкам корпусов транзисторов.
Особенности:
• линейный шаговый привод на воздушной подушке;
• система технического зрения и устройство визуального контроля присоединяемых кристаллов с выводом изображения на экран монитора;
• устройство автоматической загрузки;
• устройство нанесения клея (по требованию).
Основные технические характеристики
Время цикла |
0,7 с/кристалл |
Максимальный диаметр обрабатываемых пластин |
100 мм |
Размер присоединяемых кристаллов |
от 0,360,36 до 3,03,0 мм |
Погрешность присоединения: |
|
• по координатам X,Y |
± 0,1 мм |
• по углу |
± 5° |
Потребляемая мощность, не более |
2 кВт |
Габаритные размеры |
12507401740 мм |
Масса |
500 кг |