Методическое пособие 700

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Данное учебное пособие содержит сведения об основных понятиях в теории качества и надежности полупроводниковых изделий, о современных требованиях к конструкции ИС, о методах защиты ИС от воздействия электростатических зарядов и о конструктивно-технологических методах повышения радиационной стойкости ИС.

Последовательное изложение учебного материала базируется на знаниях, полученных при изучении курсов «Процессы микро- и нанотехнологии». «Физика», «Математика».

Целостное изложение курса с приложением материалов по практическим занятиям позволит студентам применять методы статистической и графической обработки данных испытаний на долговеч-

ность, проводить расчет надежности ИС на этапе конструирования и проводить расчет теплового сопротивления и тепловой деформации внутренних соединений.

Данное учебное пособие существенно восполняет имеющиеся проблемы в учебной литературе по повышению надежности ИС как на этапе разработки, так и на этапе серийного производства.

Учебное пособие облегчит понимание и восприятие материала лекций по дисциплине «Конструкционные методы повышения надежности интегральных микросхем», читаемых студентам специальности 210104 «Микроэлектроника и твердотельная электроника» очной и заочной форм обучения, а также лекций по дисциплине «Технологические и конструкционные методы повышения надежности ИС», читаемых студентаммагистрантам направления 140400 «Техническая физика».

4.2.Числовые характеристики случайных величин

4.3.Графическая обработка совокупно-сти случайных величин

4.4.Статистическая и графическая обработка параметров ИС при длительных испытаниях или при изменении внешних условий

Приложение 5. Расчет надежности ИС

5.1.Расчет надежности по

интенсивностям отказов на одну структурную единицу

ИС

5.2.Расчет надежности по методу оценки сложности

ИС и влияния воздействующих факторов

5.2.1. Общий подход

5.2.2.Монолитные бипо-

лярные и МОП-цифровые ИС малого и среднего

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРАВИЛА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖОСТИ ИС

Роль работ по надежности за последние годы изменилась от оценки надежности изготовленного изделия к проведению работ, существенно влияющих на конструкцию изделия.

В отечественной практике конструктор при проектировании изделий должен руководствоваться как отраслевыми стандартами, так и стандартами предприятий. Например, в НПО «Электроника» действует стандарт предприятия (СТП) «Микросхемы интегральные. Кристаллы, контактные площадки корпуса. Монтажные площадки. Основные размеры», – который

применяется при проектировании топологии кристаллов для ИС, вновь разрабатываемых и модернизируемых со всеми видами приемки, а также при проектировании корпусов. Основные положения этого СТП изложены ниже.

1.1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.Размер контактных площадок кристалла выбирается в зависимости от способов сварки (ручная или автоматическая), метода сварки (термокомпрессионная или ультразвуковая), диаметра применяемой проволоки.

2.Размер монтажной площадки корпуса выбирается в зависимости от размеров кристалла, размеров применяемого инструмента, точности позиционирования корпуса в рабочей зоне.

1.2.ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.2.1.Размеры кристаллов

1.Кристаллы ИС в плане должны иметь квадратную или прямоугольную форму. Соотношение размеров сторон у кристалла прямоугольной формы не должно быть более 1 : 2.

2.Сторона кристалла должна быть меньше соответствующей стороны монтажной площадки корпуса не менее чем на 2 мм. При круглой монтажной площадке диагональ кристалла должна быть меньше диаметра площадки не менее, чем на 2 мм.

3.Расстояние между соответствующей стороной контактной площадки или любым другим активным элементом схемы и серединой скрайберной дорожки должно быть не менее 100 мкм.

4.Ширина скрайберных дорожек между модулями или условными линиями реза должна быть не менее 100 мкм для любого метода разделения пластин на кристаллы.

5.Разделительные (межсхемные) дорожки полупроводниковых пластин должны быть свободными по всей длине от металлических покрытий для лазерного

иалмазного скрайбирования.

6.Для пластин, поступающих на операцию "дисковое разделение", допускается наличие металлизации по центру разделительных дорожек шириной не более

30 мкм.

7.Для вновь разрабатываемых изделий размеры кристаллов должны быть кратными 0,1 мм.

1.2.2.Размеры контактных площадок

1.Зона монтажа определяется геометрическими размерами сварного соединения и общей точностью позиционирования установки при автоматической сварке. Оптимальные размеры зоны: ширина – 200 мкм, длина – 210 мкм.

2.Расстояние от края контактной площадки до ближайшей металлизированной шины или любого другого активного элемента схемы в направлении соответствующей контактной площадки корпуса должно быть не менее 40 мкм, во всех других направлениях – не менее 30 мкм.

3.Контактная площадка должна располагаться на изолированном кармане для технологии КСДИ. Расстояние от края контактной площадки до края изоляции должно быть не менее 10 мкм.

4.Геометрические размеры сварного соединения при УЗС внахлест должны быть не более: ширина – 2,5 диаметра проволоки, длина – 4,0 диаметра проволоки;

при термокомпрессионной сварке встык (шариком) – 4,5 диаметра проволоки.

5. Размеры контактных площадок под одну сварку в зависимости от диаметра привариваемой проволоки приведены в табл. П.1.1.

Таблица П.1.1

6. Контактные площадки кристалла должны быть пронумерованы согласно КД на изделие, либо конфигурация первой