196

числом выводов. Металлостеклянные и металлокерамические корпуса могут играть роль экранов от внешних магнитных полей там, где это необходимо.

Микросхемы второй и выше степени интеграции размещают в корпусах больших размеров и с большим числом выводов. Широко используются керамические, металлокерамические и пластмассовые с двухрядным расположением выводов. Такие корпуса имеют удлиненную форму, т.к. в них необходимо разместить с установленным шагом большое число выводов.

10.2 Защита поверхности кристалла бескорпусных микросхем

Применение микросхем первой степени интеграции в микроэлектронной аппаратуре приводит к значительной потере полезного объема и увеличению массы блока за счет индивидуальных корпусов микросхем. Использование такого вида элементной базы вполне оправдано при не очень строгих требованиях, предъявляемых к массе и габаритным размерам устройства. Однако при разработке ряда радиоэлектронной аппаратуры (авиационной, космической и др.) вопросы всестороннего учета массы, объема и надежности являются определяющими. В такой аппаратуре в качестве элементной базы применяются гибриды БИС, навесными элементами которых являются бескорпусные полупроводниковые микросхемы.

При хранении, транспортировке, а также во время проведения сборочных операций гибридных БИС поверхность кристалла бескорпусной микросхемы подвержена воздействию окружающей среды. Вследствие адсорбции газов и влаги поверхностью полупроводника изменяются его электрофизические свойства (поверхностная проводимость, поверхностная рекомбинация, поверхностный заряд и др.). Изменение состояния поверхности оказывает сильное влияние на электрические параметры и характеристики микросхемы. Поэтому необходима защита поверхности кристалла от внешних воздействий. Следует отметить, что поверхность кристаллов бескорпусных микросхем, изготовляемых по планарной технологии, защищена окисной пленкой или пленкой нитрида кремния. Однако эти покрытия

197

являются тонкими и могут легко повреждаться в процессе транспортировки или на стадиях сборки гибридных БИС. Кроме того, в защите нуждаются и другие элементы микросхем, в частности электроды и межсоединения. Поэтому производят дополнительную защиту микросхемы пленками из органических компаундов или легкоплавких стекол.

Материалы, применяемые для защиты поверхности кристаллов микросхем, должны иметь хорошие диэлектрические свойства, быть термостойкими и холодостойкими, обладать хорошей адгезией с металлами и поверхностью кристалла, иметь низкую влагопоглащаемость, обладать малой химической активностью, иметь коэффициенты термического расширения (КТР), близкие к соответствующему коэффициенту полупроводника. Широкое применение для защиты поверхности кристаллов от окружающей среды получили обволакивающие -по лимеры: кремнийорганические компаунды; эпоксидные компаунды; эмали; лаки. Эти покрытия плотно сцепляются с поверхностью полупроводника и предотвращают доступ водяных паров, кислорода и других веществ.

Более перспективным является метод защиты микросхем тонкими пленками стекол. Стекла имеют высокую влагостойкость и обладают хорошими стабилизирующими свойствами. Защиты бескорпусных микросхем применяют боросиликатные стекла, а также свинцовоборосиликатные, халькогенидные и др. Для предотвращения химического взаимодействия стекла с металлом коммутации перед нанесением пленки стекла на коммутацию осаждают буферный слой. Таким слоем может, например, служить пленка SiO2, полученная методом пиролиза.