Специфични методи за заваряване в микроелектрониката
Специфични методи за заваряване в микроелектрониката.
Заваряване в микроелектрониката.
Основни методи на електронни схеми заваряване.
метод Chip връзка, трябва да отговарят на следните изисквания:
силата на свързване трябва да бъде близо до силата на елементи да бъдат свързани вериги;
Съединението трябва да бъде минимум омично съпротивление;
Основните параметри на метода (температура на нагряване, специфичното налягане, продължителност на експозицията) трябва да бъдат минимални, така че да не се повреди елементи верига;
Съединение материали осигуряват различни комбинации и размери;
След съединението трябва да остане материали корозивни;
Качеството на връзката трябва да се следи прости и надеждни методи.
От известни методи за заваряване в производството на микроелектрониката схеми са използвани:
Устойчивост място (кондензатор);
импулс налягане заваряване с индиректно загряване (кожа).
Термокомпресия - метод метални съединения с метали и неметали налягане нагрява при относително ниски специфични натиск.
Един от съединените материали (обикновено изходни) през термокомпресия трябва да притежава достатъчно висока пластичност. Температурата по време термокомпресия обикновено гладка температура закаляване или закаляване на пластмасов материал.
Свързваща може да бъде свързан, меки (гъвкав) високо проводими материали във формата на кръг и плоски проводници с полупроводникови материали и проводими тънки слоеве, отложени върху диелектрична субстрата.
Термокомпресия - един от най-разпространените методи за монтаж на полупроводници и интегрални схеми в различни корпуси гъвкави метални проводници.
Това може да се обясни по следния начин:
Идеални повърхности не съществува;
На реалната повърхност има множество microprotrusions и mikrovpadin.
Ако се прилага налягане до заключението, произведен от пластмасов материал и се нагрява, например, полупроводников чип, пластичната деформация възниква микропрожектора електрод терминал и микроиздатъци частична деформация полупроводникови взаимно Wicking материал свързан към mikrovpadiny, т.е. термокомпресия заваряване.
Когато свързването на термокомпресия се образува твърдо адхезия между чип полупроводници и терминал електрод и създава добър електрически контакт.
Трябва да се отбележи, че повече от пластмасов материал на електронни терминали, на висок коефициент на сцепление го притежава. Злато и алуминий в сравнение с други материали, използвани за проводниците на електрода (мед, сребро) имат най-големите адхезионни коефициенти равни на 1.84 и 1.80, съответно.
При производството на полупроводникови устройства свързват лепене на повечето материали следните двойки:
Плюсове термокомпресия свързване - възможност без използване на флюс и спойка за свързване на метали в твърдо състояние при относително ниска температура и ниско деформация (1030%) във въздуха, високо процес обработваемост.
Недостатъци - рестрикционни двойки заварени материали, високи изисквания за качеството на повърхността на метална съединени и относително ниска производителност (микроскопични заваряване).
В различни инсталации може да се отоплява термокомпресия:
III - инструмент, както и таблица в същото време.
1 - инструмент; 2 - тел електрод; 3 - субстрат (тялото);
4 - кристал; 5 - таблица; 6 - нагревател.
Фиг. 2. в Схеми термокомпресия отоплителни инсталации.
Оборудване за термо-компресия заваряване
ЕМ-439 инсталация, ЕМ-422, ЕМ-439A са предназначени за челно присъединяване и припокриващи тел електрода терминали за подложки на чип полупроводници.
Технологичните открития процеса на присъединяване на това съоръжение се състои от следните операции:
Търсене подложка;
комбиниране това с единия край на терминала електрод, върху която се образува топка и инструмента за заваряване;
автоматично заваряване терминал край с край топка до края на подложката;
търси изход жилища и подравняване на втория край на терминала на електрода;
заваряване на електрода резултата на случай заключение припокриване;
електрод терминал ръб.
Изпълнения отопляване метод части контакт
Поради части на топлина за доставка са в затоплена състояние, която осигурява сигурни връзки с по-малко деформация елемент, отколкото в студено заваряване.
Нагряването се извършва чрез контакт на части, съгласно една от трите възможности:
етап загряване до 450 ° С (Фигура 3.а.);
инструмент загрява до 300 ° С (Фигура 3.b.);
едновременно нагряване и маса с инструмента (фиг. 3.В).
на кристал от злато, алуминий г 1 £ микрона отлага върху повърхността на кристала.
Фиг. 3. Схема части отопляване това.
Времето, необходимо за образуването на съединения с 0,7¸1,0 стр. За инструмента за производство с използване на стъклени капиляри. пръти и волфрамов карбид и висока скорост стомана.
Техника съединения в термокомпресия заваряване.
Качеството на връзките зависи:
От състоянието на повърхността (препарат) заварени краища (обезмасляване разтворители с ниска токсичност, незапалимост, ниска цена. Обикновено, разтворителите са трихлоретилен, толуен, ксилен и др. Пречистване субстрати и части на полупроводникови устройства и чипове, произведени в кипящ изопропилов алкохол тялото (2 х 5 минути) в дейонизирана вода с налагането на ултразвукови колебания (2 пъти за 5 минути) в етилов алкохол (3 минути), суши се под азот при тяхното 120¸150 ° с за 30 минути) .;
Състоянието на заварени инструмента;
От внимателно изравняване на заварени инструмента;
От заваръчни параметри.
Пълнотата на елементите на подравняване за заваряване е особено важно, когато елементът чипове, т.е. по време на заваряване на проводниците към контактните подложки на чиповете.
Последователността на преходи когато извършващи mikrosoedineny термокомпресия заваряване с помощта на инструмент с централен капилярен както следва (Фигура 4):
Фиг. 4. mikrosoedineni за изпълнение верига
Позиция I - представлява първоначалния позиция на инструмента и клавиатурата за чип трябва да се свърже към края на проводника е разтопен топка.
Позиция II - комбинацията от зоната на контакт с чип диригент.
Позиция III - комбинирани елементи са заварени с прилагането на налягане Р и нагревателната повърхност до температура Т.
Позиция IV - чрез заваряване главата оформен контур бод. контур форма се определя от конструкцията на устройството.
В позиция V има изравняване на проводник подложка с корпуса.
В станция VI има заваряване тел втори край бод и счупване.
В позиции завършващи VII съединение подложки образуване цикъл с краищата на проводника са кондензирани на топка.
Такава последователност на преходи, когато съединенията (с изключение на конвекторна проводник) и типично ултразвуково заваряване (PSM).
Грешките, направени при извършване на тези преходи може да доведе до образуването на следните дефекти:
Грешка при намирането на подложките на позиции I, V, може да ги накара нежелано превключване верига.
Неправилното изпълнение на подравняване проводник с контактната подложка (Поз. II и VI) може да доведе до факта, че контактът на центъра на топка ще бъде изместена до ръба на перона с повече от половината диаметъра и по-малко от 3/4 от завареното съединение ще бъде в рамките на подложката ,
Манипулирането с проводниците на елемента. IV и V могат да причинят счупване и унищожаване на проводниците преди извършва заварки в поз. III.
Ако прекъсването на кабели в поз. VI, формирането на "опашки" с дължина повече от 3 пъти диаметъра на проводник, което също е неприемливо дефект.
заваряване налягане с индиректно средство за отопление на пулса (кожа)
Това е вид термокомпресия слепване. Той се използва широко в интегрални схеми, които не позволяват на обща загрявка.
Предназначен за заваряване злато (АС), алуминий (Al) и мед (Си) диаметър тел Æ 20100 микрона с различни филми депозиран на полупроводникови субстрати
Фиг. 5. кожата на заваряване верига
Инструментът е изработен от огнеупорен материал, който служи като проводник на електрически ток.
Когато възникне импулсен електрически ток ритмично нагряване инструмент, при което е възможно да се заварява електрическите терминали на по-малко гъвкав металите: мед, сребро сплав.
Свързани статии