Герметизация корпусов

Разделение пластин на кристаллы

Разбраковка кристаллов

- скрайбирование и раскалывание

нанесение алмазным резцом на поверхности пластины в двух

взаимно перпендикулярных направлениях рисок с образованием

напряженных областей, при слабом механическом воздействии

пластина разламывается на отдельные части вдоль линий скрайбирования

(консольный изгиб на сферической опоре, прокатка пластины

между валиками или ломка с помощью ролика)

- лазерное скрайбирование и раскалывание

испарение узкой полосы материала (ширина не более 40 мкм,

глубина 40..100 мкм)

- сквозное разделение (резка) алмазным диском

- скрайбирование травлением

- сборка и монтаж кристаллов в корпусах

(в целом - затраты - 30..65% всех затрат на изготовление в зависимости от

степени интеграции)

- подготовка поверхности основания и нанесение присоединительного

материала (клея, суспензии стекла, лудящей пасты) сеткографическим

способом

- пленочные клеи - неполимеризованный подсушенный клей в виде

пленки (перед монтажом для активации поверхности пленки

ее погружают в этиловый спирт)

- пайка стеклом для крепления керамических, поликоровых и ситалловых

подложек (суспензия (паста) стеклянного порошка в деионизованной

воде наносится на очищенные поверхности, которые сжимаются,

сушатся и оплавляются в печи с контролируемой атмосферой)

- мягкие припои: Au-Sn (80%-20%, 280° С), Pb-Sn-Ag (92%-5,5%-2,5%, 300° С);

припой в виде фольговых дисков или пасты наносится трафаретным

способом (кристаллы на установочной плоскости должны иметь слой

металлизации (золото, серебро или никель с подслоем хрома), а

основание корпуса – никелевое или золотое покрытие!)

- эвтектический сплав Au-Si (94%-6%, 370° С) в виде фольгового

диска помещают между кристаллом м основанием. Пайка при 390..420° С,

ультразвуковой прижим кристалла под давлением 1..3 Н/мм2 за время 3..5 с.

- контактно-реактивная пайка - контактное плавление без припоя, защитная

пленка двуокиси кремния кристалла в местах пайки стравливается,

золочение контактной площадки корпуса

- вакуумное осаждение золота

- локальное гальваническое золочение

- вжигание золотой пасты

сжатие кристалла с усилием 0,8 Н при 390..420° С

- подача кристаллов на рабочую позицию

ориентирование кристаллов (после разделения пластин)

- раздельное - отдельные хаотично расположенные кристаллы

- групповое - сохранение положения кристаллов

после скрайбирования и разлома закрепление пластины с кристаллами

на специальном диске

- воском

- примораживание

- приклеивание к тонкой эластичной пленке

- установка и присоединение кристалла (подложки) к основанию корпуса

- припой - эвтектический сплав золота с германием или кремнием

- соединение контактных площадок кристалла (подложки) с выводами корпуса

- проволочный монтаж

термокомпрессионная сварка (привариваемая проволока

(материал - золото или алюминий, диаметр 10..40 мкм)

и капилляр совмещены в одном электроде,

проволоку отрезают водородной горелкой, применяют

контакты "алюминий-алюминий" для транзисторов или

"золото-золото" для тонкопленочных микросхем)

- сборка и монтаж навесных элементов (бескорпусных кристаллов) на подложке

- с проволочными мягкими выводами

крепление к плате эпоксидным

клеем с последующей пайкой к

контактным площадкам

- с объемными жесткими выводами

- столбиковые

- шариковые

- балочные

- проволочный монтаж (микросварка)

- ленточный монтаж (микросварка)

лента двухслойная: алюминий (70 мкм) и

полиимид (50) мкм,

кадры изготавливаются с помощью

двухсторонней фотолитографии

(проводящий рисунок и изолирующие

элементы)

групповая сварка термокомпрессионная или ультразвуковая

(микросварка) - 300..800° С, удельное давление 100..200 Н/мм2

- термокомпрессионная (ТКС)

400° С

- косвенным импульсным

нагревом (СКИН) 650° С

- электроконтактная

односторонняя (ЭКОС) 800° С

- ультразвуковая (УЗС) частота

20..60 кГц, амплитуда 0,5..2 мкм.

- жесткими объемными выводами

выступы полусферической формы высотой 60 мкм покрытые

припоем (формируются до разделения пластины на кристаллы:

- формирование окон в защитном окисле диаметром 70 мкм

- осаждение в вакууме слоев ванадия и меди толщиной десятые

доли мкм на всю поверхность

- формирование фотомаски участков выводов

- наращивание слоя меди толщиной 50..60 мкм

- нанесение слоя серебра толщиной несколько мкм

- удаление фотомаски

- стравливание слоев меди и ванадия

- горячее лужение выводов

соединение с контактными площадками пайкой

- совмещение выводов с контактными площадками

(метод перевернутого кристалла, точность совмещения ±0,015 мм)

- присоединение выводов - пайка или термокомпрессионная сварка

- контактная электросварка - вакуум-плотный шов

электродуговая сварка (металлические, металлостеклянные корпуса)

- дуга прямого действия - дуга комбинированного

действия

- холодная сварка - вакуум-плотный шов с толщиной материала более 0,3 мм

- пайка припоями при 180..220° С с предварительным

облуживанием деталей в защитной атмосфере без флюса