Сборка полупроводниковых приборов и интегральных микросхем

МинистерствообразованияРоссийскойФедерации

Кафедра:«Электронноемашиностроение».

Курсовойпроект

Сборкаполупроводниковыхприборов иинтегральныхмикросхем

Выполнил:ст-т гр. ЭПУ - 32

КозачукВиталий Михайлович

Проверил:доцент

ШумаринВиктор Пракофьевич

Саратов2000 г.

СБОРКАПОЛУПРОВОДНИКОВЫХПРИБОРОВ

ИИНТЕГРАЛЬНЫХМИКРОСХЕМ

Особенностипроцесса сборки

Сборка полупроводниковыхприборов иинтегральныхмикросхемявляется наиболеетрудоемкими ответственнымтехнологическимэтапом в общемцикле их изготовления.От качествасборочныхопераций всильной степенизависят стабильностьэлектрическихпараметрови надежностьготовых изделий.

Этап сборкиначинаетсяпосле завершениягрупповойобработкиполупроводниковыхпластин попланарнойтехнологиии разделе­нияих на отдельныеэлементы (кристаллы).Эти кристаллы,могут иметьпростейшую(диодную илитранзисторную)структуру иливключать в себясложную интегральнуюмикросхему(с большимколичествомактивных ипассивныхэлементов) ипоступать насборку дискретных,гибридных илимонолитныхкомпозиций.

Трудностьпроцесса сборкизаключаетсяв том, что каждыйкласс дискретныхприборов и ИМСимеет своиконструктивныеособенности,которые требуютвполне определенныхсборочныхопераций ирежимов ихпроведения.

Процесс сборкивключает в себятри основныетехнологическиеоперации:присоединениекристалла коснованиюкорпуса; присоединениетоковедущихвыводов к активными пассивнымэлементамполупроводниковогокристалла квнутреннимэлементамкорпуса; герметизациякристалла отвнешней среды.

Присоединениекристалла коснованиюкорпуса

Присоединениекристаллаполупроводниковогоприбора илиИМС к основаниюкорпуса проводятс помощью процессовпайки, приплавленияс использованиемэвтектическихсплавов иприклеи­вания.

Основнымтребованиемк операцииприсоединениякристаллаявляется созданиесоединениякристалл основаниекорпуса, об­ладающеговысокой механическойпрочностью,хорошей электрои теплопроводностью.

Пайка процесс соединениядвух различныхдеталей безих расплавленияс помощью третьегокомпонента,называемогопри­поем. Особенностьюпроцесса пайкиявляется то,что припой приобразованиипаяного соединениянаходится вжидком состоянии,а соединяемыедетали в твердом.

Сущность процессапайки состоитв следующем.Если междусоединяемымидеталями поместитьпрокладки изприпоя и всюкомпозициюнагреть дотемпературыплавленияприпоя, то будутиметь местоследующие трифизическихпроцесса. Сначаларас­плавленныйприпой смачиваетповерхностисоединяемыхдеталей. Далеев смоченныхместах происходятпроцессы межатомноговза­имодействиямежду припоеми каждым издвух смоченныхим ма­териалов.При смачиваниивозможны двапроцесса: взаимноерастворениесмоченногоматериала иприпоя или ихвзаимная диф­фузия.После охлаждениянагретой композицииприпой переходитв твердое состояние.При этом образуетсяпрочное паяноесоедине­ниемежду исходнымиматериаламии припоем.

Процесс пайкихорошо изучен,он прост и нетребует сложногои дорогостоящегооборудования.При серийномвыпуске изделийэлектроннойтехники припайкаполупроводниковыхкристалловк основаниямкорпусов производитсяв конвейерныхпечах, обла­дающихвысокойпроизводительностью.Пайка проводитсяв вос­становительной(водород) илинейтральной(азот, аргон)среде. В печизагружаютмногоместныекассеты, в которыепредваритель­нопомещают основаниякорпусов, навескиприпоя и полупроводни­ковыекристаллы. Придвижении конвейернойленты кассетас сое­диняемымидеталямипоследовательнопроходит зонынагрева, постояннойтемпературы,охлаждения.Скорость движениякассеты итемпературныйрежим задаюти регулируютв соответствиис тех­нологическимии конструктивнымиособенностямиконкретноготипа полупроводниковогоприбора илиИМС.

Наряду с конвейернымипечами дляприпайкиполупроводнико­вогокристалла коснованиюкорпуса используютустановки,кото­рые имеютодну индивидуальнуюнагреваемуюпозицию, накоторую устанавливаюттолько однудеталь корпуса(ножку) и одинполупроводниковыйкристалл. Приработе на такойустановкеоператор спомощью манипулятораустанавливаеткристалл наоснованиекорпуса и производиткратковременныйнагрев соединя­емогоузла. В зонунагрева подаетсяинертный газ.Этот способсоединениядеталей даетхорошие результатыпри условиипредва­рительногооблуживаниясоединяемыхповерхностейкристалла иоснованиякорпуса.

Процесс присоединениякристаллапайкой подразделяютна низкотемпературный(до 400°С) и высокотемпературный(выше 400°С). В качественизкотемпературныхприпоев используютспла­вы на основесвинца и оловас добавками(до 2%) сурьмы иливис­мута. Добавкасурьмы иливисмута воловянно-свинцовыйприпой позволяетизбежать появления«оловяннойчумы» в готовыхпри­борах иИМС при ихэксплуатациии длительномхранении.Высо­котемпературныеприпои изготовляютна основе серебра(ПСр-45, ПСр-72 и др.).

На технологическийпроцесс пайкии качествополученногопая­ного соединениядеталей сильноевлияние оказываютчистота сое­диняемыхметаллическихповерхностейи применяемогоприпоя, составатмосферырабочего процессаи наличие флюсов.

Наиболее широкоеприменениепроцесс пайкинаходит присборке дискретныхполупроводниковыхприборов (диодов,транзис­торов,тиристорови Др.). Это объясняетсятем, что процесспайки даетвозможностьполучить хорошийэлектрическийи тепловойконтакт междукристалломполупроводникаи кристаллодержателемкорпуса, причемплощадь контактногосоединенияможет бытьдостаточнобольшой (дляприборов большоймощности).

Особое местопроцесс пайкизанимает призакрепленииполу­проводниковогокристаллабольшой площадина основаниикорпу­са измеди. В этомслучае дляснижениятермомеханическихнапря­жений,возникающихза счет разницыв температурныхкоэффици­ентахрасширенияполупроводниковыхматериалови меди, широкоиспользуютмолибденовыеи молибденовольфрамовыетермоком­пенсаторы,имеющие площадь,равную площадиполупроводнико­вогокристалла, аТКl—близкийк ТКlполупроводника.Такая сложнаямногоступенчатаякомпозицияс двумя прослойкамииз припоя суспехом используетсяпри сборкеполупроводниковыхприборов среднейи большой мощностей.

Дальнейшееразвитие процесспайки получилпри сборкеинтег­ральныхмикросхем потехнологии«перевернутогокристалла».Эта технологияпредусматриваетпредварительноесоздание напланарнойстороне кристаллас ИМС «шариковыхвыводов» или«контакт­ныхвыступов»,которые представляютсобой бугоркииз меди, покрытыеприпоем илиоловом. Такойкристалл располагаютна поверхностиподложки илина основаниикорпуса так,чтобы бугор­кисоприкасалисьс ней в определенныхучастках. Такимобразом, кристаллпереворачиваетсяи его планарнаясторона посредствомбугорков контактируетс поверхностьюоснованиякорпуса.

При кратковременномнагреве такойкомпозициипроисходитпрочное соединениеконтактныхвыступовполупроводниковогокристалла соснованиемкорпуса. Следуетотметить, чтоте участкиповерхностикорпуса, с которымисоприкасаются«выступы»,пред­варительнотоже облуживаются.Поэтому в моментнагрева проис­ходитсоединениеприпоя основаниякорпуса с припоемконтактныхвы­ступов.

На рис. 1, а показанвариант присоединения кристаллаИМС, имеющегомедные облуженныекон­тактныевыступы, к подложке.Та­кая конструкциявыводов небоится растеканияприпоя по подложке.Наличие высокогогрибообразноговыступа обеспечиваетнеобходимыйзазор междуполупроводниковымкристалломи подложкойпри расплавленииприпоя. Этопозволяетпроводитьприсоединениекристалла кподложке свысокой степеньюточ­ности.

На рис. 1, в показанвариант сборкикристаллов,имеющих мяг­киестолбиковыевыводы из припояна основеоловосвинец.

П
рисоединениетакого кристаллак основаниюкорпуса проводятобычным нагревомбез дополнитель­ногодавления накристалл. Припойконтактныхвыступов принагрева­ниии расплавлениине растекаетсяпо поверхностиоблуженныхучаст­ковоснованиякорпуса за счетсил поверхностногонатяжения. Это,кроме того,обеспечиваетопределен­ныйзазор междукристалломи под­ложкой.

Рассмотренныйметод присоединениякристалловИМС к осно­ваниюкорпуса илик какой-либоплате позволяетв значительнойстепени механизироватьи автоматизироватьтехнологическийпро­цесс сборки.

Приплавлениес использованиемэвтектическихсплавов. Этотспособ присоединенияполупроводниковыхкристалловк основаниюкорпуса основанна образованиирасплавленнойзоны, в которойпроисходитрастворениеповерхностногослоя полупроводниковогоматериала ислоя металлаоснованиякорпуса.

В промышленностиширокое применениеполучили дваэвтекти­ческихсплава: золотокремний(температураплавления370°С) я золотогерманий(температураплавления356°С). Процессэвтектическогоприсоединениякристалла коснованиюкорпуса имеетдве разновидности.Первый видоснован наиспользованиипрокладки изэвтектическогосплава, котораярасполагаетсямежду соединяемымиэлементами:кристалломи корпусом. Вэтом виде соединенияповерхностьоснованиякорпуса должнаиметь зо­лотоепокрытие в видетонкой пленки,а поверхностьполупроводни­ковогокристалла можетне иметь золотогопокрытия (длякремния и германия)или быть покрытойтонким слоемзолота (в случаеприсоединениядругих полупроводниковыхматериалов).При на­греветакой композициидо температурыплавленияэвтектическогосплава междусоединяемымиэлементами(кристаллоснованиекорпуса) образуетсяжидкая зона.В этой жидкойзоне происходитс одной сторонырастворениеслоя полупроводниковогоматериалакристалла (илислоя золота,нанесенногона поверхностькри­сталла).

После охлаждениявсей системы(основаниекорпуса эвтектическийрасплавполупроводниковыйкристалл) происходитза­твердеваниежидкой зоныэвтектическогосплава, а награницеполупроводникэвтектическийсплав образуетсятвердый раствор.В результатеэтого процессасоздаетсямеханическипрочное соеди­нениеполупроводниковогоматериала соснованиемкорпуса.

Второй видэвтектическогоприсоединениякристалла коснова­ниюкорпуса обычнореализуетсядля кристалловиз кремния илигермания. Вотличие отпервого видадля присоединениякристал­лане используетсяпрокладка изэвтектическогосплава. В этомслучае жидкаязона эвтектическогорасплава образуетсяв резуль­татенагрева композициипозолоченноеоснованиекорпусакри­сталлкремния (илигермания). Рассмотримподробнее этотпроцесс. Еслина поверхностьоснованиякорпуса, имеющеготонкий слойзолотого покрытия,поместитькристалл кремния,не имеющийзолотого покрытия,и всю системунагреть дотемпературына 4050°Свыше температурыэвтектикизолотокремний,то между соединяемымиэлементамиобразуетсяжидкая фазаэвтектическогосостава. Таккак процесссплавленияслоя золотас кремниемявля­етсянеравновесным,то количествокремния и золота,растворив­шихсяв жидкой зоне,будет определятьсятолщиной золотогопо­крытия,температуройи временемпроведенияпроцесса сплавления.При достаточнобольших выдержкахи постояннойтемпературепроцесс сплавлениязолота с кремниемприближаетсяк равновес­номуи характеризуетсяпостояннымобъемом жидкойфазы золо­то-кремний.Наличие большогоколичестважидкой фазыможет привестик вытеканиюее из-под кристаллакремния к егоперифе­рии.При затвердеваниивытекшая эвтектикаприводит кобразова­ниюдостаточнобольших механическихнапряженийи раковин вструктурекристаллакремния, которыерезко снижаютпрочностьсплавной структурыи ухудшают ееэлектрофизическиепараметры.

При минимальныхзначенияхвремени и температурысплавлениезолота с кремниемпроисходитне равномернопо всей площадисоприкосновениякристалла соснованиемкорпуса, а лишьв ее от­дельныхточках.

В результатеэтого уменьшаетсяпрочностьсплавногосоедине­ния,увеличиваютсяэлектрическоеи тепловоесопротивлениякон­такта иснижаетсянадежностьполученнойарматуры.

Существенноевлияние напроцесс эвтектическогосплавленияоказываетсостояниеповерхностейисходных соединяемыхэлемен­тов.Наличие загрязненийна этих поверхностяхприводит кухуд­шениюсмачиванияконтактирующихповерхностейжидкой фазойи неравномерномурастворению.

Приклеиваниеэтопроцесс соединенияэлементов другс дру­гом, основанныйна клеящихсвойствахнекоторыхматериалов,которыепозволяютполучать механическипрочные соединениямежду полупроводниковымикристалламии основаниямикорпусов(металлическими,стекляннымиили керамическими).Прочностьсклеиванияопределяетсясилой сцеплениямежду клееми склеива­емымиповерхностямиэлементов.

Склеиваниеразличныхэлементовинтегральныхсхем даетвоз­можностьсоединять самыеразнообразныематериалы вразличныхсочетаниях,упрощать конструкциюузла, уменьшатьего массу, снижатьрасход дорогостоящихматериалов,не применятьприпоев иэвтектическихсплавов, значительноупрощатьтехнологическиепроцессы сборкисамых сложныхполупроводниковыхприборов и ИМС.

В результатеприклеиванияможно получатьарматуры ислож­ные композициис электроизоляционными,оптическимии токопроводящимисвойствами.Присоединениекристалловк основаниюкорпуса с помощьюпроцесса приклеиваниянезаменимопри сборке имонтаже элементовгибридных,монолитныхи оптоэлектронныхсхем.

При приклеиваниикристалловна основаниякорпусов применя­ютразличные типыклеев: изоляционные,токопроводящие,светопроводящиеи теплопроводящие.По активностивзаимодействиямежду клееми склеиваемымиповерхностямиразличаютполярные (наоснове эпоксидныхсмол) и неполярные(на основеполиэти­лена).

Качество процессаприклеиванияв значительнойстепени зави­ситне только отсвойств клея,но и от состоянияповерхностейсклеиваемыхэлементов. Дляполученияпрочного соединениянеоб­ходимотщательнообработатьи очиститьсклеиваемыеповерхно­сти.Важную рольв процессесклеиванияиграет температура.Так, при склеиванииэлементовконструкций,которые неподвергаютсяв последующихтехнологическихоперацияхвоздействиювысоких температур,можно использоватьклеи холодногоотвержденияна эпоксиднойоснове. Дляприклеиваниякремниевыхкристалловк металлическимили керамическимоснованиямкорпусов обычноиспользуютклей ВК-2, представляющийсобой растворкремнийорганическойсмолы в органическомрастворителес мелкодиспергированнымасбестом вкачестве активногонаполнителяили ВК32200,в котором вкачестве наполнителяиспользуютстекло иликварц.

Технологическийпроцесс приклеиванияполупроводниковыхкристалловпроводят вспециальныхсборочныхкассетах,обеспе­чивающихнужную ориентациюкристалла наоснованиикорпуса и необходимоеприжатие егок основанию.Собранныекассеты в зависимостиот используемогоклеящего материалаподвергаютопределеннойтермическойобработке иливыдерживаютпри ком­натнойтемпературе.

Особые группысоставляютэлектропроводящиеи оптическиеклеи, используемыедля склеиванияэлементов иузлов гибридныхи оптоэлектронныхИМС. Токопроводящиеклеи представляютсобой композициина основе эпоксидныхи кремнийорганическихсмол с добавлениемпорошков серебраили никеля.Среди них наи­болееширокое распространениеполучили клеиАС-40В, ЭК-А, ЭК-Б,К-3, ЭВТ и КН-1,представляющиесобой пастообразныежидкости судельнымэлектрическимсопротивлением0,010,001 Ом-см и диапазономрабочих температурот 60 до+150°С. К оптическимклеям предъявляютдополнительныетребованияпо значениюкоэффициентовпреломленияи светопропускания.Наи­более широкоераспространениеполучили оптическиеклеи ОК.-72 Ф, ОП-429,ОП-430, ОП-ЗМ.

Присоединениевыводов

В современныхполупроводниковыхприборах иинтегральныхмик­росхемах,у которых размерконтактныхплощадок составляетнесколькодесятков микрометров,процесс присоединениявыводов являетсяодним из самыхтрудоемкихтехнологическихопераций.

В настоящеевремя дляприсоединениявыводов к контактнымплощадкаминтегральныхсхем используюттри разновидностисварки: термокомпрессионную,электроконтактнуюи ультразву­ковую.

Термокомпрессионнаясварка позволяетприсоединятьэлектри­ческиевыводы толщинойнесколькодесятков микрометровк оми­ческимконтактамкристалловдиаметром неменее 2050мкм, причемэлектрическийвывод можноприсоединитьнепосредственнок поверхностиполупроводникабез промежуточногометаллическо­гопокрытия следующимобразом. Тонкуюзолотую илиалюминие­вуюпроволокуприкладываютк кристаллуи прижимаютнагретым стержнем.После небольшойвыдержки проволокаоказываетсяплотно сцепленнойс поверхностьюкристалла.Сцеплениепроисхо­дитвследствиетого, что дажепри небольшихудельных давлениях,действующихна кристаллполупроводникаи не вызывающихего разрушения,локальноедавление вмикровыступахна поверхностиможет бытьвесьма большим.Это приводитк пластическойдефор­мациивыступов, чемуспособствуетподогрев дотемпературыниже эвтектическойдля данногометалла иполупроводника,что не вы­зываеткаких-либоизменений вструктурекристалла.Происходя­щаядеформация(затекание)микровыступови микровпадинобус­ловливаетпрочную адгезиюи надежныйконтакт, вследствиеван-дер-ваальсовыхсил сцепления,а с повышениемтемпературымеж­ду соединяемымиматериаламиболее вероятнахимическаясвязь. Термокомпрессионнаясварка имеетследующиепреимущества:

1. соединениедеталей происходитбез расплавлениясвариваемыхматериалов;

2. удельное давление,прикладываемоек кристаллу,не приводитк механическимповреждениямполупроводниковогоматериала;

3. соединенияполучают беззагрязнений,так как неиспользуютприпои и флюсы.

К недостаткамследует отнестималую производительностьпроцесса.

Термокомпрессионнуюсварку можноосуществлятьпутем сое­диненийвнахлест ивстык. При сваркевнахлестэлектрическийпроволочныйвывод, какотмечалось,накладываютна контактнуюплощадку кристаллаполупроводникаи прижимаютк нему специ­альныминструментомдо возникновениядеформациивывода. Осьпроволочноговывода присварке располагаютпараллельноплос­костиконтактнойплощадки. Присварке встыкпроволочныйвывод привариваютторцом к контактнойплощадке. Осьпроволочноговывода в местеприсоединенияперпендикулярнаплоскостикон­тактнойплощадки.

Сварка внахлестобеспечиваетпрочное соединениекристаллаполупроводникас проволочнымивыводами иззолота, алюминия,серебра и другихпластичныхметаллов, асварка встыктолькос выводами иззолота. Толщинапроволочныхвыводов можетсо­ставлять15-100 мкм.

Присоединятьвыводы можнокак к чистымкристалламполу­проводника,так и к контактнымплощадкам,покрытым слоемнапылённогозолота илиалюминия. Прииспользованиичистых поверхностейкристаллаувеличиваетсяпереходноесопротивлениеконтакта иухудшаютсяэлектрическиепараметрыприборов.

Элементы, подлежащиетермокомпрессионнойсварке, проходятопределеннуютехнологическуюобработку.Поверхностькристаллаполупроводника,покрытую слоемзолота илиалюминия,обезжи­ривают.

Золотую проволокуотжигают при300600°С втечение 520мин в зависимостиот способасоединениядеталей. Алюминие­вуюпроволокупротравливаютв насыщенномрастворе едкогонат­ра при 80°Св течение 12мин, промываютв дистиллированнойводе, и сушат.

Основнымипараметрамирежима термокомпрессионнойсварки являютсяудельное давление,температуранагрева и времясварки, Удельноедавление выбираютв зависимостиот допустимогона­пряжениясжатия кристаллаполупроводникаи допустимойдефор­мацииматериалапривариваемоговывода. Времясварки выбираютэкспериментальнымпутем.

Относительнаядеформацияпри термокомпрессионнойсварке

,

где dдиаметрпроволоки, мкм;bширинасоединения,мкм.

Давление наинструментопределяют,исходя израспределениянапряженийна стадии завершениядеформации:

,

г
деAкоэффициент,характеризующийизменениенапряженийв процесседеформациипроволоки;fприведенныйкоэффициенттрения, характеризующийтрение междуинструментом,проволо­койи подложкой;относительнаядеформация;пределте­кучестиматериалапроволоки притемпературедеформации;dдиаметр проволоки;Dдиаметрприжимногоинструмента,рав­ный обычно(2ч3)d.

Рис. 2. Номограммадля выборарежимов термокомпрессионнойсварки:

азолотой проволокис плёнкой алюминия;балюминиевойпроволоки сплёнкой алюминия

На рис. 2 приведеныномограммырежимовтермокомпрес­сионнойсварки золотой(а) и алюминиевой(б) проволокис алю­миниевымиконтактнымиплощадками.Эти номограммыдают воз­можностьоптимальноговыбора соотношениямежду давлением,температуройи временем.

Термокомпрессионнаясварка имеетдовольно многоразновид­ностей,которые можноклассифицироватьпо способунагрева, поспособу присоединения,по форме инструмента.По способунагре­ва различаюттермокомпрессионнуюсварку с раздельнымнагревом иглы,кристалла илипуансона, атакже с одновременнымнагре­вом двухиз этих элементов.По способуприсоединениятермоком­прессионнаясварка можетбыть встык ивнахлест. Поформе инструментаразличают«птичий клюв»,«клин», «капилляр»и «иглу» (рис.14.3).

При сваркеинструментом«птичий клюв»одно и то жеустройствоподает проволоку,присоединяетее к контактнымплощадкаминтегральнойсхемы и автоматическиобрывает, невыпуская ееиз «клюва».Инструментв виде «клина»прижимает конецпроволоки кподложке, приэтом вдавливаетсяне вся проволока,а только центральнаяее часть. Присварке с помощью«капиллярногоинст­румента»проволокапроходит черезнего. Капиллярныйнаконеч­никодновременнослужит инструментом,передающимдавление напроволоку. Присварке «иглой»конец проволочноговывода подво­дятв зону сваркиспециальныммеханизмоми накладываютна контактнуюплощадку, азатем прижимаютее иглой сопределеннымусилием.

Р
ис.3. Типы инструментовдля проведениятермокомпрессионнойсварки:

а«птичий клюв»;б«клин»; в«капилляр»;г«игла»

Для осуществленияпроцессатермокомпрессионнойсварки ис­пользуютсяразличныеустановки,основнымиузлами которыхявляются: рабочийстолик с нагревательнойколонкой илибез нее, механизмсоздания давленияна присоединяемыйвывод, рабочийинструмент,механизм подачии обрыва проволокидля выводов,механизм подачикристалловили деталейс присоединеннымк ним кристаллом;механизм совмещениясоединяемыхэлементов,опти­ческаясистема визуальногонаблюденияпроцесса сварки,блоки питанияи управления.Все перечисленныеузлы могутиметь раз­личноеконструктивноеисполнение,однако принципих устройстваи характервыполняемойработы одинаков.

Так, рабочийстолик всехустановокслужит длязакреплениякристалла иликорпуса интегральнойсхемы в определенномполо­жении.Обычно рабочийстолик термокомпрессионныхустановокявляется сменным,что позволяетзакреплятькристаллыразличныхразмеров игеометрическихформ. Нагревательнаяколонка служитдля нагревакристалловили корпусовдо требуемойтемпературыи позволяетрегулироватьее в пределах50500°С сточностьюре­гулировки+5°С. Механизмсоздания давленияпредназначендля прижатиявывода к контактнойплощадке кристаллаи обеспечива­етрегулированиеусилия от 0,01 до5 Н с точностью±5%. Рабо­чийинструментявляется однимиз основныхузлов термокомпрес­сионнойустановки. Егоизготовляютиз твердыхсплавов типаВК-6М, ВК-15 (дляинструментов«птичий клюв»и «капилляр»)

или из синтетическогокорунда (для«клина» и «иглы»).Конструк­циямеханизмаподачи и отрывапроволокизависит от типауста­новкии формы рабочегоинструмента.Наиболее широкораспрост­раненыдва способаотрыва; рычажныйи электромагнитный.Про­цесс отрывапроволочноговывода послеизготовлениятермоком­прессионногосоединенияна кристаллеинтегральнойсхемы без нарушенияего прочностиво многом зависитот конструктивныхособенностеймеханизма.Механизм подачикристалловили дета­лейк месту сваркипредставляетсобой обыкновенныезажимы илисложные кассеты,смонтированныена рабочемстолике уста­новки.Наибольшаяпроизводительностьдостигаетсяпри использо­ваниикассет с металлическойлентой, на которойкорпуса иликристаллыпредварительноориентируютсяв заданнойплоскости ив определенномположении.Механизм совмещенияобычно вклю­чаетв себя манипуляторы,которые позволяютперемещатькри­сталл доего совмещенияс соединяемымиэлементами.Обычно используютманипуляторыдвух видов:рычажные ипантографные.Оптическаясистема визуальногонаблюдениясостоит избиноку­лярногомикроскопаили увеличительногоэкрана-проектора.В за­висимостиот размеровприсоединяемыхэлементоввыбирают уве­личениеоптическойсистемы от 10до 100 крат.

Электроконтактнаясварка применяетсядля присоединенияметаллическихвыводов к контактнымплощадкамкристалловпо­лупроводниковыхприборов иинтегральныхмикросхем.Физиче­скаясущность процессаэлектроконтактнойсварки заключаетсяв нагреве соединяемыхэлементов влокальныхучастках приложенияэлектродов.Разогрев локальныхобластей соединяемыхэлементовпроисходитза счет возникающегов местах контактаматериала сэлектродамимаксимальногоэлектрическогосопротивленияпри прохождениичерез электродыэлектрическоготока. Основнымипараметрамипроцессаэлектроконтактнойсварки являютсязначе­ниесварочноготока, скоростьнарастаниятока, времявоздействиятока на соединяемыеэлементы и силаприжатия электродовк сое­диняемымдеталям.

В настоящеевремя дляприсоединениявыводов к контактнымплощадкамкристалловинтегральныхсхем используютсядва спо­собаэлектроконтактнойсварки: с одностороннимрасположениемдвух электродови с одностороннимрасположениемодного сдвоен­ногоэлектрода.Второй способотличаетсяот первого тем,что ра­бочиеэлектродывыполнены ввиде двух токонесущихэлементов,разделенныхмежду собойизоляционнойпрокладкой.В момент прижатиятакого электродак проволочномувыводу и пропусканиячерез образовавшуюсясистему электродноготока происходитвы­делениебольшого количестватеплоты в местеконтакта. Внешнеедавление всочетании сразогревомдеталей дотемпературыплас­тичностиили расплавленияприводит кпрочному ихсоединению.

Технологическоеоборудованиедля присоединениявыводов ме­тодомэлектроконтакнойсварки включаетв себя следующиеос­новные узлы:рабочий столик,механизм созданиядавления наэлектрод, механизмподачи и отрезкипроволоки,рабочий инстру­мент,механизм подачикристалловили корпусовс кристаллами,механизм совмещениясоединяемыхэлементов,оптическуюсистему визуальногонаблюденияпроцесса сварки,блоки питанияи управ­ления.Рабочий столикслужит длярасположенияна нем кристал­ловили корпусовс кристаллами.Механизм созданиядавления наэлектрод позволяетприкладыватьусилия 0,10,5Н. Принцип дей­ствиямеханизмаподачи и отрезкипроволокиоснован надвижении проволокичерез капиллярноеотверстие иотрезании еерычажным ножом.Форма и материалрабочего инструментаоказываютболь­шое влияниена качествои производительностьпроцессаэлектро­контактнойсварки. Обычнорабочая частьнаконечниковэлектро­довимеет формуусеченнойпирамиды иизготовляетсяиз высокопрочногоматериала наоснове карбидавольфрама маркиВК-8. Механизмподачи кристалловвключает в себянабор кассет,а ме­ханизмсовмещениясистемуманипуляторов,которые позволяютрасполагатькристалл внужном положении.Оптическаявизуаль­наясистема наблюдениясостоит измикроскопаили проектора.Блок питанияи управленияпозволяетзадавать рабочийрежим сваркии производитьего перестройкуи регулировкупри смене типакристалла иматериалавывода.

Ультразвуковаясварка, применяемаядля присоединениявыво­дов кконтактнымплощадкамполупроводниковыхприборов иин­тегральныхсхем, имеетследующиепреимущества:отсутствиенагрева соединяемыхэлементов,малое времясварки, возможностьсварки разнородныхи трудносвариваемыхматериалов.Отсутствиенагрева позволяетполучать соединениябез плавлениясваривае­мыхдеталей. Малоевремя сваркидает возможностьповыситьпро­изводительностьпроцесса сборки.

Механизм образованиясоединениямежду выводоми контакт­нойплощадкой приультразвуковойсварке определяетсяпластиче­скойдеформацией,удалениемзагрязнения,самодиффузиейи сила­миповерхностногонатяжения.Процесс ультразвуковойсварки характеризуетсятремя основнымипараметрами:амплитудойи частотойультразвуковыхколебаний,значениемприложенногодав­ления ивременем проведенияпроцесса сварки.^Установки дляультразвуковойсварки состоятиз следующихосновных узлов:ра­бочегостолика, механизмасоздания давления,механизмаподачи Н отрезкипроволоки,ультразвуковогосварочногоустройстваи оп­тическойсистемы.

Герметизациякристалла

После того какполупроводниковыйкристалл ориентировани за­крепленна основаниикорпуса и к егоконтактнымплощадкамприсоединенывыводы, егонеобходимозащитить отвлияния окру­жающейсреды, т. е. создатьвокруг негогерметичнуюи механиче­скипрочную оболочку.Такая оболочкаможет бытьсоздана либоприсоединениемк основаниюкорпуса специальнойкрышки (баллона),которая накрываетполупроводниковыйкристалл иизолирует егоот внешнейсреды, либообволакиваниемоснованиякорпуса срасположеннымна нем полупроводниковымкристалломпласт­массой,которая такжеотделяет кристаллот внешнейсреды.

Для герметичногосоединенияоснованиякорпуса с крышкойили баллоном(дискретныйвариант полупроводниковыхприборов) широкоиспользуютпайку, электроконтактнуюи холоднуюсварку, а длягерметизациикристалла надержателезаливку,обволаки­ваниеи опрессовкупластмассой.)

Пайка. Пайкуприменяют длягерметизациикак дискретныхприборов, таки ИМС. Наибольшеепрактическоеиспользованиеэтот процесснашел при сборкеи герметизациикорпусов диодови транзисторов.Элементы конструкциикорпусов включаютв себя отдельныеузлы и блоки,полученныена основаниипроцессовпайки: металлас металлом,металла с керамикойи металла состеклом. Рассмотримэти виды пайки.

Пайка металлас металломуже рассматриваласьв §2. По­этомуздесь остановимсялишь на технологическихособенностях,которые связаныс получениемгерметичныхпаяных соединений.

Основнымиэлементамипаяного соединенияпри герметизацииинтегральныхсхем являютсяоснованиекорпуса и крышка.Про­цесс соединенияоснованиякорпуса с крышкойможет проводитьсялибо с использованиемпрослойкиприпоя, котораярасполагаетсямежду основаниемкорпуса и крышкойв виде кольца,либо без прослойкиприпоя. Во второмслучае краяоснованиякорпуса и крышкипредварительнооблуживаютприпоем.

При герметизациидиодов, транзисторови тиристоровв зависи­мостиот конструкциикорпуса могутиметь местонесколькопая­ных соединений.Так, пайкойсоединяюткристаллодержательс баллоном игерметизируютверхние выводыкорпуса тиристора.

Кпроцессу пайкипри герметизациипредъявляюттребованияпо чистотеисходных деталей,которые предварительноподверга­ютсяочистке, промывкеи сушке. Процесспайки проводятв ваку­уме,инертной иливосстановительнойсреде. Прииспользованиифлюсов пайкуможно проводитьна воздухе.Флюсы в значитель­нойстепени улучшаютсмачиваниеи растеканиеприпоя посоеди­няемымповерхностямдеталей, а этозалог образованиягерметич­ногопаяного шва.По выполняемойроли флюсыподразделяютна две группы;защитные иактивные. Защитныефлюсы предохраня­ютдетали от окисленияв процессепайки, а активныеспособствуютвосстановлениюоксидов, образовавшихсяв процессепайки. В качествезащитных флюсовнаиболее частоиспользуютрас­творыканифоли. Активнымифлюсами служатхлористый цинки хлористыйаммоний. Дляпайки используютприпои ПОС-40 иПОС-60.

Пайка керамикис металлом.В полупроводниковойтехнике. каки в электровакуумной,широкое применениенаходят спаике­рамики сметаллом, которыеобеспечиваютболее надежнуюгерме­тизацию.интегральныхсхем.

Припои, которыеиспользуютдля пайки металлас металлом, несмачиваютповерхностькерамическихдеталей и поэтомуне спаи­ваютсяс керамическимидеталями корпусовинтегральныхсхем.

Для полученияпаяных соединенийкерамики сметаллом еепредварительнометаллизируют.Металлизацияпроводитсяс по­мощью паст,которые наносятна керамическуюдеталь. Хорошеесцеплениеметаллизационногослоя с поверхностьюкерамики достигаетсявысокотемпературнымвжиганием. Привжигании пастрастворительулетучивается,а металлическиечастицы прочносоединяютсяс' поверхностьюкерамическойдетали. Толщинавоз-жженногослоя металласоставляетобычно несколькомикрометров.Нанесение ивжигание пастыможно повторятьпо несколькураз, при этомтолщина слояувеличиваетсяи качествометаллизационногослоя улучшается.Полученнуютаким образомметаллизирован­нуюкерамику можнопаять обычнымиприпоями.

Распространеннымспособом нанесенияметаллическихпокры­тий надетали керамическихкорпусов являетсяспекание слояметаллизационнойпасты с керамикойпри высокойтемпературе.В качествеисходных материаловиспользуютсяпорошки молибде­на,вольфрама,рения, тантала,железа, никеля,марганца, кобаль­та,хрома, серебраи меди с размерамизерен в несколькомикро­метров.Для приготовленияпаст эти порошкиразводят всвязую­щихвеществах:ацетоне, амилацетате,метиловомспирте и др.

Пайка металлизированныхкерамическихдеталей сметалличе­скимипроводитсяобычным способом.

Пайка стеклас металлом.Стекло ни содним из чистыхметал­лов неспаивается,так как чистаяповерхностьметаллов несмачи­ваетсяили плохо смачиваетсяжидким стеклом.

Однако еслиповерхностьметалла покрытаслоем оксида,то смачиваниеулучшается,оксид частичнорастворяетсяв стекле и послеохлажденияможет произойтигерметичноесоединение.Ос­новнаятрудность приизготовленииспаев металл стеклосостоит в подборекомпонентовстекла и металлас достаточноблизкими значениямикоэффициентовтермическогорасширенияво всем диа­пазонеот температурыплавлениястекла до минимальнойрабочей температурыполупроводниковогоприбора. Даженебольшоераз­личие вкоэффициентахтермическогорасширенияможет привестик образованиюмикротрещини разгерметизацииготового прибора.

Для осуществленияпайки стеклас металлом дляполучениягерметичныхспаев необходимо:подбиратькомпонентыс одинако­вымикоэффициентамитермическогорасширения;применятьстек­лянныйприпой в видесуспензии сметаллическимпорошком; по­степеннопереходитьот металла косновномустеклу с помощьюпромежуточныхстекол; металлизироватьповерхностьстекла.

Для получениягерметичныхспаев стеклас металломиспользу­юттри способанагрева исходныхдеталей: в пламенигазовой го­релки,с помощью токоввысокой частоты,в муфельныхили силитовыхпечах. Во всехслучаях процесспроводят навоздухе, таккак наличиеоксидной пленкиспособствуетпроцессу пайки.

Электроконтактнаясварка. Этотпроцесс широкоиспользуетсядля герметизациикорпусовполупроводниковыхприборов иинте­гральныхмикросхем. Онаоснована нарасплавленни определен­ныхчастей соединяемыхметаллическихдеталей за счетпрохож­дениячерез нихэлектрическоготока. Сущностьпроцессаэлектро­контактнойсварки состоитв том, что ксвариваемымдеталям под­водятдва электрода,на которыеподают определенноенапряжение.Так как площадьэлектродовзначительноменьше, чемплощадь сва­риваемыхдеталей, то припрохождениичерез всю системуэлект­рическоготока в местесоприкосновениясвариваемыхдеталей, 'находящихсяпод электродами,выделяетсябольшое количествотеплоты. Этопроисходитза счет большойплотности токав малом объемематериаласвариваемыхдеталей. Большиеплотности токаразогреваютконтактныеучастки дорасилавленияопределенныхзон исходныхматериалов.

При прекращениидействия токатемператураконтактныхуча­стковснижается, чтовлечет за собойостываниерасплавленнойзоны и ее рекристаллизацию.Полученнаятаким образомрекристаллизационнаязона герметичносоединяетоднородныеи разно­родныеметаллическиедетали другс другом.

Форма сварногошва зависитот геометрическойконфигурациирабочих электродов.Если электродывыполнены видезаострен­ныхстержней, тосварка получаетсяточечной. Еслиэлектроды ввиде трубки,то сварочныйшов имеет формукольца. Припластин­чатойформе электродовсварочный шовимеет вид полосы.

Большое значениедля качественнойгерметизациикорпусов приборовэлектросваркойимеет материал,из которогоизготовляютрабочие электроды.К материалуэлектродовпредъявляютповы­шенныетребованияпо тепло- иэлектропроводности,а также помеханическойпрочности. Дляудовлетворенияэтих требованийэлектродыделают комбинированными,выполненнымииз двух ма­териалов,один из которыхобладает высокойтеплопроводностью,а другой механическойпрочностью.Широкое распространениеполучили электроды,основаниекоторых изготовленоиз меди, а сердечник(рабочая часть) из сплававольфрама смедью.

Наряду с комбинированнымииспользуютэлектроды,выпол­ненныеиз однородногометалла илисплава. Так,для свариваниястальных деталейиспользуютэлектроды измеди (М1 и МЗ) ибронзы (0,40,8%хрома, 0,20,6%цинка, остальноемедь).Для сваркиматериаловс высокойэлектропроводностью(медь, сереброи т. п.) применяютэлектроды извольфрама имолибдена.

Электродыдолжны хорошоприлегать другк другу по рабочимсвариваемымповерхностям.Наличие дефектовна рабочихповерх­ностяхдеталей (риски,вмятины, раковиныи т. п.) приводитк не­равномерномуразогревусвариваемыхучастков деталейи обра­зованиюнегерметичногосварного швав готовом изделии.Особое вниманиеследует уделятькреплениюэлектродовв электродержа­телях,так как приплохом креплениимежду нимивозникает такназываемоепереходноесопротивление,которое приводитк разо­гревусамих электрододержателей.Электродыдолжны бытьстрого сооснымежду собой.Отсутствиесоосностиэлектродовприводит квозникновениюбрака при сварке.

Качество сваркив большой степенизависит отвыбранногоэлектрическогои временногорежима. Прималом значениисва­рочноготока выделяющаясятеплота оказываетсянедостаточнойдля нагревадеталей дотемпературыплавлениясвариваемыхме­таллов, вэтом случаеполучаетсятак называемый«непровар»де­талей. Прибольшом значениисварочноготока выделяетсяслиш­ком большоеколичествотеплоты, котороеможет расплавитьне только местосварки, но ивсю деталь, чтосвязано с «пережогом»деталей и выплескомметалла.

Большое значениеимеет времяпрохождениясварочноготока черезэлектроды идетали. Кактолько включаетсясварочный ток,в месте контактаначинаетсяразогрев свариваемыхдеталей, при­чемточки плавлениядостигаюттолько поверхностныеслои метал­ла.Если в этотмомент выключитьток, то получитсянепрочнаясварка. Чтобыполучить прочныйсварной шов,необходимовремя для образованиярасплавленногоядра по всейлокальнойплощад­кесвариваемыхдеталей. Перегревядра расплавленногометалла приводитк его разрастаниюи выплескуметалла наружу.В ре­зультатеэтого могутобразовыватьсяраковины, которыерез­ко снижаютмеханическуюпрочность игерметичностьсварных швов.

Перед проведениемпроцессаэлектроконтактнойсварки вседе­тали корпусовинтегральныхсхем подвергаюттщательнойобра­ботке(промывке,обезжириванию,травлению,зачистке и т.п.).

Качество сваркиконтролируютвнешним осмотроми с помощьюпоперечныхразрезов сваренныхизделий. Основноевнимание уде­ляетсямеханическойпрочности игерметичностисварных швов.

Холодная сварка.Метод герметизациихолодной сваркойшироко используетсяв электроннойпромышленности.В тех случаях,когда пригерметизацииисходных деталейкорпусов недопустимих на­грев итребуетсявысокая чистотапроцесса, применяютхолоднуюсваркусваркупод давлением.Кроме того,холодная сваркаобес­печиваетпрочное герметичноесоединениенаиболее частоисполь­зуемыхразнородныхметаллов (меди,никеля, ковараи стали).

К недостаткамданного методаследует отнестиналичие значи­тельнойдеформациидеталей корпусовв месте соединения,что приводитк существенномуизменению формыи габаритныхразме­ров готовыхизделий.

Изменениенаружногодиаметра корпусаприбора зависитот толщиныисходных свариваемыхдеталей. Изменениенаружногодиаметра готовогоприбора послепроведенияпроцесса холоднойсварки

,

гдетолщина буртикаверхней деталидо сварки; толщи­на буртиканижней деталидо сварки.

Большое значениедля проведенияпроцесса холоднойсварки имеетналичие наповерхностисоединяемыхдеталей пленкиоксида. Еслиэта пленкапластичнаяи более мягкая,чем основнойметалл, то поддавлением онарастекаетсяво все стороныи утоньшается,разделяя темсамым чистыеметаллическиеповерхности,в резуль­татечего сваркане происходит.Если оксиднаяпленка болеехруп­кая итвердая, чемпокрываемыйею металл, топод давлениемона трескается,причем растрескиваниепроисходитодинаково наобеих соединяемыхдеталях. Загрязнения,имевшиеся наповерхностипленки, оказываютсяупакованнымис обеих сторонв своеобразныепакеты, прочнозажатые покраям. Дальнейшееувеличениедавле­нияприводит крастеканиючистого металлак периферийнымуча­сткам.Наибольшеерастеканиепроисходитв серединнойплоскостиобразовавшегосяшва, благодарячему все пакетыс загрязнения­мивытесняютсянаружу, а чистыеповерхностиметалла, всту­паяв межатомныевзаимодействия,прочно сцепляютсядруг с другом.

Таким образом,хрупкость итвердостьэтоосновные качестваоксидной пленки,обеспечивающиегерметичноесоединение.Так как у большинстваметаллов толщинапокрытия оксиднымиплен­ками непревосходит10^7см, детали изтаких металловперед сваркойникелируютили хромируют.Пленки никеляи хрома об­ладаютдостаточнойтвердостьюи хрупкостьюи, следовательно,значительноулучшают сварноесоединение.

Перед проведениемпроцесса холоднойсварки вседетали обез­жиривают,промывают исушат. Дляобразованиякачественногосоединениядвух металлическихдеталей необходимообеспечитьдостаточнуюдеформацию,пластичностьи чистоту свариваемыхдеталей.

Степень деформацииК при холоднойсварке должнанаходить­сяв пределах75—85%:

,

где 2Нсуммарнаятолщина свариваемыхдеталей; tтолщинасварного шва.

Прочностьсварного соединения

,

где Р усилие разрыва;D диаметр отпечаткавыступа пуансо­на;Н толщина однойиз свариваемыхдеталей с наименьшимразмером; пределпрочности нарастяжениес наименьшимзначением.

Для деталейкорпусов прихолодной сваркерекомендуютсясле­дующиесочетанияматериалов:медь МБмедьМБ, медь МБмедьМ1, медь МБ—сталь10, сплав Н29К18 (ковар)медьМБ, ковармедьМ1.

Критическиедавления, необходимыедля пластическойдефор­мациии холоднойсварки, напримердля сочетаниямедьмедь,составляют1,5*10⁹ Н/м², длясочетания медь коварони равны 2*10⁹Н/м².

Герметизацияпластмассой.Дорогостоящуюгерметизациюстек­лянных,металлостеклянных,металлокерамическихи металлическихкорпусов внастоящее времяуспешно заменяютпластмассовойгерметизацией.}В ряде случаевэто повышаетнадежностьприборов и ИМС,так как устраняетсяконтакт полупроводниковогокристал­лас газовой средой,находящейсявнутри корпуса.

Пластмассоваягерметизацияпозволяетнадежно изолироватькристалл отвнешних воздействийи обеспечиваетвысокую механи­ческуюи электрическуюпрочностьконструкции.Для герметизацииИМС широкоиспользуютпластмассына основе эпоксидных,крем-нийорганическихи полиэфирныхсмол.

Основнымиметодами герметизацииявляются заливка,обвола­киваниеи опрессовкапод давлением.При герметизациизаливкой используютполые формы,в которые помещаютполупроводниковыекристаллы сприпаяннымивнешними выводами.Внутрь формза­ливаютпластмассу.

При герметизацииприборовобволакиваниемберут два (илиболее) вывода,изготовленныхиз ленточногоили проволочногома­териала,соединяют ихмежду собойстекляннойили пластмассовойбусой и на одиниз выводовнапаиваютполупроводниковыйкри­сталл, ак другому (другим)выводу присоединяютэлектрическиеконтактныепроводники.Полученнуютаким образомсборку герме­тизируютобволакиваниемпластмассой.

Наиболееперспективнымпутем решенияпроблемы сборкии герметизацииприборов являетсягерметизациякристалловс актив­нымиэлементамина металлическойленте с последующейгермети­зациейпластмассой.Преимуществоэтого методагерметизациисо­стоит ввозможностимеханизациии автоматизациипроцессовсбор­ки различныхтипов ИМС. Основнымэлементомконструкциипласт­массовогокорпуса являетсяметаллическаялента. Для выборапрофиля металлическойленты необходимоисходить изразмеров кристаллов,тепловыххарактеристикприборов, возможностимон­тажа готовыхприборов напечатную платуэлектроннойсхемы, максимальнойпрочности наотрыв от корпуса,простотыконст­рукции.

Технологическаясхема пластмассовойгерметизацииприбора включаетв себя основныеэтапы планарнойтехнологии.Присоеди­няютполупроводниковыекристаллы сактивнымиэлементамик металлическойленте, покрытойзолотом, эвтектическимсплавле-ниемзолота с кремниемили обычнойпайкой. Металлическуюленту изготовляютиз ковара, меди,молибдена,стали, никеля.

Приложения

Р
ис.3. Схема сборкивеерного типа

Р
ис.4. Схема сборкис базовой деталью

Р
ис.5. Схема сборки(а) и разрез ИС(б) в кругломкорпусе:

1балон;2соединительныепроводники;3кристалл;4контактныеплощадки; 5припой;6колпачёкножки; 7стекло;8выводы;9спайвыводов состеклом; 10соединениеэлектроконтактнойсваркой баллонаи ножки; 11металлизационныйслой (шина)

Рис.6. Схемасоединения(сборки) кристаллас шариковымивыводами иподложки пайкой:

1
кристалл;2контактнаяплощадка; 3стекло;4шарикмедный; 5меднаяподушка; 6припой(высокотемпературный);7припой(низкотемпературный);8выводиз сплава AgPb;9подложка.

Рис.7. Схемасоединения(сборки) кристаллас балочнымивыводами иподложки пайкой:

1золотойбалочный вывод;2силицидпластины; 3кристалл;4нитридкремния; 5платина;6титан;7подложка;8золотаяконтактнаяплощадка.

Рис.8. Схема линиисборки интегральныхсхем

На линиисборки используюттрансферныеленты. Сборкаи транспортировкаосуществляютсяна коваровойленте, которуюна участкахЛ и Б подвергаютфотолитографиидля получениявыво­дов 2 (рис.10, а). На участкахВ, Г и Д на базеленты с выводны­мирамками изготавливаюткорпуса приборовс золоченымивыво­дами.Отрезки лентыс корпусамипоступают насборку. Лента2, сматываясьс катушки 1,подвергаетсяпромывке иобезжириваниюв ванне 3 инанесениюфоторезистав ванне 4, экспонированиюв установке5 с помощьюультрафиолетовойлампы 7. Рольмаски в установкевыполняетнепрерывнодвижущаясясинхронно слентой 2 лента6. Затем лентыпромывают вваннах 8 и 9.Выводы рамки2 (рис. 10, а) иперфорационныеотверстиявытравливаютв ванне 10. Слойфоторезистаудаляют в ванне11, и на выходеленту сушат.Полученныеперфорационныеотверстияиспользуютдля натяженияи перемещенияленты с помощьюзвездочки 12.В установке13 на коваровуюленту с выводамиприклеиваютс двух сторонтрансфернуюленту со слоемприпоечногостекла. Полученнаясистема обжи­гается,адгезивныйслой выгорает,а стекло спаиваетсяс металломосновной ленты(рис. 10, б). Охлаждениедо комнатнойтемпе­ратурыпроизводятв камере 14. Спомощью устройства15 на стеклянныеслои приклеиваютмаскирующиеленты с окнами,через ко­торыев ванне 16 осуществляютвытравливаниеполостей дообна­ружениявнутреннихвыводов (рис.10, е).

П
олученныетаким образомиз металлическойи стеклянныхлент корпусныеблоки подаютв ванну 17 длязолочениявыводов. Наустройстве18 лента режетсяна отрезки скорпусами,которые поконвейеру 19подаются насборку. Кристаллс готовымиструктура­миметодом перевернутогомонтажа лицевойстороной внизс по­мощьюшариковыхвыступов присоединяютк системе выводоввнут­ри полученногокорпуса (рис.10, г). Герметизациюкорпуса в за­щитнойсреде производятотрезкамиковаровой ленты7, которые припаиваютк основаниюс помощью стекла,нагреваемогоинстру­ментом(рис. 10, д). Полученнаямикросхемапредставленана рис. 10, е

Рис. 9. Трансфернаялента:

1несущийслой; 2трансферныйслой; 3адгезивныйслой; 4антиадгезивнаябумага

Р
ис.10. Схема автоматизированнойсборки ИС наленте:

1лента-носитель;2выводы (послетравления); 3перфорациядля перемещенияленты; 4стекляннаялента-припой;5полостькорпуса ИС;6кристаллс гото­вымиструктурами;7 корпус; 8крышка;9нагревательныйинструмент