Обеспечение качества паяных соединений кристаллов в полупроводниковых приборах для силовой электроники в процессе их разработки и серийного производства

• Автор: Сегал, Юрий Ефимович
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 134 с.

ГЛАВА 1. Покрытия контактных поверхностей кристаллов и оснований корпусов для пайки

1. Л. Золотое покрытие . Методы определения теплового сопротивления полупроводниковых приборов
1. ГЛАВА 2. Влияние состояния поверхности основания корпуса на качество спая с кристаллом

ГЛАВА 3. Определение теплового сопротивления кристаллкорпус

Автоматизация процесса проволочного монтажа корпусных ИС с применением ЭВМ и много постового обслуживания позволяет повысить производительность сборки в раз и выход годных изделий. Поэтому автоматизация монтажносварочных операций с помощью высокоскоростных роботов позиционеров одна из важнейших задач производства ИЭТ. Среди основных трудностей, связанных с эксплуатацией автоматических установок для проволочного монтажа, является посадка кристалла в корпус. В полуавтоматических установках операции коррекции неточности посадки кристалла в корпус выполняет оператор, а пересчет программы позиционирования ЭВМ. В электронной промышленности для присоединения полупроводниковых кристаллов к основаниям корпусов применяют различные способы пайку припоями, лайку эвтектическими сплавами, сплавление, приклеивание токопроводящими клеями, крепление кристаллов с помощью легкоплавких или тугоплавких стекол.


Коллекторная сторона кристаллов при этом должна иметь металлизацию, хорошо смачиваемую мягким припоем. Для этой цели используются пленки серебра, никеля и гальванически осажденный слой никель олово или никельвисмут. Качество пайки во многом зависит от места расположения припоя перед пайкой. Возможно традиционное расположение прокладки припоя непосредственно под кристаллом, однако в процессе пайки оксидные пленки и загрязнения на поверхности прокладки при расплавлении остаются в зоне шва, что ухудшает смачиваемость припоем поверхности кристалла и корпуса, нарушает сплошность шва, а это, в свою очередь, приводит к ухудшению теплопроводности шва и снижению надежности ИЭТ. Для улучшения смачивания припоем паяемой поверхности кристалла и основания корпуса широко используют капиллярный эффект заполнения зазора припоем в процессе пайки кристалла , . Перед пайкой в непосредственном касании одной из боковых граней кристалла располагается навеска припоя в виде шарика рис. Детали фиксируются относительно корпуса специальной кассетой. Кассету со сборками помещают в конвейерную водородную печь, где при температуре 0 С происходит расплавление припоя, который за счет капиллярных сил заполняет микрозазор между коллекторной стороной кристалла и основанием корпуса, смачивает эти поверхности, и при кристаллизации образуется паяный шов. Характерной особенностью этого процесса является го, что оксидные пленки и загрязнения остаются за пределами паяного шва в месте первоначального расположения навески припоя.