PL211634B1 - Sposób zabezpieczania przyrządów półprzewodnikowych przed uszkodzeniem mechanicznym - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób zabezpieczania przyrządów półprzewodnikowych przed uszkodzeniami mechanicznymi, a zwłaszcza delikatnych obszarów struktur detektorowych i sensorowych.

Istotnym problemem w technologii wytwarzania przyrządów półprzewodnikowych, a szczególnie w procesie ich montażu oraz eksploatacji jest narażenie doprowadzeń elektrycznych połączonych ze strukturą półprzewodnikową na uszkodzenia mechaniczne. Zwłaszcza w przypadku kiedy powierzchnia struktury nie może być chroniona obudową, jak na przykład detektory cząstek alfa.

W celu ochrony takich doprowadzeń przed zerwaniem, obłamaniem lub też zwarciem elektrycznym stosowane są różnego typu zabezpieczenia samej struktury jak też specjalne obudowy. Najpowszechniej stosowanym zabezpieczeniem jest pokrywanie miejsca połączenia na przykład miejsca doprowadzenia elektrycznego w pierwszym etapie ciekłą warstwą żywicy, którą w drugim etapie poddaje się utwardzeniu w podwyższonej temperaturze.

Jednokrotne nałożenie warstwy ochronnej na newralgiczne obszary struktury najczęściej nie jest skuteczne ze względu na to, że podczas podgrzewania, które jest konieczne dla prawidłowego utwardzenia, lepkość żywicy maleje co powoduje niekontrolowane rozlewanie się jej na powierzchni struktury i spływanie z zabezpieczanego obszaru. W związku z powyższym, konieczne jest wielokrotne powtarzanie nakładania żywicy małymi porcjami i utwardzania jej po każdym nałożeniu. Ponadto istnieje niebezpieczeństwo rozlania się żywicy na obszar czynny struktury, w wyniku czego zostaje zmniejszona powierzchnia czynna przyrządu.

Rozwiązanie według wynalazku polega na umieszczeniu wokół obszaru zabezpieczanego struktury otwartej lub zamkniętej ramki czy pierścienia ograniczającego, przymocowanego do struktury. Korzystnie jest jeżeli ramka czy pierścień wykonany jest z emulsji fotolitograficznej a jego wysokość jest co najmniej równa wysokości doprowadzenia elektrycznego i zapewnia utrzymanie kropli pokrywającej zabezpieczany obszar. Ramki takie, najkorzystniej jest uformować w procesie fotolitograficznym na wszystkich strukturach znajdujących się na płytce półprzewodnikowej, przed operacją podzielenia płytki na pojedyncze struktury. Po zakończeniu procesów montażowych, utworzoną ramkę wypełnia się żywicą, którą następnie utwardza się.

Sposób według wynalazku pozwala znacznie skrócić proces montażu przyrządów, umożliwia dokładne i kontrolowane zabezpieczenie delikatnych obszarów struktur półprzewodnikowych przed uszkodzeniami mechanicznymi.

Sposób według wynalazku zostanie bliżej objaśniony na przykładzie wykonania zabezpieczania kontaktów i doprowadzeń w krzemowym detektorze cząstek alfa.

Na płytkę półprzewodnikową z wykonanymi strukturami detektorowymi nanosi się warstwę emulsji fotolitograficznej o grubości 80 μm. Następnie warstwę tą naświetla się przez maskę zawierającą prostokątne ramki o wymiarach 200 x 300 μm obejmujące pola kontaktowe każdej ze struktur detektorowych. Przy czym bok ramki znajdujący się najbliżej krawędzi struktury jest przerwany na odcinku 100 μm. Następnie w procesie wywoływania usuwa się emulsję z obszarów znajdujących się poza ramkami. Po podzieleniu płytki półprzewodnikowej na struktury i wykonaniu połączeń drutowych w obszarach ograniczonych ramką, w końcowym etapie procesu montażowego wypełnia się wnętrze ramki kroplą żywicy a następnie poddaje wygrzewaniu. Po wygrzaniu kontakty i doprowadzenia drutowe detektora są odpowiednio zabezpieczone a sam detektor może być montowany bez obudowy.

Claims (5)

1. Sposób zabezpieczania przyrządów półprzewodnikowych przed uszkodzeniem mechanicznym za pomocą tworzywa sztucznego, znamienny tym, że wokół obszaru zabezpieczanego struktury wykonuje się ramkę ograniczającą, którą w dalszym etapie wypełnia się tworzywem sztucznym, korzystnie żywicą.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ramka ograniczająca jest otwarta.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ramkę ograniczającą wykonuje się przed podzieleniem płytki półprzewodnikowej na struktury.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wysokość ramki ograniczającej jest co najmniej równa wysokości doprowadzenia elektrycznego.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ramkę ograniczającą wykonuje się techniką fotolitografii.