RU1480679C

RU1480679C - Способ сборки элементов полупроводниковых приборов и гибридных интегральных схем

Info

Publication number: RU1480679C
Authority: RU
Inventors: В.А. Филоненко; П.Ю. Дорогутин; Г.Д. Кравчук; А.В. Аросев
Original assignee: Предприятие П/Я А-3562
Priority date: 1987-03-19
Filing date: 1987-03-19
Publication date: 1993-10-15

Abstract

Изобретение относитс к полупроводниковой электронике, в частности к технологии сборочного производства, и может быть использовано в произ- водстве полупроводниковых диодов, транзисторов и гибридных интеральных схем. Целью изобетени вл етс повышение качества сборки за счет повышени равномерности распределени давлени по всей плоскости монтируемого элемента с одновременным фиксированием его инструментом в заданной позиции Кристалл захватываетс вакуумной присоской и переноситс в заданную точ,(у подножки . После касани кристалла и подложки отключаетс откачка (вакуум) и по внутреннему (вакуумному) каналу инструмента подаетс аргон под давлением 2.5 кгс/мм . Газ, проход по каналу, нагреваетс и оказывает давление на всю поверхность кристалла. При этом производитс пайка кристалла к подложке . В момент образовани жидкого сло эвтектики между кристаллом и подложкой нагрев газа отключаетс и жидкий слой затвердевает под давлением холодного газа Способ позвол ет проводить монтаж тонких ( 20 мкм) и хрупких элементов, автоматизировать сборку и существенно увеличить ее производительность. 5 ил, 1 таб

Description

Изобретение относитс к полупроводниковой электронике, в частности к технологии сборочного производства, и может быть использовано в производстве полупроводниковых диодов, транзисторов и гибридных интегральных схем.

Цель изобретени - повышение качества сборки за счет повышени равномерности распределени давлени по всей плоскости монтируемого элемента с одновременным фиксированием его инструментом в заданной позиции.

На фиг. 1 показана схема сборки с давлением газа, подаваемого через внутренний канал инструмента; на фиг, 2 - захват кристалла включением закуума; на фиг. 3 -давление нагретого газа на элемент; на фиг. 4 - давление холодного газа на элемент; на фиг. 5 - возврат инструмента к кристаллам.

Пример. Сборка транзисторных ар- сенид-галлиевых и кремниевых структур в плоских корпуса;; типа КТ-48 на полуавтоматах типа ЭМ4025. Корпус прибора, имеющего медную или керамическую (ВеО) подложку 1 располагаетс в нагревателе с температурой 360°С (фиг. 1), Кристалл 2 захватываетс вакуумным инструментом 3 и переноситс в заданную точку подложки (фиг. 2, 3). После касани контактных поверхностей кристалла и подложки вакуум отключаетс и по внутреннему каналу инструмента подаетс аргон под давлением 2,5 кгс/мм2 (фиг. 3). Проход канал 4 инструмента , обогреваемого кольцевым нагревателем 5, газ нагреваетс до 250°С и оказывает давление на всю поверхность кристалла. Температура подложки 1 при подаче нагретого газа поднимаетс до 390°С и на границе контактных поверхностей образуетс жидкий слой б электрического состава . В момент образовани этого сло кольцевой нагреватель инструмента отключаетс и жидкий слой затвердевает под давлением холодного газа (фиг. 4). Затем газ отключаетс и инструмент возвращаетс на исходную позицию дл захвата очередного кристалла (фиг. 5). Дл получени сравнительных данных, характеризующих различные варианты изобретени , параллельно проводилась сборка однотипных структур при разных сочетани х давлени на элемент: только гэз (Рг), газ переменного давлени (Рг ) и одновременно давление газа и давление инструмента (Ри).

Таким образом, были изготовлены партии транзисторов в различных услови х. Ка- чество сборки оценивалось по толщине промежуточного сло , по площади смачивани контактных поверхностей и по величине теплового сопротивлени . Данные приведены в таблице.

Из таблицы видно, что наиболее качественна сборка получена при использовании изобретени : площадь смачивани 100%, минимальней по толщине шов 10 мкм и ми- нимальное тепловое сопротивление (0,2°С/Вт). Креме того, данным способом можно производить сборку элементов, представл ющих тонкие активные структуры .

Технически эффект при использовании способа сборки полупроводниковых элементов заключаетс в следующем:

высокое качество сборки элементов; возможность монтажа очень тонких ( 20 мкм) и очень хрупких, например InAs, эле- ментов;

возможность полной автоматизации процесса, увеличение ее более чем в 2 раза; возможность сборки многокристальных конструкций методам штампа, т. е. когда один инструмент монтирует несколько элементов сразу;

минимальное тепловое сопротивление и минимальна толщина межсоединени в элементах;

легкость юстировки прецезионных узлов , так как нежесткое давление скрадывает неточности в юстировке плоскостей; высока культура производства; возможность регулировани давлени на деталь в процессе сборки, включа переменное давление;

обеспечение высоких электрофизических параметров при сборке сложных полупроводниковых приборов. (56) Курносое А. И., Брук В. А. Основы полупроводниковой электроники. М.: Высша школа, 1980, с. 250.

Мор ков О. С. Сварка и пайка в полупроводниковом производстве. М.: Высша шко- ла, 1982, с. 75.

Johnson and others. Microelectronics and Realibility, 1971, vol, 10, № 6, pp. 451- 459.

Продолжение таблицы

Claims

Формула изобретени Способ сборки элементов полупроводниковых приборов и гибридных интегральных схем, включающий захват элементов вакуумным инструментом с внутренним каналом , фиксирование элементов, отключение вакуума прижим элементов к контактной площадке, подогрев элемента в атмосфере инертного газа, приложение колебаний к элементу и охлаждение полученфиэ .1.

ного соединени , отличающийс тем, что, с целью повышени качества сборки за счет повышени равномерности распределени давлени по плоскости монтируемого

элемента, после касани контактных поверхностей элемента и подлржки прижим осуществл ют путем воздействи на элемент давлением струи инертного газа, подаваемой через внутренний канал инструмента,

дополнительно снабженного нагревателем.

0QHMM

Фиг. 2 вамуу