RU2036538C1 - Способ защиты полупроводниковых приборов перед герметизацией - Google Patents

Способ защиты полупроводниковых приборов перед герметизацией Download PDF

Info

Publication number
RU2036538C1
RU2036538C1 SU904845306A SU4845306A RU2036538C1 RU 2036538 C1 RU2036538 C1 RU 2036538C1 SU 904845306 A SU904845306 A SU 904845306A SU 4845306 A SU4845306 A SU 4845306A RU 2036538 C1 RU2036538 C1 RU 2036538C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
semiconductor devices
protective coating
sealing
curing
crystals
Prior art date
Application number
SU904845306A
Other languages
English (en)
Inventor
Л.Г. Царева
Б.А. Зайцев
Т.С. Цыганкова
Е.К. Саенко
В.С. Родионов
Original Assignee
Царева Людмила Георгиевна
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Царева Людмила Георгиевна filed Critical Царева Людмила Георгиевна
Priority to SU904845306A priority Critical patent/RU2036538C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2036538C1 publication Critical patent/RU2036538C1/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/85909—Post-treatment of the connector or wire bonding area
    • H01L2224/8592—Applying permanent coating, e.g. protective coating

Landscapes

  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

Назначение: микроэлектроника. Сущность изобретения: в качестве защитного покрытия кристалла используют компаунд, состоящий из роливсана и ароматических растворителей. Отверждение компаунда осуществляют при 120 - 250°С в течение 5 - 7 ч. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к электронной технике, в частности к технологии изготовления полупроводниковых приборов, к защите поверхности кристалла с p-n-переходами и активными элементами от воздействия окружающей среды.
Известны различные способы изготовления полупроводниковых приборов (Черняев В. Н. Технология производства интегральных схем. М. Энергия, 1977, с. 359-362; Тилл У. Интегральные схемы. Материалы, приборы, изготовления. М. Мир, 1985, с. 397-401).
Способ изготовления полупроводниковых приборов, например К1109КТ21, включает изготовление полупроводниковых кристаллов, монтаж кристаллов в корпус, а именно: посадка полупроводниковых кристаллов на выводную рамку, ее термообработка, термокомпрессия выводов, нанесение защитного покрытия СИЭЛ 159-167 ТУ6-02-1197-80 с последующим его отверждением, герметизация приборов, вырубка и гибка выводов.
Способ изготовления полупроводникового прибора, например КР1015ХК2, включает изготовление полупроводниковых кристаллов, монтаж кристаллов в корпусе, а именно: посадку кристаллов на выводную рамку, ее термообработку, термокомпрессию выводов, нанесение гидридосодержащего кремнийорганического компаунда ГК ТУ11-82 НУО.028.021ТУ.
Недостатками указанных способов изготовления полупроводниковых приборов являются невысокая адгезия защитных покрытий к металлам, которые используются для создания металлических контактов, к стеклам, нестойкость к ряду кислотных соединений и неудовлетворительная влагостойкость (Курносов А.И. Металлы для полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. М. Высшая школа, 1980, с. 170-174).
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ изготовления полупроводниковых приборов (И.63.088.081 ТУ-78 г. Шауляй, Литва Микросхемы бескорпусные серии ИС-700), в котором используется лак АД-9103 в качестве защитного покрытия кристалла после разварки выводов.
Недостатками способа являются, во-первых, невысокая адгезия электроизоляционного лака АД-9103 к металлам, в том числе и алюминию, который используется зачастую в качестве проволочных выводов к полупроводниковым кристаллам, и к окислам; во-вторых, защитная пленка электроизоляционного лака АД-9103 не обеспечивает требуемой герметичности относительно влаги как при комнатной температуре, так и при повышенной температуре; в-третьих, низкая кислотостойкость и низкая стойкость к воздействию агрессивных сред, в том числе глицериновых и кислотных флюсов, с помощью которых производится очистка поверхности выводов приборов в пластмассовых корпусах.
Целью изобретения является повышение выхода целевых изделий.
Для этого в качестве защитного покрытия кристаллов полупроводниковых приборов используют компаунд на основе смеси роливсана МВ-1 и толуола в массовом соотношении 1:(8-15), необходимом для достижения требуемой вязкости компаунда, с последующим отверждением при 120-250оС в течение 5-7 ч.
Роливсан МВ-1 представляет собой мономерно-олигомерную композицию, получаемую химическим путем по ТУ-6-14-24-143-85 и имеющую следующий состав, мас.
1. Бис-(4-винилфенило- вый) эфир 5-45
2. Метакриловый эфир
4-винил-4-(1-оксиэтил) дифенилоксида 27-35
3. Диметакриловый эфир
бис-4-(1-оксиэтил) фени- лового эфира 15-40
4. Олигоэфиры общей формулы 5-30
Figure 00000001
XAr-CH
Figure 00000002
Figure 00000003
A CH
Figure 00000004
Ar,
где X -CH=CH2 или CH2=
Figure 00000005
COO
Figure 00000006
-,
Ar=n-PhOPh; n=0-3
Отверждение компаунда происходит с помощью полимеризационно-полициклоконденсационного метода, когда имеет место трехмерная совместная полимеризация ненасыщенных компонентов системы. В процессе отверждения при 120-250оС выделяется 4-6% летучих продуктов (в основном, воды и метакриловой кислоты).
Применение в способе компаунда на основе роливсана обеспечивает возможность использования полупроводниковых приборов в широком диапазоне температур.
Параметры отвержденного компаунда, характеризующие его высокие термические свойства:
плотность d=1150-1170 кг/м3,
показатель преломления nр=1,590-1,595,
разрушающие напряжения при растяжении:
при Т=20оС σp 20=50-70 МПа,
при Т=250оС σp 250=40-50 МПа,
при Т=350оС σp 350=10-20 МПа,
модуль упругости Ер
при растяжении при Т=20оС Еp 20=1500-21500 МПа;
при Т=250оС Еp 250=1400-1600 МПа,
относительное удлинение при разрыве εр:
при Т=20оС εp 20=3-4%
при Т=250оС εp 250=4-5%
при Т=350оС εp 350=6-8%
теплостойкость 400 ± 30оС,
температура потери 5% массы 390±10оС,
температура потери 10% массы 425±5оС.
На фиг. 1 и 2 изображен внешний вид выводной рамки с тремя кристаллами полупроводниковых приборов после операций напайки и разварки выводов эмиттер база, где
1 выводная рамка, 2 и 3 кристаллы полупроводникового прибора, 4 проволочные выводы, 5 защитное покрытие.
В качестве примера было взято изготовление транзисторных сборок (см. фиг. 1), состоящих из трех полупроводниковых кристаллов, по следующему маршруту:
посадка кристаллов методом эвтектики на флажки выводной рамки из ковра с позолоченными выводами;
термообработка при Т=300оС;
термокомпрессия выводов;
нанесение защитного покрытия;
отверждение защитного покрытия;
герметизация приборов при Т=175оС эпоксидной формующей пластмассой;
вырубка приборов и гибка выводов;
снятие окалины;
обслуживание выводов при Т=265±15оС;
термоциклирование при Т=-60оС-+85оС, 10 циклов;
измерение электропараметров (I);
электротоковая тренировка (ЭТТ);
измерение электропараметров (II);
маркировка;
измерение электропараметров (III).
Для нанесения защитного покрытия был приготовлен компаунд в соотношениях, мас. роливсан 8-15; ароматические растворители 85-92. Отверждение проведено в диапазоне температур от 120 до 220оС со средней скоростью подъема температуры 15-20оС/ч. В диапазоне температур от 180 до 220оС применялась вакуумная сушка (при давлении Р=0,8-1,0 кгс/см2).
Для проверки кислотостойкости отвержденного компаунда, нанесенного в качестве защитного покрытия, проведены испытания на воздействие трех агрессивных сред.
Среда А представляет собой раствор, состоящий из 1 г KI, 10 г уротропина и 1 л HCl.
Среда Б представляет собой флюс, состоящий из 38% глицерина, 59% этиленгликоля и 31% HCl.
Среда В представляет собой флюс, состоящий из 490 г цинка хлористого "Ч", 120 г хлористого аммония, 200 мл глицерина, 400 мл деионизованной воды.
Методика обмывки приборов после воздействия трех агрессивных сред.
Среда А промывка в деионизованной воде, обезжиривание в ацетоне, сушка при 100оС.
Среда Б и В промывка в горячей проточной воде при 65 ± 5оС, кипячение в течение 10 мин, обезжиривание в изопропиловом спирте, сушка при 100оС.
Методика обмывки приборов после лужения выводов включает промывку в горячей проточной воде при 65 ± 5оС, сушку при 100оС.
Результаты эксперимента с разделением видов брака приведены в табл. 1.
Проведены с положительными результатами дополнительные испытания (см. табл. 2):
испытания термоциклированием 60-85оС, 60 циклов (при норме 10);
испытания термоциклированием 60оС-155оС, 37 циклов (при норме 5);
испытания в камере тепла и влаги 4 и 21 сут.
Использование в способе в качестве защитного покрытия компаунда на основе роливсана дает возможность увеличить вдвое процент выхода годных приборов за счет увеличения кислотостойкости, влагостойкости, адгезионных свойств к SiO2, Al, Au.
Достоинство способа состоит в его простоте и технологичности, в плотном сцеплении защитного покрытия с поверхностью полупроводникового кристалла, предотвращении доступа водяных паров кислорода и иных веществ, в кислотостойкости и влагостойкости применяемой пассивации.

Claims (2)

1. СПОСОБ ЗАЩИТЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ ПЕРЕД ГЕРМЕТИЗАЦИЕЙ, включающий нанесение материала защитного покрытия на кристалл и отверждение защитного покрытия, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годных, в качестве защитного покрытия используют компаунд, состоящий из следующих ингредиентов, мас.
Роливсан 8 15
Ароматические растворители 85 92
а для отверждения осуществляют прогрев при 120 250oС в течение 5 7 ч.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве ароматических растворителей используют соединения из ряда, включающего бензол, толуол или их смеси.
SU904845306A 1990-07-02 1990-07-02 Способ защиты полупроводниковых приборов перед герметизацией RU2036538C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904845306A RU2036538C1 (ru) 1990-07-02 1990-07-02 Способ защиты полупроводниковых приборов перед герметизацией

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904845306A RU2036538C1 (ru) 1990-07-02 1990-07-02 Способ защиты полупроводниковых приборов перед герметизацией

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2036538C1 true RU2036538C1 (ru) 1995-05-27

Family

ID=21524288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904845306A RU2036538C1 (ru) 1990-07-02 1990-07-02 Способ защиты полупроводниковых приборов перед герметизацией

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2036538C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2511007C2 (ru) * 2012-06-20 2014-04-10 Открытое акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега" Способ увеличения выхода годных при изготовлении высокоплотных электронных модулей
RU2792924C2 (ru) * 2021-06-02 2023-03-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дагестанский государственный технический университет" Способ защиты кристаллов на основе стекла

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
И.63.088.081 ТУ-78 г. "Микросхемы бескорпусные серии ИС-700" Шауляй, Литва. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2511007C2 (ru) * 2012-06-20 2014-04-10 Открытое акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега" Способ увеличения выхода годных при изготовлении высокоплотных электронных модулей
RU2792924C2 (ru) * 2021-06-02 2023-03-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дагестанский государственный технический университет" Способ защиты кристаллов на основе стекла

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0544741B1 (en) Cyanate ester adhesives for electronic applications
EP0273294B1 (en) Process for removal of cured epoxy
US3931454A (en) Printed circuit board and method of preparing it
EP0644909B1 (en) Process for coating a substrate with a silicon and zirconium based lacquer
US3740831A (en) Soldering fluxes
US4271425A (en) Encapsulated electronic devices and encapsulating compositions having crown ethers
RU2036538C1 (ru) Способ защиты полупроводниковых приборов перед герметизацией
US3024119A (en) Glass composition and coated article
EP0151801A1 (en) High flash point/low surface energy solvent systems for polyimide conformal coatings
US4540603A (en) Resin-molded semiconductor device and a process for manufacturing the same
JPH0586328A (ja) 被覆溶液及び該被覆溶液で被覆してなる物品
JPH0259573B2 (ru)
Rabilloud Adhesives for electronics
US3546014A (en) Method for making thin wall insulated wire
US3928683A (en) Corrosion inhibitor
US4722758A (en) Method of covering an electrical connection or cable with a fluoroelastomer mixture
JP3340242B2 (ja) 半導体素子・集積回路装置
RU2074841C1 (ru) Состав для пайки титана и его сплавов со стеклом и стеклотитановое паяное изделие
ES8403942A1 (es) Procedimiento para preparar una pieza colada de alta resistencia al impacto.
US2532699A (en) Sealing composition
GB1569028A (en) Solder-glass material filled with a granular filler
JP2546361B2 (ja) 含フッ素シラン化合物を表面に付着結合させたハンダ付け性のない導電性金属
WO2007099760A1 (ja) 半田用フラックス這い上がり防止組成物
GB2028828A (en) Conductive Adhesive System Including a Conductivity Enhancer
JPS6129546B2 (ru)