Способ изготовления микросборки

Авторы патента:

H01L21/50 - сборка полупроводниковых приборов с использованием способов или устройств, не предусмотренных ни одной из подгрупп H01L 21/06- H01L 21/326

Использование: изготовление гибридных микросборок и полупроводниковых приборов. Сущность изобретения: формируют золотые выводы булавообразной формы, утолщенной частью соединенные с контактной площадкой кристалла, обслуживают их, устанавливают пайкой на контрольную плату, контролируют электрические параметры кристалла, отпаивают золотые выводы с сохранением полуды на каждом выводе, ориентируют облуженные концы перпендикулярно поверхности соответствующей контактной площадки платы микросборки, толщину слоя припоя на которой выбирают меньшей на 10 - 25% высоты облуженной части каждого золотого вывода. 1 табл.

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано при изготовлении гибридных микросборок и полупро- водниковых приборов. Целью изобретения является повышение надежности миркосборок. Достижение цели обеспечивается за счет создания слоя полуды, содержащей золото на выводах булавообразной формы, который предотвращает растворение материала вывода при монтаже на облуженные платы микросборок, т.к. при припаивании выводов булавообразной формы со слоем полуды, содержащим золото, золото будет мигрировать из полуды в припой, создавая постепенное нарастание концентрации золота к выводу, что предотвращает растворение самого вывода в припое. При припаивании на контрольную плату выводов не происходит растворения материала вывода в припое, т.е. снижения качества выводов, а создание барьерного слоя повышает эксплуатационную надежность булавообразных выводов, а следовательно и микросборок. При распаивании на контрольную плату появляется возможность контроля электрических параметров кристаллов с выводами булавообразной формы перед монтажом на плату микросборок без искривления и смятия выводов повреждение выводов привело бы к невозможности качественного монтажа кристаллов с выводами булавообразной формы. Примеры конкретного выполнения. Используемые средства и материалы: автомат присоединения проволочных выводов ЭМ-490; нагревательный столик установки для группового монтажа коммутационных плат 10 КУС-15-007 или электрическая бытовая плитка с закрытой спиралью ГОСТ 306-76; припой ПОСК-50 ГОСТ 21 931-76 и припой ПОС-61 ГОСТ 21931-76; припой Пср 1,5, Пср ОС3-58; сплав Розе ОСТ 4ГО.033.200; платы из подложек СТ-50 или ВК-100 ЦЕО.791.000 ТУ или ВК-94 Б40.747.000 ТУ со слоем коммутации и облуженными контактными площадками; подложки керамические ВК-94 Б40.747.000 ТУ; золотая проволока ЗЛ-999,9 ГОСТ 7223-75. Для проверки способа были использованы кристаллы 533 ЛАЗ. На них разваривались золотые выводы булавообразной формы из проволоки ЗЛ-999,9 ГОСТ 7222-75 диаметром 40 мкм, 50 мкм, контрольная плата изготавливалась из ситалловой подложки СТ-50-1 или подложки ВК-100. На подложках формировалось посадочное место с контактными площадками, соответствующими расположению контактных площадок на кристалле и металлизированными дорожками присоединения к цепям измерения, выполненными тонкопленочной структурой ванадий медь никель. Контрольная плата изготавливалась также из керамической подложки ВК-94. Контактные площадки и проводниковые элементы соединения контактных площадок с цепями измерения изготавливались из пасты ПП-4 по толстопленочной технологии. П р и м е р 1. Для приготовления припоя для облуживания контактных площадок были выбраны припои марок ПОСК-50, ПОС-61; припой в количестве 2 г расплавлялись и в них добавлялась золотая проволока ЗЛ-999,9 в следующем количестве: ПОСК-50-0,7% ПОС-61-1,1% до растворения в припое. Затем обслуживались полученным составом контактные площадки контрольных плат. Кристаллы с булавообразными выводами припаивались на контрольную плату. Проводилась проверка параметров кристаллов, контрольная плата подогревалась, кристаллы с выводами снимались с контрольной пласты и монтировалась на платы микросборок. Толщина слоя припоя на плате микросборки меньше, чем на контрольной плате. Кристаллы монтировались таким образом, чтобы высота облуженной части каждого золотого вывода была больше на 10-25% толщины слоя припоя на каждой контактной площадке микросборки. П р и м е р 2. Для приготовления состава для облуживания контактных площадок контрольной платы были выбраны припои Пср ОС3-58 и Пср 1,5. Припой в количестве 2 г расплавлялся и в него добавлялась золотая проволока Зл-999,9 до растворения в припоя в следующих количествах: для Пср ОС3-58 1,0% для Пср 1,5-1,5% Контактные площадки контрольной платы обслуживались полученным составом и к ним присоединялись кристаллы с выводами булавообразной формы. Производился контроль электрических параметров кристалллов и кристаллы с облуженными выводами монтировались на платы микросборок. Высота облуженной части выводов больше толщины припоя на контактных площадках микросборок на 10-25%
Создание слоя полуды на выводах булавообразной формы предотвращает процесс растворения золотого вывода и повышает эксплуатационные свойства микросборок. В таблице представлены экспериментальные данные по содержанию золота в припое полуды на выводах булавообразной формы, повышающие эксплуатационную надежность микросборок. Исследование растворимости золотого булавообразного вывода производилось путем срезы места пайки булавообразного вывода на контактных площадках микросборок и наблюдению среза через микроскоп. Причем при содержании золота в припое контактных площадок контрольной платы 0,4% для сплава Розе и ПОС-61 наблюдалось утончение булавообразного вывода, при других значениях, указанных в таблице утончение вывода не происходило. Значение 1,6% указанное в таблице, не обеспечивает эксплуатационную надежность булавообразных выводов, а следовательно и собранных микросборок, в этом случае увеличивается расход золота и начинается охрупчивание соединения на контрольной плате, которое при дальнейшем увеличении содержания золота в припое ведет к ненадежности соединения. Эксплуатационная надежность повышается за счет предотвращения растворения материала вывода в припое контактных площадок микросборок. Изобретение позволяет проводить контроль электрических параметров кристаллов с выводами булавообразной формы перед постановкой на платы микросборок, что повышает процент выхода годных микросборок и повышает надежность микросборок в процессе эксплуатации. Облуживание выводов микросборок на контрольной плате позволит исключить специальную операцию облуживания и создать барьерный слой припоя (слой полуды) на булавообразных выводах, с содержанием материала вывода в припое, предотвращающий растворение материала вывода при припаивании на облуженные платы микросборок. Это увеличивает эксплуатационную надежность микросборок и позволяет исключить недостатки, связанные с распайкой выводов в припое.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МИКРОСБОРКИ, включающий формирование золотых выводов на контактных площадках кристалла, установку кристалла на контрольную плату, соединение золотых выводов с контактными площадками контрольной платы, контроль электрических параметров кристалла, съем кристалла с контрольной платы, монтаж кристалла на плату микросборки, соединение золотых выводов с облуженными контактными площадками платы микросборки и контроль электрических параметров микросборки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, каждый золотой вывод формируют булавообразной формы, утолщенной частью соединенной с контактной площадкой кристалла, перед установкой кристалла на контрольную плату осуществляют облуживание контактных площадок контрольной платы припоем при содержании золота, мас. 0,5 1,5, при этом соединение золотых выводов с контактными площадками контрольной платы осуществляют пайкой, перед съемом кристалла с контрольной платы отпаивают золотые выводы с сохранением полуды на каждом выводе, перед соединением золотых выводов с облуженными контактными площадками платы микросборки облуженный конец каждого золотого вывода ориентируют перпендикулярно поверхности соответствующей контактной площадки платы микросборки, а толщину слоя припоя на каждой контактной площадке платы микросборки выбирают меньшей на 10 25% высоты облуженной части каждого золотого вывода.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 29-2000

Извещение опубликовано: 20.10.2000

Гибридный многоуровневый электронный модуль // 1753961

Способ пайки элементов полупроводникового прибора // 1739401

Изобретение относится к производству полупроводниковых приборов, в частности к сборке и пайке кристаллической структуры к кристаллодержателю

Трехкоординатное устройство для прецизионного перемещения изделий // 1711270

Изобретение относится к технологическому оборудованию для монтажа радиоэлектронной аппаратуры в условиях особо чистых технологических сред и в вакууме

Способ соединения кристалла с выводом полупроводникового прибора // 1636879

Изобретение относится к производству полупроводниковых приборов и может быть использовано при соединении кристалла с выводом полупроводникового прибора

Устройство для нанесения клея преимущественно при монтаже полупроводниковых приборов // 1496566

Изобретение относится к производству микроэлектронных изделий и может быть использовано для дозированного нанесения полимерных и клеевых материалов при монтаже полупроводниковых приборов, интегральных схем и других изделий микроэлектроники

Способ монтажа кристаллов на облуженные платы микросборок // 1496565

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано при изготовлении гибридных микросборок и полупроводниковых приборов

Способ изготовления полупроводниковых приборов // 1325603

Изобретение относится к области производства полупроводниковых приборов

Способ изготовления датчиков давления // 1318117

Способ изготовления высоковольтного диода // 1250411

Способ монтажа кристалла полупроводникового прибора // 2136078

Способ изготовления термоэлектрических модулей // 2195049

Изобретение относится к области термоэлектрического приборостроения и может быть использовано при изготовлении термоэлектрических устройств, основанных на эффектах Пельтье или Зеебека, прежде всего холодильных термоэлектрических устройств, а также термоэлектрических генераторов электроэнергии

Способ изготовления полупроводникового нелинейного резистора в стеклянном корпусе // 2197032

Изобретение относится к полупроводниковой технике, в частности к технологии изготовления нелинейных полупроводниковых резисторов с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления

Микросборка на гибком носителе // 2003203

Способ сборки гибридной фоточувствительной схемы // 1826819

Способ стабилизации электрических параметров полупроводниковых приборов, загерметизированных в пластмассу // 2484550

Изобретение относится к области полупроводниковой техники и может быть использовано для стабилизации электрических параметров полупроводниковых приборов, загерметизированных в пластмассу

Способ вибрационной пайки кристаллов бескорпусных транзисторов // 2510545

Изобретение относится к технологии монтажа кристаллов бескорпусных транзисторов. Техническим результатом изобретения является повышение качества монтажа кристаллов бескорпусных транзисторов за счет уменьшения пустот в присоединительном слое. Способ вибрационной пайки кристаллов бескорпусных транзисторов заключается в том, что при реализации вибрационной пайки кристаллов бескорпусных транзисторов частота вибрации инструмента на основе незначительного числа экспериментов устанавливается минимизирующей процент пустот в присоединительном слое.

Способ группового монтажа кристаллов при сборке высокоплотных электронных модулей // 2527661

Изобретение относится к технологии производства многокристальных электронных модулей. В способе группового монтажа кристаллов при сборке высокоплотных электронных модулей изготавливают промежуточный носитель с зеркальным изображением знаков совмещения и временных посадочных мест кристаллов на рабочей стороне, закрепляют промежуточный носитель в установке контактной фотолитографии с системой совмещения так, чтобы рабочая сторона носителя была обращена вниз, на рабочий столик под соответствующее временное посадочное место выкладывают кристалл активной стороной вверх, позиционируют кристалл относительно знаков совмещения на промежуточном носителе, доводят его до контакта с носителем и фиксируют за счет адгезии клеевого слоя, повторяют фиксацию для других кристаллов, промежуточный носитель с необходимым набором кристаллов извлекают из установки контактной фотолитографии и фиксируют на заготовке микрокоммутационной платы, затем демонтируют промежуточный носитель с поверхности кристаллов. Технический результат изобретения - повышение технологичности процесса сборки многокристальных электронных модулей и точности позиционирования кристаллов относительно посадочных мест, а также выравнивание плоскостей активных поверхностей кристаллов с плоскостью верхней поверхности микрокоммутационной платы. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Способ и устройство для присоединения чипа к печатной проводящей поверхности // 2563971

Изобретение относится к технологии присоединения элемента интегральной схемы (чип) к поверхности, которая содержит проводящие рисунки. Технический результат - создание способа и устройства для быстрого, плавного и надежного подключения чипа к печатной проводящей поверхности за счет точечного характера передачи тепла и приложения давления к поверхности в точках контакта. Достигается это тем, что сначала чип (201) нагревают до первой температуры, более низкой, чем температура, которую чип может выдерживать без повреждения под действием тепла. Нагретый чип прижимают к печатной проводящей поверхности с первым прижимающим усилием. Совместного воздействия первой температуры и первого прижимающего усилия достаточно для того, чтобы, по меньшей мере, частично расплавить материал печатной проводящей поверхности и/или соответствующей точки контакта на чипе (205, 206). 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 13 ил.

Способ монтажа микроэлектронных компонентов // 2571880

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для поверхностного монтажа микроэлектронных компонентов в многокристальные модули, микросборки и модули с внутренним монтажом компонентов. Технический результат - уменьшение трудоемкости и повышение надежности микроэлектронных узлов, снижение их массогабаритных параметров. Достигается тем, что в металлической круглой пластине по заданным координатам формируют отверстия под бескорпусные кристаллы. На одну из внешних поверхностей металлической круглой пластины натягивают липкую ленту липкой стороной внутрь пластины. Бескорпусные кристаллы устанавливают по заданным координатам контактными площадками на поверхность липкой ленты, герметизируют, отделяют липкую ленту. Наносят полиимидный фотолак, формируют в нем отверстия. Проводят коммутацию методом вакуумного напыления металлов через тонкую съемную маску или используют процессы фотолитографии после вакуумно-плазменного осаждения металлов. Повторно наносят слой диэлектрика и формируют в нем окна. Наносят последний слой металлизации, формируют коммутацию с контактными площадками и устанавливают чип компоненты. 7 ил.