Способ посадки кремниевого кристалла на основание корпуса

Авторы патента:

H01L21/58 - крепление полупроводникового прибора на опоре

Владельцы патента RU 2375787:

ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (ДГТУ) (RU)

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в производстве полупроводниковых приборов и интегральных схем. Сущность изобретения: в способе посадки кремниевого кристалла на основание корпуса полупроводникового прибора, включающем последовательное напыление на посадочную поверхность кристалла слоев металлов и пайку кристалла к основанию корпуса, напыляют на посадочную поверхность кристалла два металла титан - германий, процесс проводят в едином технологическом цикле, а пайку кристалла к основанию корпуса проводят при температуре 300-320°С. Техническим результатом изобретения является повышение надежности контакта кристалла с основанием корпуса и стабильности процесса присоединения.

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в производстве полупроводниковых приборов и интегральных схем.

Известен способ посадки кристалла на основание корпуса полупроводникового прибора [АС СССР №1674293, Н01L 21/58, 30.08.91]. Сущность изобретения заключается в том, что на соединяемые поверхности кристалла и основание корпуса наносят слои металла: на кристалл - магний, на основание - алюминий, между ними размещают припойную прокладку из алюминий-магниевого сплава электрического состава, нагревают детали до 450-750°С, при которой образуется жидкая прослойка, выдерживают и охлаждают до формирования паяного соединения.

Недостатками способа являются сложная технология, высокие температуры, низкая производительность процесса.

Известен способ посадки кремниевого кристалла на основание корпуса [Мазель Е.З., Пресс Ф.П. Планарная технология кремниевых приборов. - М.: Энергия, 1974 г., стр.318-321]. Сущность способа заключается в напылении на обратную сторону пластин слоя металлов хром-никель (Cr-Ni), между поверхностями кристалла и основания размещают припойную прокладку оловянно-свинцовую, нагревают детали до сформирования паяного соединения.

Недостатком способа является ненадежность контактного соединения.

Целью изобретения является повышение надежности контакта кристалла с основанием корпуса и стабильности процесса присоединения.

Сущность способа заключается в том, что на обратную сторону кремниевой пластины наносят последовательно в едином технологическом цикле два металла: титан-германий. Разделяют пластину на кристаллы и производят пайку кристаллов к основанию корпуса при температуре 300-320°С в течение 3-5 с. Данное сочетание напыляемых металлов обеспечивает получение надежного контакта кристалла с основанием корпуса, 100% распределение припоя но поверхности кристалла, отсутствие пор в припое, улучшение выходных характеристик прибора.

Качество посадки контролируется методом отрыва с определенным усилием и визуально под микроскопом. При проведении контроля посадки кристалла с двухслойной металлизацией кристалл не отрывается от основания корпуса при приложении соответствующего усилия, а при приложении большего усилия разламывается сам кремний. Это объясняет то, что посадка кристалла качественная. При визуальном контроле под микроскопом со всех сторон кристалла но периметру проступает припой на 0,5-1,0 мм от края, что показывает удовлетворительное распределение припоя по всей площади кристалла. Кроме того, контроль площади распределения припоя по основанию кристалла с помощью рентгеновского микроскопа показал 100% распределение припойного слоя по площади кристалла без пор, что улучшает тепловые свойства прибора.

Сущность изобретения подтверждается следующими примерами

ПРИМЕР 1. Процесс проводят в установке вакуумного напыления, в которой размещены кремниевые пластины. Задают режимы напыления металлов титан-германий. Процесс проводят в едином технологическом цикле, на поверхности полупроводника формируется тонкая металлическая пленка. Процент выхода годных на операции “Посадка кристалла” составляет 96-98%.

ПРИМЕР 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1. Задают режимы напыления металлов: титан-германий. Процент выхода годных на операции “Посадка кристалла” составляет 99-100%.

Использование данного способа позволяет повысить надежность контакта кристалла с основанием корпуса при проведении процесса напыления слоя металлов титан-германий в едином технологическом цикле.

Способ посадки кремниевого кристалла на основание корпуса полупроводникового прибора, включающий последовательное напыление на посадочную поверхность кристалла слоев металлов и пайку кристалла к основанию корпуса, отличающийся тем, что напыляют на посадочную поверхность кристалла два металла титан - германий, процесс проводят в едином технологическом цикле, а пайку кристалла к основанию корпуса проводят при температуре 300-320°С.

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в производстве полупроводниковых приборов и интегральных схем. .

Способ присоединения кристаллов кремниевых дискретных полупроводниковых приборов и интегральных схем к корпусу с образованием эвтектики кремний-золото // 2298252

Изобретение относится к электронной технике, в частности к способу сборки полупроводниковых приборов и интегральных схем, включающему пайку кремниевого кристалла к основанию корпуса с образованием эвтектики золото - кремний.

Модуль для бесконтактных чип-карт или систем идентификации // 2282893

Изобретение относится к модулю для бесконтактных чип-карт или систем идентификации. .

Связующая структура с применением прореагировавшей боросиликатной смеси // 2251174

Устройство для монтажа кристалла // 2194337

Способ присоединения кремниевого кристалла к кристаллодержателю полупроводникового прибора // 2173913

Способ пайки полупроводникового кристалла к корпусу // 2167469

Изобретение относится к изготовлению полупроводниковых приборов путем безфлюсовой пайки и может быть использовано при сборке кремниевых кристаллов в корпуса полупроводниковых приборов путем пайки припоями на основе свинца.

Способ локального закрепления полупроводниковой интегральной схемы // 2130699

Способ изготовления посадочных поверхностей контактных пластин для активных элементов полупроводниковых приборов // 2050631

Изобретение относится к полупроводниковой электронике, в том числе квантовой, и может быть использовано при изготовлении активных полупроводниковых элементов малой площади на теплоотводящих медных контактных пластинах лазерных излучателей.

Способ изготовления полупроводниковых приборов // 2047932

Способ и устройство неразъемного соединения интегральной цепи с субстратом // 2381592

Изобретение относится к способу и устройству неразъемного соединения интегральных цепей с субстратом

Способ сборки полупроводниковых приборов // 2387045

Изобретение относится к области изготовления полупроводниковых приборов

Способ сборки лазерных структур на теплоотводящем основании из керамики нитрида бора // 2390893

Изобретение относится к полупроводниковой, оптоэлектронной технологии, квантовой электронике

Способ сборки многокристального полупроводникового прибора с прижимным контактом // 2413331

Изобретение относится к силовой полупроводниковой технике, в частности к технологии сборки многокристальных полупроводниковых приборов с прижимным контактом

Устройство для монтажа кристалла // 2468470

Изобретение относится к электронной технике

Способ формирования контакта к стоковой области полупроводникового прибора // 2534439

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в производстве полупроводниковых приборов и интегральных схем. Изобретение обеспечивает повышение надежности контакта кристалла с основанием корпуса и стабильности процесса присоединения. В способе присоединения полупроводникового кристалла к кристаллодержателю полупроводникового прибора на посадочную поверхность кристалла напыляют последовательно в едином технологическом цикле два металла: титан-германий. Разделяют пластину на кристаллы и производят пайку кристаллов к основанию корпуса при температуре 250-280°С в течение 2-3 секунд. Данное сочетание напыляемых металлов обеспечивает получение надежного контакта кристалла с основанием корпуса, 100% распределение припоя по поверхности кристалла, отсутствие пор в припое, улучшение выходных характеристик прибора.

Способ формирования контакта к коллекторной области кремниевого транзистора // 2534449

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в производстве полупроводниковых приборов и интегральных схем. Изобретение обеспечивает уменьшение температуры посадки кристалла на основание корпуса, повышение надежности контакта кристалла с основанием корпуса и применение недорогостоящих материалов при сохранении стабильности процесса. В способе формирования контакта к коллекторной области транзистора при посадке кристалла транзистора на основание корпуса полупроводникового прибора на посадочную поверхность кремниевой пластины напыляют последовательно в едином технологическом цикле два металла: титан-медь. Разделяют пластину на кристаллы и производят пайку кристаллов к основанию корпуса при температуре 250-280°C в течение 3-5 сек. Данное сочетание напыляемых металлов обеспечивает получение надежного контакта кристалла с основанием корпуса, 100% распределение припоя по поверхности кристалла, отсутствие пор в припое, улучшение выходных характеристик прибора.

Способ изготовления электронного узла // 2581155

Изобретение относится к приборостроению, а именно к технологии производства многокристальных модулей, микросборок и модулей с внутренним монтажом компонентов. Технический результат - снижение массы и габаритов, уменьшение трудоемкости и повышение надежности электронных узлов. Достигается тем, что в способе изготовления электронного узла вместо корпусных компонентов применяют бескорпусные кристаллы, в качестве основания используют пластину монокристаллического кремния. Формируют в ней сквозные окна с линейными размерами, соответствующими линейным размерам устанавливаемых в них бескорпусных кристаллов. Закрепляют с одной стороны основания липкую ленту, клеящейся стороной к поверхности основания. Устанавливают в сквозные окна кристаллы лицевой стороной к клеящейся стороне липкой ленты. Герметизируют полиимидным лаком. Затем формируют отверстия в слое полиимидного лака так, чтобы вскрыть контактные площадки кристалла. Для формирования топологии и коммутации слоев используют вакуумно-плазменное осаждение металлов через тонкую съемную маску со сформированной на ней топологией или используют процессы фотолитографии после вакуумно-плазменного осаждения металлов. 1 ил.

Способ 2d-монтажа (внутреннего монтажа) интегральных микросхем // 2604209

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при изготовлении печатных плат, применяемых при конструировании радиоэлектронной техники. Технический результат - повышение степени интеграции и снижение массогабаритных показателей ИМС. Достигается тем, что используется технология монтажа бескорпусной элементной базы в тело подложки посредством создания на подложке прямоугольных отверстий, соответствующих с допустимым увеличением размерам кристаллов ИС, монтируемых в данные отверстия. Разводка топологических связей между кристаллами осуществляется методом вакуумного напыления, когда на подложке с уложенными кристаллами через маску формируют токоведущие дорожки из меди и никеля - защитного слоя, причем, не используя пайку и сварку, образуется соединение контактных площадок ИС с токоведущими дорожками платы. 7 ил.

Способ пайки кристаллов дискретных полупроводниковых приборов к корпусу // 2636034

Изобретение относится к области изготовления полупроводниковых приборов путем бесфлюсовой пайки в защитной среде и может быть использовано при сборке кристаллов в корпуса силовых и усилительных приборов. Способ пайки кристаллов дискретных полупроводниковых приборов к корпусу включает предварительное облуживание нижней металлизированной поверхности кристалла и корпуса в расплавленном припое, перемещение кристалла, его прижим к полированной зеркальной неметаллизированной поверхности и выдержку при охлаждении, поднятие и перемещение кристалла к месту предполагаемого соединения, прижим кристалла к основанию и его притирку. Пайка проводится в среде защитной атмосферы. Техническим результатом изобретения является совершенствование технологического процесса соединения кристалла и корпуса, улучшение смачивания припоем паяемых поверхностей кристалла и корпуса, получение качественного паяного соединения без пустот и оксидных включений, улучшение теплоотвода и повышение выходной рассеиваемой мощности кристалла.