Способ вибрационной пайки кристаллов бескорпусных транзисторов



Способ вибрационной пайки кристаллов бескорпусных транзисторов

 


Владельцы патента RU 2510545:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") (RU)

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.

 

Изобретение относится к технологии монтажа кристаллов бескорпусных транзисторов.

Известен способ вибрационной пайки кристаллов транзисторов (Ланин В., Рубцевич И., Керенцев А. Программно-управляемый монтаж кристаллов силовых транзисторов вибрационной пайкой в защитной атмосфере // Технологии в электронной промышленллности, 2010, №5), взятый за прототип, заключающийся в проведении экспериментов по определению значений параметров технологического процесса и выбору этих значений, соответствующих наиболее качественному присоединению кристаллов с минимальным количеством пор, пустот и непропаев.

Недостатком известного способа вибрационной пайки является низкая точность оценки частоты вибрации инструмента, минимизирующей процент пустот в присоединительном слое под кристаллом, в условиях реально возможного числа экспериментов по определению процента пустот в функции от частот вибрации инструмента.

Наличие дефектов, в частности пустот, в присоединительном слое под кристаллом приводит к перегреву структуры и ухудшению электрических параметров транзисторов. Практика показывает, что для надежной работы транзисторов необходимо получение бездефектного соединения кристалла на площади не менее 80%.

Целью изобретения является повышение качества монтажа кристаллов бескорпусных транзисторов за счет уменьшения пустот в присоединительном слое в среднем на 5-10% от общего количества по сравнению с прототипом.

Проведенные исследования показывают высокую чувствительность, как правило, унимодальной функции процента пустот в соединении к вариации частоты вибрации инструмента.

Для достижения указанной цели предлагается способ вибрационной пайки кристаллов бескорпусных транзисторов, включающий выбор частоты вибрации инструмента из интервала значений, который задается путем проведения незначительного числа экспериментов.

Согласно изобретению измеряют, например с помощью установки рентгеновского контроля качества, процент пустот в присоединительном слое под бескорпусным кристаллом при частотах вибрации, соответствующих граничным точкам и середине интервала, и устанавливают частоту вибрации при пайке как частное, числитель которого определяют путем умножения значения частоты вибрации в середине интервала на сумму значений процента пустот в крайних точках интервала, из которой вычитают учетверенное значение процента пустот на средней частоте интервала, суммируют результат с произведениями значений процента пустот в начале интервала и в его конце, а также значениями частоты вибрации в начале интервала и в его конце, определяют знаменатель путем удвоения суммы значений процента пустот в начале и в конце интервала, из которой вычитают учетверенное значение процента пустот в середине интервала.

Сочетание отличительных признаков и свойств предлагаемого способа из литературы неизвестны, поэтому он соответствует критериям новизны и изобретательского уровня.

По предлагаемому способу выполняют следующую последовательность операций:

- измеряют процент пустот в присоединительном слое под бескорпусным кристаллом при частотах вибрации, соответствующих граничным точкам и середине интервала - 1;

- умножают значение частоты вибрации в середине интервала на сумму значений процента пустот в крайних точках интервала - 2;

- вычитают учетверенное значение процента пустот на средней частоте интервала из полученного результата - 3;

- суммируют результат с произведениями значений процента пустот в начале интервала и в его конце, а также значениями частоты вибрации в начале интервала и в его конце - 4;

- делят полученный результат на удвоенную сумму значений процента пустот в начале и в конце интервала, из которой вычитают учетверенное значение процента пустот в середине интервала - 5.

В заявленном способе для понижения процента пустот в присоединительном слое при вибрационной пайке кристаллов в интервале частот вибрации инструмента проводят три эксперимента по определению пустот в граничных точках и середине интервала и определяют пустоты с помощью установки рентгеновского контроля качества.

Затем вычисляют частоту ƒ вибрации инструмента, которую необходимо установить при монтаже, из соотношения:

ƒ = a + b 2 ( I 1 4 I 2 + I 3 ) + I 1 b + I 3 a 2 ( I 1 2 I 2 + I 3 ) , ( 1 )

где a, a + b 2 , b - значения частоты вибрации инструмента в начале, середине и конце заданного интервала (Гц);

I1, I2, I3, - значения процента пустот в присоединительном слое в начале, середине и конце интервала соответственно (%).

Обоснование данной формулы состоит в следующем. В предположении,

что координаты (а, I1), ( a + b 2 , I2) и (b, I3) принадлежат квадратичной параболе:

{ c 0 + c 1 a + c 2 a 2 I 1 = 0, c 0 + c 1 ( a + b 2 ) + c 2 ( a + b 2 ) 2 I 2 = 0, c 0 + c 1 b + c 2 b 2 I 3 = 0,

решение данной системы уравнений относительно коэффициентов с0, с1 и с2 имеет вид:

c 0 = a 2 I 3 + a b ( I 1 4 I 2 + I 3 ) + I 1 b 2 ( a b ) 2 , ( 2 )

c 1 = a ( I 1 + 4 I 2 3 I 3 ) + b ( 3 I 1 + 4 I 2 I 3 ) ( a b ) 2 , ( 3 )

c 2 = 2 I 1 2 I 2 + I 3 ( a b ) 2 . ( 4 )

Для квадратичной параболы абсцисса экстремума:

ƒ = c 1 2 c 2 . ( 5 )

После подстановки (3) и (4) в (5) и упрощающих преобразований получаем формулу (1).

Таким образом, положение экстремума функции, определяющей зависимость процента пустот в присоединительном слое под бескорпусным кристаллом от частоты вибрации инструмента, в общем случае не совпадает с первоначально определенными точками.

Данный способ реализуется с помощью установки монтажа бескорпусных кристаллов и установки рентгеновского контроля качества соединения с проведением незначительного числа экспериментов

Технический результат от заявленного способа заключается в стабильном повышении качества монтажа кристаллов бескорпусных транзисторов за счет снижения в среднем на 5-10% пустот в присоединительном слое от общего количества по сравнению с прототипом.

Способ вибрационной пайки кристаллов бескорпусных транзисторов, включающий выбор частоты вибрации из интервала значений, отличающийся тем, что измеряют, например, с помощью установки рентгеновского контроля качества, процент пустот в присоединительном слое под бескорпусным кристаллом при частотах вибрации, соответствующих граничным точкам и середине интервала, и устанавливают частоту вибрации при пайке как частное, числитель которого определяют путем умножения значения частоты вибрации в середине интервала на сумму значений процента пустот в крайних точках интервала, из которой вычитают учетверенное значение процента пустот на средней частоте интервала, суммируют результат с произведениями значений процента пустот в начале интервала и в его конце, а также значениями частоты вибрации в начале интервала и в его конце, определяют знаменатель путем удвоения суммы значений процента пустот в начале и в конце интервала, из которой вычитают учетверенное значение процента пустот в середине интервала.



 

Похожие патенты:

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

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

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.

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано при изготовлении гибридных микросборок и полупро- водниковых приборов. .

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

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.

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.

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.

Изобретение относится к бесконтактному переносу и сборке компонентов с использованием лазера. В способе избирательного лазерно-стимулированного переноса кристаллов перенос с прозрачного для лазерного излучения носителя на приемную подложку осуществляют на основе режима образования вздутия многослойного динамически отделяющегося слоя при облучении сфокусированным лазерным импульсом(ами) с низкой энергией, в результате чего вздутие вызывает перенос изделия. Такое перемещение дает точные результаты по расположению с незначительным боковым и угловым смещением. 3 н. и 27 з.п. ф-лы, 9 ил, 1 табл.
Наверх