Способ сборки кристаллов мфпу


 


Владельцы патента RU 2619362:

Акционерное общество "НПО "Орион" (RU)

Изобретение относится к технологии сборки гибридных матричных фотоприемных устройств (МФПУ). Одной из основных операций при изготовлении МФПУ является сборка кристаллов в корпус с последующим соединением контактных площадок кристалла БИС с внешними выводами корпуса МФПУ. Такая электрическая связь осуществляется обычно с помощью золотых проволочек, развариваемых на соответствующие контакты. Техническим результатом изобретения является повышение надежности сборки кристаллов МФПУ путем исключения возможности закороток кристалла с металлизированными шинами. Способ сборки кристаллов МФПУ включает нанесение слоя металла на диэлектрический растр, формирование рисунка проводящих шин и контактных площадок, нанесение изолирующего покрытия и приклейку кристалла на растр, для изготовления растра используют кремниевую шайбу, на поверхности которой вытравливают канавки глубиной больше толщины слоя металлизации и шириной больше ширины шин металлизации, проводят глубокое окисление поверхности кремния, наносят слой металлизации и формируют рисунок проводящей разводки так, чтобы металлизированные шины и контактные площадки располагались на дне вытравленных канавок. 2 ил.

 

Изобретение относится к технологии сборки гибридных матричных фотоприемных устройств (МФПУ).

Одной из основных операций при изготовлении МФПУ является сборка кристаллов в корпус с последующим соединением контактных площадок кристалла БИС с внешними выводами корпуса МФПУ. Такая электрическая связь осуществляется обычно с помощью золотых проволочек, развариваемых на соответствующие контакты.

Известен способ сборки кристаллов МФПУ в корпус [Фоторезистор с кодом Грея из гетероэпитаксиальных структур КРТ для регистрации импульсного излучения CO2 лазера. Гиндин П.Д., Карпов В.В. и др. XXIII Международная научно-техническая конференция по фотоэлектронике и приборам ночного видения. Труды конференции, стр. 538, Москва, 28-30 мая 2014 г.], в соответствии с которым контактные площадки кристалла развариваются золотыми проволочками непосредственно на контактные площадки корпуса.

Однако данный способ имеет существенный недостаток, связанный с тем, что данная конструкция корпуса из-за высоких теплопритоков не может быть использована для корпусирования МФПУ, требующих глубокого охлаждения (КРТ, антимонид индия и др.).

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ сборки кристалла с использованием промежуточной диэлектрической платы (растра) с нанесенными на ее поверхность металлизированными шинами с контактными площадками [Многорядное ФПУ для дистанционного зондирования Земли в шести спектральных полосах ИК диапазона 3-12,5 мкм. Балиев Д.Л., Болтарь К.О., Бурлаков И.Д. и др. XXIV Международная научно-техническая конференция и школа по фотоэлектронике и приборам ночного видения. Труды конференции, стр. 39, Москва, 24-27 мая 2016 г.]. Обычно такие платы изготавливаются из плоских шайб синтетического лейкосапфира, на поверхности которой формируют требуемый рисунок металлизации. Сам же кристалл приклеивается к растру тыльной стороной специальным клеем. При этом внутренние контактные площадки шин соединяются короткими проволочками с контактными площадками кристалла, а внешние - с площадками корпуса.

Недостаток такого технического решения проявляется в растрах, где металлизированные шины проходят под кристаллом, например, для объединения контактных площадок от однотипных узлов, расположенных на противоположных сторонах кристалла. В этом случае появляется возможность закоротки металлизированных шин растра, проходящих под кристаллом, на его тыльную сторону, приклеенную на растр. Как показала практика, ни изоляция металлизированных шин, ни окисление тыльной стороны кристалла, ни слой клея под кристаллом не гарантируют полной защиты от закороток металлизированных шин на тыльную сторону кристалла.

Задачей изобретения является повышение надежности сборки, кристаллов МФПУ путем исключения возможности закороток кристалла с металлизированными шинами.

Решение задачи обеспечивается тем, что способ сборки кристаллов МФПУ включает нанесение слоя металла на диэлектрический растр, формирование рисунка проводящих шин и контактных площадок, нанесение изолирующего покрытия и приклейку кристалла на растр, для изготовления растра используют кремниевую шайбу, на поверхности которой вытравливают канавки глубиной больше толщины слоя металлизации и шириной больше ширины шин металлизации, проводят глубокое окисление поверхности кремния, наносят слой металлизации и формируют рисунок проводящей разводки так, чтобы металлизированные шины и контактные площадки располагались на дне вытравленных канавок.

Технический результат - повышение надежности сборки, достигается тем, что для изготовления растра используется материал, допускающий обработку поверхности методами полупроводниковой технологии, например кремний или специальные виды керамики. В данном случае использование кремния для изготовления растра для охлаждаемых МФПУ более предпочтительно из-за его высокой теплопроводности, одинакового КТР с материалом БИС, относительно низкой стоимости, малым разбросом толщин растров, полученных с разных кремниевых пластин, возможности группового изготовления растров на стандартной пластине с последующим их разделением и т. д. При этом на кремниевой шайбе необходимой формы фотолитографическими методами вытравливают канавки глубиной больше суммарной толщины слоя металлизации и диэлектрика, а шириной больше ширины шин и контактных площадок металлизации. С целью изоляции шин металлизации от кремния проводят глубокое окисление поверхности кремния, наносят слой металлизации и формируют рисунок проводящей разводки так, чтобы металлизированные шины и контактные площадки располагались на дне вытравленных канавок.

Последовательность технологической цепочки предлагаемого способа показана на фиг. 1, а внешний вид готовой структуры - на фиг. 2, где:

1 - кремниевый растр;

2 - вытравленные канавки;

3 - слой термического окисла;

4 - металлизированная разводка;

5 - слой диэлектрика;

6 - кристалл МФПУ;

7 - слой клея;

8 - золотые проволочки.

Способ сборки кристаллов МФПУ осуществляется в следующей последовательности:

1 - формирование кремниевой шайбы необходимых размеров.

2 - травление канавок на поверхности кремния в местах расположения шин металлизации,

3 - глубокое термическое окисление поверхности кремния и канавок,

4 - напыления слоя металлизации,

5 - формирование рисунка металлизации на дне канавок,

6 - нанесение слоя диэлектрика на проводящие шины,

7 - приклейка кристалла на растр,

8 - разварка контактных площадок МФПУ на растр.

Этот способ может быть использован также для соединения однотипных контактов у нескольких кристаллов, расположенных на одном растре.

Формирование канавок возможно по всему растру или только под кристаллом МФПУ. Металлизированные шины, не проходящие под кристаллом МФПУ, могут располагаться как в канавках, так и на поверхности растра.

Способ сборки кристаллов МФПУ, включающий нанесение слоя металла на диэлектрический растр, формирование рисунка проводящих шин и контактных площадок, нанесение изолирующего покрытия и приклейку кристалла на растр, отличающийся тем, что с целью повышения надежности сборки для изготовления растра используют кремниевую шайбу, на поверхности которой вытравливают канавки глубиной больше толщины слоя металлизации и шириной больше ширины шин металлизации, проводят глубокое окисление поверхности кремния, наносят слой металлизации и формируют рисунок проводящей разводки так, чтобы металлизированные шины и контактные площадки располагались на дне вытравленных канавок.



 

Похожие патенты:

Изобретения могут быть использованы для формирователя сигналов изображения в инфракрасной области спектра. Гетероструктурный диод с p-n-переходом содержит подложку на основе HgCdTe, главным образом n-легированную, причем упомянутая подложка содержит первую часть (4), имеющую первую концентрацию кадмия, вторую часть (11), имеющую вторую концентрацию кадмия больше, чем первая концентрация кадмия, причем вторая часть(11) образует гетероструктуру с первой частью (4), р+-легированную зону (9) или р-легированную зону, расположенную в концентрированной части (11) и продолжающуюся в первую часть (4) и образующую p-n-переход (10) с n-легированным участком первой части (4), называемым базовой подложкой (1), при этом концентрированная часть (11) расположена только в р+-легированной зоне (9) и образует карман (12) по существу с постоянной концентрацией кадмия.

Изобретение может быть использовано в современных системах дальнометрии, управления неподвижными и движущимися объектами, зондирования облачности, контроля рельефа местности и т.д.

Изобретение относится к области полупроводникового материаловедения, а именно – к технологии получения тонких фоточувствительных пленок селенида свинца, широко используемых в изделиях оптоэлектроники в ИК-диапазоне 1-5 мкм, лазерной и сенсорной технике.
Изобретение относится к электронной технике, в частности к способам создания наногетероструктур для фотопреобразующих и светоизлучающих устройств. Способ изготовления наногетероструктуры со сверхрешеткой включает выращивание на подложке GaSb газофазной эпитаксией из металлоорганических соединений в потоке водорода сверхрешетки, состоящей из чередующихся слоев GaSb и InAs.

Изобретение относится к области полупроводниковой электроники, в частности к способам изготовления структур фотоэлектрических приемных устройств (ФПУ), предназначенных для преобразования светового излучения определенного спектрального диапазона в электрический сигнал.
Изобретение относится к многоэлементным и матричным фотоприемникам (МФП) ИК-диапазона на основе теллурида кадмия-ртути, конкретно к технологии изготовления матрицы фоточувствительных элементов (МФЧЭ).

Изобретение относится к полупроводниковой технике, в частности к созданию компактных источников электроэнергии с использованием радиоактивных изотопов и полупроводниковых преобразователей.

Способ определения концентрации донорного фона в CdxHg1-xTe принадлежит к характеризации материалов и структур оптоэлектроники, точнее к твердым растворам CdxHg1-xTe – основному материалу для изготовления фотодиодов инфракрасного диапазона спектра.

Светочувствительное устройство с множественной глубиной резкости содержит два светочувствительных пиксельных слоя. Причем различные светочувствительные пиксельные слои обнаруживают световые сигналы с различными цветами.

Настоящее изобретение относится к области преобразователей энергии радиационных излучений в электрическую энергию и может быть также использовано в взрывоопасных помещениях - шахтах, в беспилотных летательных аппаратах, ночных индикаторах и сенсорах, расположенных в труднодоступных местах и т.д.

Изобретение относится к области оптоэлектронной техники и может быть использовано для создания переизлучающих текстурированных покрытий для использования в тонкопленочных солнечных элементах. Способ получения переизлучающих текстурированных тонких пленок на основе аморфного гидрогенизированного кремния с нанокристаллами кремния включает получение тонких пленок аморфного гидрогенизированного кремния, которые обрабатывают в атмосфере воздуха фемтосекундными лазерными импульсами с центральной длиной волны излучения 500-1100 нм, частотой повторения импульсов 50-500 кГц, длительностью импульсов 100-500 фс и плотностью энергии лазерных импульсов 260-500 мДж/см2. Изобретение обеспечивает возможность формирования переизлучающих текстурированных тонких пленок, эффективно поглощающих ультрафиолетовую часть солнечного спектра с последующим ее преобразованием в видимый свет. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх