montazh_v_korpus1 (Лекции от Цветкова)

^{Установка} кристаллов в корпуса

Методы:

• ^монтаж с использованием эвтектических сплавов

• ^монтаж приклеиванием

• ^монтаж с использованием пайки стеклом

• ^монтаж с использованием клеев и компаундов

Пайка эвтектическими сплавами

Пайкой эвтектическими сплавами присоединяют полупроводниковые кристаллы к корпусам. Золочение контактирующих поверхностей каких-либо ощутимых результатов не дает. В качестве эвтектических используют сплавы золото - германий или золото — кремний, диаграммы состояния, которых показаны на рисунке 1, а, б.

Рисунок 1. Диаграммы состояния сплавов;

a - золото-германий, б- золото-кремний

Подготовленные к пайке детали нагревают в нейтральной атмосфере (осушенном и очищенном азоте) до температуры, несколько превышающей температуру плавления эвтектического сплава.

Состав сплавов:

Au-Ge Au-88% Ge-12% Tпл = 356 С

Au-Si Au-94% Si-6$ Tпл = 370 С

Схема процесса

а - захват эвтектической прокладки

б - укладка продкалдки

в - захват кристалла

г - укладка кристалла

1 - прокладка

2 - вакуумный пинцет

3 - корпус

4 - нагреватель

5 - устройство прижима

Достоинства:

• ^{невысокая} температура плавления

• ^{хорошая} жидкотекучесть

• ^{хорошее} смачивание

• ^{отсутствие} механических напряжений в паяном соединении

Монтаж с использованием клеев

Монтаж кристаллов приклеиванием обычно применяют при изготовлении полупроводниковых приборов и ИМС общего назначения, так как он довольно прост, экономичен, не требует сложного технологического оборудования и позволяет получать соединения из различных материалов, обладающие заданными характеристиками.

Достоинства:

• ^{простота}

• ^{экономичность}

• ^не требует дорого оборудования

В качестве клеев используют пластмассы - эпоксидные смолы, которые обеспечивают достаточную механическую прочность и надежность соединений и имеют низкую температуру отверждения, что исключает ухудшение параметров полупроводниковых приборов и ИМС вследствие перегрева кристаллов.

В зависимости от свойств пластмассы подразделяют на диэлектрические, теплопроводящие и оптические. Пластмассы без наполнителей являются диэлектриками. Если добавить в пластмассу серебряный порошок в количестве от 60 до 80 % по массе, она становится электропроводной и одновременно значительно возрастает ее теплопроводность, так как серебро является отличным проводником электрического тока и теплоты.

Приведем для примера несколько марок клеев, используемых при монтаже кристаллов в корпуса. Так, клеиУП-5-201 и УП-5-201Э созданы на основе эпоксидной смолы, модифицированы циклоалифатическими соединениями и соответственно являются токопроводящими и изолирующими. Клей ЭЧЭ-С изготавливается из эпоксидной смолы с серебряным наполнителем и является токопроводящим. Клей УП-5-207М аналогичен по составу клею УП-5-201Э и предназначен для соединения позо­лоченных контактных площадок корпусов и кристаллов.

Пайка стеклом

Монтаж кристаллов пайкой стеклом применяют при массовом производстве маломощных однокристальных полупроводниковых приборов, в которых не требуется электрический контакт между нижней поверхностью кристалла и корпусом. Стекло в виде пасты обычно наносят методом трафаретной печати или напылением на место монтажа в корпуса,, размягчают нагревая и укладывают кристалл, охлаждая затем, корпус до комнатной температуры.

1 - крышка

2 - стеклянный припой

3 - рамка

4 - вывод

5 - основание

6 - кристалл

7 - слой металлизации