К.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы (1062200), страница 165
Текст из файла (страница 165)
Однако чаще полевые приборы и микросхемы на их основе покрываются неорганическими диэлектрическими с последующей герметиэацией обычно в керамические корпуса. Бескорпусная герметизация пассивных тонкопленочных схем выполняется на основе лаков УР-231, ФП-525 и других, реже - на основе эмалей ФП-545, ЭВ-1-20 и др. Зги материалы наносятся в 2 — 3 слон пульверизацией, окунанием, кистью и тд. Толстопленочные гибридные схемы герметнэируются обволахиванием тнксотрогиыми материалами с использованием растворителей с низкими значениями давления паров. насыщения (например, этилцеллозольва - и толуола) лдя устранения дефектов типа изображенных на рис.
5.3.16, а. Для герметизации толстопле- ночных схем попользуются и порошкообразные ившаунды ПЗП-177, наносимые вихревым напылением (или в псевдоожиженном компаунде). Корпусная шрметиэацня полупроводниковых ИС осушествляетсц в метэллокерамические, мелцшостекяяниые, керамические, стеклянные, пластмассовые и другие корпуса, имеющие различные форму, шбаритньге размеры, число и расположение выводов. Металлостехлянные и мешллокерамиче-. ские корпуса сосгоят иэ металлических дна и крьппки, а также стеклянных и керамических деталей, в которме впаянм или впрессованы металлическое дно и металлические круглого или прямоугольного сечешш выводы.
Контактные площадки и выводм корпусов имеют золотое покрытие толщиной 2 - 5 мкм для сборки христала с применением эвтетической пайки и монтажа пайкой. При отсутствии золотого покрытия сборка осуществляется с применением клея. Широкое применение находят керамические корпуса различных типоразмеров. Однако они недостаточно надежны из-за большой хрупкости керамических оснований и крышки, а также имеют высокое тепловое сопротивление. К керамическим относятся микрокорпуса или кристаллодержатели, представлшошне собой керамическую пластину с встроенными металлическими дорожками и расположенными по периметру внешней поверхности метал- лизированными контакппеми площадками.
Зги площадки используются в качестве внешних выводов и соединявгшя с соответствую-. щими контактными площадками на коммутационной плате. Очень проста и экономически целесообразна гермеппация полупроводниковых микросхем в монолитные пластмассовые корпуса посредством прессования. Герметизация ведется путем онрессовки в ыногоместннх прессформах одновременно нескольких десятков или даже сотен кристаллов. Весь цикл герметизации выпшпшется в течение 10 - 15 мин. Для герметизация гибридных микросхем широко используются вакуум-плотные металлостеюшнные корпусеЬ при герметюации в которые особо ответственно выполняются две основнме операции: создание вакуум-плотных металлостекляиных спаев (выводов) и сварного шва в месте соединения крыши и основания корпуса. Герметизация выводов в таких корпусах осуществляется стеклянными бусами или стеклотаблеткамн из стекол С52-1, С52-2 и др.
Бусами изолируешя кюкдый вывод, а стекло- таблетками - ряд выводов или сразу все выводы. Надежное соединение со стеклом получают при приыенении козара 22НК для изготовления выводов и оснований корпусов. Герме- МОНТАЖ И ГЕРМЕТИЗАДИЯ 529 тичное соединение крышки с основанием в металлостеклянных корпусах доатигается применением электронно-лучевой, лазерной, конденсаторной или холодной сварки. Для уменьшения нагрева при сварке плавлением и ~нижения тепловой ншрузки на металяостехлянный спай используется импульсная лазерная или элекгронно-лучевая сварка, а в оановании корпуса формируется специальный паз (рис. 5.3.20). Конденсаторная и холодная сварка используется при герметизации корпусов, крышки и оанования которых имеют специальные сочленяющиеся фланцы.
Достаточно эффективна герметизация гибридных интегральных схем в капаульные конструкции (см. Рис. 5.3.16, б, в) за счет их высокой влагостойкости. Герметизируются они с применением жидких или порошкообразных таблетирую шихся компаундов. Применение таблеток позволяет автоматизировать шрметизацию, при этом долины применяться таблетки с выборкой под выводы для иаключение дефектов в герметизирующем слое (рис.
5.3. 16 и 5.3.21). Сушка и термаабрабэтяа. Режимы сушки лакокрасочных материалов, а также деталей после их очистки и обезжжривания в органических растворителях устанавливаются эмпирически. Вследствие различной летучести растворителей режим аушки дол:кеп подбираться индивидуально для использованного растворителя, при этом надо учитьппть и выбранный способ нагрева изделий (конвекпювный, .инфракрасный, высокочастотный). 1 2 а) Ряа. 5.3.20. Гериепазапаа а иагвиеагахаааама карау- аа эааатрааае-аэчамй а аам(иаэ счавкав: а - схема импульсной аварки а лауахрыгпам сварных точек; б - теплапагру:кеплнй участок «арпуаа; 1 - крышка (купазаабразпаа дая электронна-лучевая ашрха); 2- метазааатехлаиный апай; 3- аалаэаиае; В- пю а) б) Раа.
5.3.21. Табэагаа лаа гериегшааав каяауаяваааапис а — агиашнаа; б - а хибарками пад впвавы Большое значение для качества сушки имеет установление количества одновременно зшружаемых в термастат иэделий, особенно если используется невентилируемое оборудование. При сушке деталей после их очиспги и обезжиривания давление паров растворителей в термостате повышаешя, при большом числе деталей может наступить насыщение термостата парами растворителя, после чего их сушка прекращается. Число одновременно эшружаемых изделий определяется давлением насьпценно го пара растворителя.
Например, при использовании ацетона в термастат можно загрузить более чем в 40 раз больше деталей, чем при испарении этилцеллозольва (дюшение паров насыщения соответственно 4560 и 570 кПа). На стадии проектирования ИЭТ при выборе элементной базы и решении схемотехнических вопросов необходима оценка совместимости используемых материалов, процессов их перерабопси и элементной базы. На стадии конструирования принципиально важным явлжтся правильный выбоР конструкционных материалов. Не следует применять целлюлозные и хлопчатобумажные вяагоемкие материалы. В корпусах желательно использовшь влагопоглотители и гетгеры. При выполнении сборочно-моптажиых работ все иютавляюшие прибора должны выдерживать температуру, соответствующую степени отвер:кдения полимерных частей.
Для сушки и термообработки следует использовать термостаты с точностью поддержания температуры х 2 'С. Очистка и обезжиривание деталей по завершении монтюкпых работ должны обеспечивать полное удаление нетермостойких флюсов для исюпочения шзовьщеления в замкнутый герметичный корпус. Все элементы конструкции после термообработки до сборки изделия и его герметизации должны храниться в накопителях с контролируемой точкой росы. После сборки и монтажа готового изделии непосредственно перед герметизацией обязательно проводитая его сушка.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Автематвзация и механизация сборки н монтажа узлов на печатных платах / А. В. Егунов, Б. Л. Жоржолиани, В. Г. Журавский, В. В. Жуков: Под ред. В. Г. Журавского. М.; Радио и связь, 1988. 280 с. 2. Волков В. А. Современные проблемы сборки и герметизации микроэлектронных устройств // Электронная промышленность, 1990. )Чг 2. С. 11 - 13. 3. Гагра 3. Ю. Технология микроэлектронных устройств: Справочник. Ма Радио и связь, 1991. 528 с.
Глав 5.4. ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЬ В МИКРОЭЛЕКТРОНИКЕ 4. Маврин Ч.-Г., Мввклеллющ С. Технолопгя поверхностного монтюка / Пер. с англ. Мл Мир, 1990. 270 с. 5. Морлкев О. С. Сборка. Технология полупроводниковых приборов н иэделий микроэпеюроникн: Учебное пособие. Мз Высшая школа, 1990. 122 с. 6. Технология и автоматизация производспю радиоэлектронной аппаратуры: Учеб. дпя вузов / И. П. Бушминский, О. Ш.
Даутов, А. П. Достанко и щзл Под ред. А. П. Достанко, Ш. М. Чабдарова. Мл Радио и овязь, 1989. 624 с. 7. Уяюксв Н. Н. Технология производства ЭВМ: Учеб, дпя вузов по специальности "Вычислительные малины, комплексы, системы и сети". 3-е изд., перераб. и дон. Мл Высшая школа, 1991. 416 с. Глава 5.4 ИЗМЕРЕНИИ И КОНТРОЛЬ В МИКРОЭЛЕКТРОНИКЕ 544. ОБщие овкдлиия О ывтодьх и сивдствлх изыкрвиил Различают два метода измерения физической величины: прямого преобразования (непосредственной оценки) и сравнения.
Метод прямого преобразования предусматривает определение значения величины нелосредспюнно по отсчстному устройству применяемого средства измерений. Метод сравнения основан на том, что измеряемую величину сравнивают с эталонной величиной. Существуют следующие разновидности метода сравнения: нулевой метод, при котором результирующий эффект воздействия измеряемой и эталонной величины на измерительный прибор доводится до нуля (этот метод часто также паз маают компенсационным); дифференциальный меп>д, прн котором фиксируют и измерюот разность измеряемой и эталонной величин; метод замещения, при котором измеряемую величину заменяют в процессе измерений известной величиной. При этом путем изменения эталонной величины добиваются такого же показания измерительного прибора, которое было при действии измеряемой величины (например, сравнение измеряемого сопротивления резистора с сопротивлением эталонного резистора, этн резисторы вюлочаются попеременно в одно и то же плечо моста).