Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 12)

Все методы контроля чистоты поверхности, основанные на смачивании водой, неприменимы для контроля чистоты после отмывки в растворителях или их парах, так как поверхность, обрабатываемая в растворителях, гидрофобна и при контроле на смачиваемость дает 100% загрязняемость. Кроме того, этими методами нельзя обнаружить гидрофобные загрязнения, если имеются следы смачивающих поверхностно-активных веществ. В этом случае даже при наличии гидрофобных загрязнений на поверхности будет образовываться непрерывная плёнка воды.

Метод контактной разности потенциалов. Химическая обработка, влияя на локализованный на поверхности заряд, изменяет поверхностные потенциал. Это изменение контролируют по равному изменению контактной разности потенциалов. Измерительная установка состоит из генератора, звуковые колебания которого через электромеханическую систему приводят в колебательное движение динамический конденсатор, одной обкладкой которого является контролируемая пластина, а другой — эталонный электрод. В результате на конденсаторе возникает переменной напряжение, амплитуда , которого пропорциональна разности потенциалов между его обкладками, а значит зависит от состояния поверхности контролируемой поверхности.

Метод радиоактивных изотопов (меченых атомов). Этот метод основан на обнаружении загрязнений, содержащих радиоактивные изотопы, и применяется для оценки эффективности процессов отмывки. Радиоактивные загрязнения специально наносят на отдельные участки или на всю поверхность на отдельные участки или на всю поверхность и после промывки по выбранной технологии их остатки определяют с помощью счётчика Гейгера. Метод обладает очень высокой чувствительностью (в 1000 раз больше , чем методы основанные на смачивании ) и применяются главным образом в лабораторных условиях, так как в производственных условиях трудно обеспечить необходимые меры защиты от радиоактивного излучения.

Метод измерения удельного сопротивления моющих растворов. Этот метод позволяет определить содержание ионных загрязнений в промывочной воде и различных растворителях. В производственных условиях метод измерения удельного сопротивления моющего раствора применяют для контроля длительности процесса отмывки: отмывку ведут до тех пор, пока не будут равны удельные сопротивления раствора на входе в промывочную ванную и на выходе из неё.

Этот метод не позволяет обнаружить нерастворимые или слабо диссоциирующие загрязнения, даёт заниженные результаты, так как некоторые загрязнения лишь частично удаляются с поверхности в процессе отмывки, и не позволяют оценить распределение загрязнений по поверхности, так как даёт информацию лишь об общем количестве растворимых ионных загрязнений.

Контроль качества промывки.

Контроль качества осуществляют с помощью микроскопа . При этом пластины должны быть без пятен, разводов, подтёков. Допускаются одна-две светящиеся точки в тёмном поле микроскопа площадью около 0,6 мм². Гидрофобные загрязнения обнаруживают методом, основанным на изменении угла смачивания поверхности водой. При неудовлетворительном качестве отмывки обработку повторяют.

Такая оценка качества отмывки имеет существенный недостаток: для контроля пластину необходимо извлечь из тары для хранения и поместить на предметный столик микроскопа или установки контроля угла смачивания. Поэтому поверхность пластин при контроле загрязняется в результат контакта с атмосферой.

После отмывки необходимо сразу же передать пластины на следующую операцию, так как при хранении происходит загрязнение их поверхности. Если отмытые пластины необходимо хранить, их поверхность следует защищать от воздействия внешней среды. Так, полимерный комплекс КС-1 позволяет надёжно защищать полупроводниковые пластины от внешней атмосферы в течение достаточно длительного времени (до 10 суток). Кроме того, очищенные полупроводниковые пластины можно хранить в герметичном сосуде с парами фреона.

Сушка деталей.

На производстве применяются следующие виды сушки: воздушная сушка в сушильных камерах, горячая сушка в сушильных шкафах , радиационная сушка, сушка токами высокой частоты.

При воздушной сушке в сушильных камерах детали или заготовки размещают на полках и выдерживают до нескольких суток при нормальной сушке (15–20 С) температуре.

Длительный срок сушки является крупным недостатком воздушной сушки.

Для горячей сушки обычно применяют сушильные шкафы или камеры и конвейерные сушильные установки, обогреваемые паром или электрообогревателями.

В сушильных шкафах с электрическим обогревом детали выдерживают при температуре 65–70 С до постоянства веса. Во избежания растрескивания деталей температуру в сушильных шкафах повышают постепенно.

В конвейерных сушильных установках производят сушку тонкостенных деталей.

Непрерывно действующие конвейерные сушильные установки являются наиболее эффективными для тонкостенных деталей. В таких установках сушка тонкостенных деталей в зависимости от величины и формы длится 2–3 часа.

Радиационная сушка основана на обогреве деталей лучистой энергией, излучаемой раскалёнными телами: нитями ламп, спиралями электронагревательных приборов, металлическими панелями, обогреваемыми газом.

На рисунке показана камера для радиационной сушки. В качестве источника лучистой энергии в камере установлены лампы инфракрасного свечения, расположенные в шахматном порядке под сводом и на боковых стенках камеры.

Радиационная сушка эффективнее конвейерных установок в несколько раз, особенно при сушке плоских изделий с небольшой толщиной стенок.

При сушке токами высокой частоты детали, помещённые между обкладками контурного конденсатора генератора высокой частоты, равномерно прогреваются по всей массе, при этом благодаря быстрому прогреву детали по всей её толщине срок сушки сокращается в несколько раз по сравнению с сушкой нагретым воздухом.

Контроль герметичности полупроводниковых приборов.

Одной из задач герметизации является предотвращение проникновения внутрь корпуса газов из окружающей среды, всегда со­держащих влагу. Проникающая в корпус влага раство­ряет газы и загрязнения, образуя в условиях электриче­ских напряжений электролитические пары. В свою оче­редь, это приводит к возникновению отказов, выража­ющихся в шунтирующих утечках, коротких замыканиях и обрывах.

Для полых (газонаполненных) корпусов'" достаточно объективным показателем качества герметизации может служить величина течи из корпуса. Для микросхем, опрессованных пластмассами, необходимо проводить ис­пытания непосредственно в атмосфере с повышенной влажностью. Методы испытания должны одновременно удовлетворять требованиям высокой чувствительности и экономичности.

Наиболее чувствительным является радиоактив­ный метод (чувствительность 10~⁸—5-10"⁹ мкм рт. ст.-л/с). Образцы, подлежащие испытанию, герметизи­руются в атмосфере сжатого радиоактивного газа (на­пример, Кг⁸⁵). При испытании с помощью счетчиков ре­гистрируется интенсивность гамма-излучения газа, вы­текающего из корпуса. Вследствие сложности и высокой стоимости этот метод может быть рекомендован только в экспериментальном производстве (отработка конструк­ции корпуса или технологии герметизации).

Масс-спектрометрический метод основан на обнаружении гелиевым течеискателем гелия, предва­рительно введенного в корпус прибора. Применение ге­лия 0'бусловлено его высокой проникающей способностью (малые размеры молекул). Чувствительность метода определяется чувствительностью течеискателя (для течеискателя ПТИ-6 Ю-⁷ мкм рт. ст.-л/с). Высокая про­никающая способность гелия затрудняет обнаружение больших течей, так как к моменту испытания гелий мо­жет полностью вытечь из корпуса. Поэтому для образ­цов, подлежащих испытанию, целесообразно вводить ге­лий после герметизации, но непосредственно перед ис­пытанием. Для этого герметизированные микросхемы выдерживают в течение нескольких суток в бомбе, за­полненной гелием до давления 4 ат. Масс-спектрометри­ческий метод целесообразен только для выборочного контроля.

При проверке Герметичности вакуумно-жидкостным методом микросхемы помещают в емкость с керосином или уайт-спиритом, над которым создается разрежение (10—15 мм рт. ст.). Вытекающий из корпу­са газ (непрерывная струйка пузырьков) позволяет оп­ределить не только интенсивность, но и место располо­жения течи. Чувствительность метода 5-Ю-³ мкм рт. ст.-л/с. Он является весьма распространенным в производстве для выборочного метода контроля. Компрессионно-термический метод отличается от предыдущего тем, что испытуемые микро­схемы погружают в нагретое масло. При этом давление газа внутри корпуса повышается и чувствительность ме­тода несколько увеличивается (4-10~³ мкм рт. ст.-л/с)

Описание технологического процесса.

Ниже приведена блок–схема технологического процесса, характеризующая последовательность проведения технологических операций:

Промывка

Сушка–1

Контроль чистоты поверхности изделия

Покрытие –1

Сушка–2

Покрытие –2

Сушка–3

Покрытие –3

Сушка–4

Испытание герметичности корпуса

Промывка–1. Для промывки полупроводниковых изделий используется ультразвуковая установка УЗУ-0,1, которая состоит из : ультразвуковой ванны и генератора. Промывают полупроводниковые пластины, уложив их в специальную тару(кассету). Моющий раствор (фреон) заливают в ванны перед включением установки. Максимальная температура раствора не должна превышать 80 С. При появлении кавитации полупроводниковые пластины погружают в ванну и промывают. Пластины погруженные во фреон выдерживают 7 минут и частота ультразвуковых колебаний 400 кГц, температура раствора 60 С.

Сушка­–1. Сушка производиться в сушильном шкафу №3 завода «Электродело» при температуре 115 10 С в течение 25–35 минут. Поддерживается заданная температура терморегулятором, имеющимся в сушильном шкафу, а контролируется ртутным термометром. В процессе сушки в шкаф подается ошушенный и очищенный воздух с точкой россы не выше —50 ⁰С

Контроль чистоты поверхности. Контроль производиться микроскопом, наблюдая в тёмном поле микроскопа светящихся точек (твёрдые загрязнения). Если светящихся точек более 3-х, то передаём изделия на дополнительную потмывку.

Покрытие–1 . Покрытие производиться лаком МК –4У методом окунания. Предварительно наполняется ванна лаком МК–4У. Берётся изделие и погружается в ванну на 7 секунд. После чего в течение 1 минуты необходимо дать стечь излишкам лака. После чего изделие передается на операцию сушки.

Сушка­–2. Сушка производиться в сушильном шкафу №3 завода «Электродело» при температуре 180 С в течение 2 часов. Поддерживается заданная температура терморегулятором, имеющимся в сушильном шкафу, а контролируется ртутным термометром. В процессе сушки в шкаф подается осушенный и очищенный воздух с точкой россы не выше —50 ⁰С

Покрытие–2 . Покрытие производиться компаундом КЛ–4 поверх лака МК –4У методом окунания. Изделие погружают в ванную с компаундом. Выдерживают в ванноц 10 секунд. После чего в течение 1 минуты даёт стечь излишкам компаунда и передаёт на последующую операцию.

Сушка­–3. Сушка производиться на стилажах в течение 24 часов. Под действием влаги воздуха происходит самовулканизация с образованием резиноподобного материала , длительно сохраняющего эластичные свойства в интервале температур от –60 до 200 С.

Покрытие–3 . Окончательное покрытие производиться эпоксидной смолой ЭД–5. Предварительно Эпоксидную смолу смешивают с гексаметилендиамином. Наносят эпоксидную смолу также методом окунания. Предварительно разводиться эпоксидная смола с с гексаметилендиамином и заполняется ванна. Иизделие и погружается в ванну на 10 секунд. После чего в течение 1 минуты необходимо дать стечь эпоксидной смолы. После чего изделие передается на операцию сушки.

Сушка­–4. Сушка производиться в сушильном шкафу №3 завода «Электродело» при температуре 180 С в течение 15 минут. Поддерживается заданная температура терморегулятором, имеющимся в сушильном шкафу, а контролируется ртутным термометром. В процессе сушки в шкаф подается осушенный и очищенный воздух с точкой россы не выше —50 ⁰С

Испытание герметичности корпуса. Для проверки герметизации прибора используют установку ЖК–75.14. В колбы (в каждую колбу заливают 80 см³ уайт–­спирита)— стеклянные сосуды заливают жидкость и опускают контролируемый прибор, закрепляемые на зажимах. Освещаются колбы на рабочей позиции при вакуумировании жидкости и наблюдении за истечением пузырьков газа.

Список используемой литературы.

1. А.А. Маслов «Технология и конструкции полупроводниковых приборов».

2. А.И. Курносов «Основы полупроводниковой микроэлектроники»

3. А.И. Курносов «Матералы для полупроводниковых приборов и интегральных микросхем»

4. В.А. Брук «Производство полупроводниковых приборов»

5. Парфёнов «Технология микросхем»

6. В.А. Антонов «Технология производства электровакуумных и полупроводниковых приборов»

7. С.З. Нейштадт «Технология и оборудование производства радиодеталей и компонентов»

8. Й. Коутный «Технология серийного производства транзисторов и полупроводниковых диодов»

9. О.К. Мокеев «Химическая обработка и фотолитография в производстве полупроводниковых приборов и микросхем»

Характеристики

Список файлов реферата