SU368679A1 - Способ присоединения выводов к полупроводниковым приборам - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к технологии сборки полупроводниковых приборов и монтажа бескорпусных микроэлементов с проволочными или консольными выводами в интегральные схемы.

Дл  присоединени  вывода к контактной площадке на полупроводниковом кристалле или выводов прибора к токонесущим полоскам интегральных схем необходимы повышенные температуры. Однако при нагревании свыще 300°С приборов, в которых используютс  контакты с барьером Шоттки, ухудшаютс  их электрические параметры. Поэтому очень часто используютс  низкотемпературные способы присоединени  проводников без припоев и провод щих клеев, например термокомпресси .

Контролируемость температуры, небольша  величина усили  сжати  соедин емых пар, непродолжительность воздействи  этих факторов , чистота, надежность и экономичность этого способа сделали его одним из основных в технологии создани  полупроводниковых приборов и интегральных схем. Материалами проводников при термокомпрессионном соединении обычно служат Аи, Ag, А1. Усилие сжати  рабочего инструмента составл ет при этом 20-140 г, врем  действи  усили  - не более минуты. Величина усили  сжати  определ етс  пластичностью проводника, сочетанием свариваемых материалов, классом чистоты подложки , диаметром проволоки и торца инструмента . Удельное давление при сварке алюминиевого проводника составл ет 4-8 кг1мм и при сварке золотого проводника 10-14 кг/мм. Минимальна  температура, при которой получают удовлетворительное соединение, должна быть не менее 280°С. Цель изобретени  - снижение температуры

нагрева соедин емых элементов (не выше 240°С), что позволит создавать новые типы полупроводниковых приборов, упростит многие технологические задачи при создании полупроводниковых элементов, повысит выход

годных приборов, упростит монтаж приборов с проволочными и консольными выводами в интегральные схемы.

Согласно изобретению, поставленна  цель достигаетс  тем, что на контактную точку любым существующим способом на подслой олова толщиной 0,1-0,3 мкм нанос т слой золота 0,3-1,0 мкм. После этого подвод т контактируемый проводник (лучще из Аи, Ag или сплава из этих металлов) и осуществл ют сжатие

соедин емых материалов усилием рабочего инструмента в пределах 40-140 г при температуре нагрева области соединени  от 1QO до 220°С. Вследствие деформации при приложенных температурах олово подсло  проникает по

межграничным област м кристаллитов сло 

золота и образует с материалом контактируемого проводника интерметаллйческоё соединение . Механизм присоединений в этом случае имеет много общего с механизмом обычной термокомпрессии.

При предложенном способе соединени  снижаетс  температура термокомпрессии и не требуетс  применение инертной атмосферы. Место соединени  покрываетс  тонкой золотой «рубашкой. Оптимальные температурные услови  присоединени  определ ютс  плотностью нанесенных слоев олова и золота, толщиной сло  золота, классом чистоты обработки подложки. Дл  цеховых условий изготовлени  полупроводниковых приборов и интегральных схем, где чистота подложки 10-14

класса, можно рекомендовать электрохимическое бсайдеййё 0,2 мк Sn и 0,S мк Аи, температуру присдедйнени  140- 160°С при усилии сжати  инструмента 80-140 г и времени проведени  процесса менее 30 сек.

Предмет изобретени 

Способ присоединени  выводов к полупроводниковь1М йрИбОраМ путем термокбмпрессии к контактной площадке с нанёсеннь м на нее слоем золота, отличающийс  ем, что, с целью снижени  технологической температуры , на контактную площадку нанос т подслой олова толщиной 0,1-0,3 мкм, а слой золота - толщиной 0,3-1,0 мкм.