Сборка и монтаж интегральных микросхем. Романова М.П. - 50 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

50
проволочку вывода или вызывает стирание пленки. Малое давление не приводит к
сварке. Поэтому удобно использовать для точного регулирования давления пнев-
матическую систему.
Дефекты соединений при термокомпрессионной, контактной и ультразвуковой
сварке можно разделить на три группы:
1) химическое разрушение из-за неправильно выбранной пары металлов выво-
да и контактной площадки;
2) растрескивание металлической пленки при переходе на утолщенную кон-
тактную площадку с последующим перегоранием из-за перегрева в этом месте при
протекании тока во время эксплуатации микросхемы;
3) попадание загрязнений в зону контакта и фиксация их там, что со временем
приводит к местным перегревам и разрушению контактного шва.
Для контактной площадки кремниевой ИС предпочтительнее алюминиевая
пленка, чем золотая, так как алюминий в контактной зоне во время осаждения от-
бирает кислород от кремния на себя, что обеспечивает получение хорошего омиче-
ского контакта. С золотом это не происходит. Кроме того, золото имеет плохую ад-
гезию к кремнию, что требует введения прослойки из другого металла. Это опасно
с точки зрения возможного развития коррозионных процессов. Наконец, золото
имеет слишком высокую миграционную подвижность.
Установлена возможность применения вольфрама для контактных площадок
на кремниевых и стеклянных подложках. Вольфрамовая контактная площадка име-
ет примерно такое же электрическое сопротивление, как и алюминиевая, так как
полученный методом вакуумного осаждения вольфрам имеет более высокую плот-
ность, чем алюминий. Важно, что термическое расширение вольфрама близко к
кремнию и к стеклу, но главное преимущество – в его химической стойкости.
Для успешного получения низкоомных контактов к полупроводниковой под-
ложке необходимо, чтобы:
1) область контакта полупроводника имела низкое удельное сопротивление
(менее 1 ом·см);
2) полупроводник нагревался до температуры примерно на 20° С меньше тем-
пературы эвтектики сплавов проволоки и полупроводника;
3) к контакту прилагалось давление 10 кг/мм
2
.
Желательно, чтобы место сварки было защищено атмосферой инертного газа
для предупреждения окисления или загрязнения.
Низкоомные контактные площадки на кремниевой подложке могут быть полу-
чены либо посредством неглубокой диффузии (для получения высокой концентра-
ции примесей на поверхности), либо посредством микросплавления с поверхно-
стью тонких алюминиевых и золотых пленок.
Можно использовать оба метода одновременно. Материалы должны быть вы-
браны с таким расчетом, чтобы устранить получение выпрямляющего контакта,
для чего полезно применять золото, легированное примесями п - или р-типа.
При выборе материала проволочки и контактной площадки следует принимать
во внимание опасность появления «пурпурной чумы», возникающей при сварке зо-
лота с алюминием. Пурпурная чума представляет собой пористые интерметалличе-
ские соединения типа Аu
х
А1
у
, обогащенные либо алюминием (АuА1
2
), либо золо-

Страницы