ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
104
контактную площадку 2 из
золота, нанесенного
на
основание корпуса или подложки 3. Толщина зо-
лотого покрытия должна быть не менее 6 мкм. Соот-
ветствующие покрытия на ситалловых или поликоро-
вых подложках могут быть получены вакуумным
осаждением золота. Золотые площадки на основании
металлического корпуса целесообразно формировать
локальным гальваническим золочением. При
нагреве
зоны контакта до
температур 390
−
420
°С происходит
взаимная диффузия (растворение в твердой фазе) золота и
кремния. Вследствие
плавного изменения концентрации компонентов по нормали к
соединяемым
поверхностям возникает слой, состав которого близок к эвтектическому. При
указанных температурах в зоне контакта этот слой переходит в жидкую фазу. С
момента возникновения жидкой фазы процессы диффузии и растворения уско-
ряются, а
расплавленный слой быстро расширяется.
После отключения источника нагрева и снятия давления, образуется
прочное соединение кремниевого кристалла к основанию корпуса.
При
охлаждении места соединения кристалла вследствие явления сегрегации
компонентов может произойти расслоение сплава, что отрицательно скажется
на механической прочности соединения. Во избежание этого в процессе соеди-
нения на инструмент-прижим оказывается ультразвуковое воздействие, способ-
ствующее перемешиванию образующегося расплава. Длительность процесса
пайки составляет 3 − 5 с.
Диаграммы состояния, представленные на рис. 5.4
–
5.7, соответствуют
бинарным сплавам, не образующих между собой химических соединений.
Для
некоторых систем при определенных (стехиометрических) соотношениях
компонентов могут образовываться так называемые интерметаллические со-
единения. Примером может служить бинарная система золото
−
алюминий,
в
которой могут образовываться интерметаллиды AuAl
2
, AuAl, Au
2
Al, Au
3
Al
2
и
Au
4
Al. При соединении золотых проводников с алюминиевым слоем методом
термокомпрессионой или ультразвуковой сварки в зоне контакта могут образо-
вываться все из перечисленных выше интерметаллидов. Эти
интерметаллиды
могут возникнуть и позже, в процессе эксплуатации приборов, в которых име-
ются соединения проводников из Au к контактным площадкам из Al. Качество
контакта золотых проводников к алюминиевым слоям заметно ухудшается и, в
конечном итоге, возникновение интерметаллидов может привести к разруше-
нию контакта. Этот эффект известен в литературе как «пурпурная чума»
−
по
цвету одного из интерметаллидов.
Рис.
5.8. Схема процесса
соединения кристалла из
Si к основанию корпуса
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 102
- 103
- 104
- 105
- 106
- …
- следующая ›
- последняя »
