Технологическое оборудование для микроэлектроники
8 (800) 700-08-45
+7 (812) 240-00-78     

Монтаж кристаллов в корпус

Операция монтажа кристаллов обеспечивает прочное механическое соединение, надежный электрический контакт и хороший теплоотвод. Для присоединения кристаллов применяют пайку припоями и эвтектическими сплавами, а также посадку кристаллов на адгезив.

Существуют два основных метода посадки кристалла на эвтектический сплав, первый метод основан на использовании преформы из эвтектического сплава, которая располагается между соединяемыми элементами, во втором методе, получившем название контактно-реактивной пайки, образование эвтектики происходит в результате взаимодействия кристалла с контактной площадкой корпуса.

монтаж кристалла на преформу припоя

монтаж кристалла на преформу припоя

Метод контактно-реактивной пайки кристалла на основание корпуса заключается в приложении к кристаллу определенного давления и температуры. При пайке данным способом, золотую контактную площадку основания и кремниевый кристалл приводят в соприкосновение, при температуре немного превышающей температуру образования эвтектики. Кремний, при взаимодействии с золотом образует эвтектический сплав необходимого состава. Для ускорения образования жидкого сплава и разрушения оксидов, кристалл прижимается к корпусу и притирается колебаниями заданной формы. В зону монтажа кристаллов также может подаваться защитный форминг газ, служащий для снижения окисления припоя во время процессов пайки.

В технологии монтажа кристаллов на адгезив выделяют следующие основные этапы, в начале производят нанесение адгезива на подложку, далее осуществляется монтаж кристалла на адгезив, а затем происходит отверждение адгезива. Наиболее распространенными адгезивами являются эпоксидные смолы (или клей).

монтаж кристалла на клей

монтаж кристалла на клей

На сегодняшний день, наиболее простым способом нанесения адгезива является нанесение методом трафаретной печати – это лучший способ для крупносерийного производства, однако его точность позволяет проводить монтаж лишь больших кристаллов. Более прецизионным методом является дозирование, данный метод достаточно гибкий и универсальный, что позволят применять его во многих процессах производства микроэлектроники.

Установку кристалла (корпусирование микросхем) производят с помощью специальных наконечников для захвата, как вакуумных, так и механических. Большую роль в надежности работы собираемого изделия играет точность установки кристаллов. Отдельной позицией можно выделить монтаж кристаллов по технологии флип-чип (перевернутого кристалла). Монтаж перевернутого кристалла состоит в присоединении полупроводникового кристалла интегральной схемы на подложку активной стороной вниз. Электрическое соединение кристалла осуществляется посредством выводов, выполненных из проводящего полимера, а также металлических шариков или столбиков металла или же припоя. Данный метод присоединения кристалла, как правило, использует термозвуковую и/или ультразвуковую сварку, присоединение с помощью анизотропных или изотропных проводящих клеев, или же пайку оплавлением проводящих паст. К преимуществам данного метода посадки относят возможность матричного расположения выводов и вытекающей отсюда высокой степени интеграции, а также малую протяженность межкомпонентных соединений, что сводит к минимуму величину их индуктивности и вносимых потерь.

монтаж методом перевернутого кристалла

монтаж методом перевернутого кристалла

Для посадки кристаллов применяется специальный тип оборудования Die Bonder. Данные установки позволяют проводить прецизионную посадку кристалла всеми вышеперечисленными способами. Они являются неотъемлемой частью любого современного участка производства микроэлектроники.

Доказательством качества технологического процесса монтажа кристалла, может служить проведение тестирования пайки/посадки на сдвиг.

Оснащается видео системой с регулируемым фокусом и увеличением на позициях захвата и монтажа кристаллов, а также настраиваемым перекрестием, что значительно облегчает работу оператора.
Высокая точность монтажа компонентов достигается благодаря использованию высокотехнологичного оптического устройства, которое устанавливается на жесткую, фиксированную сборку.