Способ сборки микросхемы в корпусе

Способ сборки микросхемы в корпусе

Реферат

 

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при изготовлении корпусов и сборки в них интегральных схем. Цель изобретения - повышение выхода годных и надежности микросхемы. Сущность изобретения заключается в том, что соединяют пайкой две металлические пластины, шлифуют верхнюю поверхность пластины термокомпенсатора, изготавливают керамическую плату, обжигают ее, на торцы керамической платы и ее боковые поверхности трафаретной печатью наносят токопроводящую вольфрамовую пасту и к нижней поверхности платы пайкой присоединяют несущую часть корпуса, состоящую из соединенных пластин, и внешние выводы из ковара. После этого на верхнюю поверхность платы вакуумным напылением наносят алюминиевую пленку и лазерной гравировкой разделяют сплошную металлизацию на отдельные токопроводящие дорожки, на поверхность основания и крышки наносят стеклоприпой, монтируют эвтектической пайкой кристалл, разваривают проводники и герметизируют микросхему расплавлением стеклоприпоя при 420°С. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при изготовлении корпусов и сборки в них интегральных схем. Целью изобретения является повышение выхода годных и надежности микросхем. Сущность изобретения заключается в том, что изготавливают керамическую плату, вырубают в плате окно для установки кристалла, обжигают плату, соединяют две металлические пластины, одна из которых является термокомпенсатором, площадь которого выбирают меньше площади сечения окна в плате, шлифуют поверхность термокомпенсатора, собирают основание корпуса, напыляют на верхнюю поверхность основания корпуса токопроводящую пленку, формируют токоведущие дорожки гравировкой лазерным лучом токопроводящей пленки, размещают кристалл на поверхности термокомпенсатора, разваривают проволочные проводники, изготавливают керамическую крышку, наносят стеклоприпой на соединяемые поверхности основания и крышки, устанавливают крышку на основание и герметизируют микросхему путем нагрева корпуса до расплавления стеклоприпоя. Перед сборкой соединяют две металлические пластины, одна из которых является термокомпенсатором и служит монтажной площадкой для кристалла, а другая является несущей частью термокомпенсатора и кристалла. После соединения двух пластин проводят шлифовку пластины-термокомпенсатора. Такая шлифовка определяет высокую степень плоскостности монтажной площадки. Достигаемая при данной обработке плоскостность монтажной площадки исключает растрескивание кристалла в процессе его монтажа на возможных выпуклостях и вогнутостях зоны посадки, а также снижает величину теплового сопротивления кристалл - корпус за счет увеличения площади контакта кристалл - монтажная площадка корпуса. После шлифовки монтажной площадки формируют керамическую плату, прорубают в ней окно и наносят трафаретной печатью металлизационную пасту на боковые и торцовые поверхности платы. Вырубка окна в керамической плате проводится исходя из условия установки термокомпенсатора в плате с зазором, большим величины максимального увеличения размеров термокомпенсатора в диапазоне температур от -60 до 200^оС. Данное условие исключает возможность растрескивания платы в диапазоне температур эксплуатации, технологических воздействий и испытаний. Затем проводят напыление токопроводящей пленки на верхнюю поверхность керамической платы и производят разделительную гравировку токопроводящих дорожек. Разделительную гравировку осуществляют путем радиальной развертки лазерного луча по поверхности металлической пленки и его азимутального сканирования на угол, равный 2 /n, где n - число токоведущих дорожек. После проведения гравировки на поверхности основания корпуса и керамической крышки наносится стеклоприпой. Затем в корпус на монтажную площадку устанавливают кристалл и проводят разварку проводников. После этого присоединяют крышку к основанию корпуса и производят герметизацию микросхемы с помощью стеклоприпоя при нагреве до 420-450^оС. П р и м е р. Способ был опробован при сборке базового матричного кристалла с мощностью рассеивания до 25 Вт и количество выводов 208. Сборку осуществляли с применением алюмооксидной керамики ВК94-1, стеклоприпоя С67-2. В качестве металлизации использовали токопроводящую вольфрамовую пасту с сопротивлением 0,02 Ом/квадрат. Сбору микросхемы проводили в следующей последовательности. Две металлические пластины соединяли между собой пайкой припоем Пор 72. Затем проводили шлифовку верхней поверхности пластины-термокомпенсатора с целью получения монтажной площадки с плоскостностью не хуже 2 мкм/мм. Керамическую плату изготавливали из алюмооксидной керамики ВК94-1, проводили обжиг керамики при температуре 1500^оС, а затем на торцы керамической платы и ее боковые поверхности трафаретной печатью наносили токопроводящую вольфрамовую пасту. Вжигание пасты в керамику вели при температуре 1500^оС. К нижней поверхности платы пайкой присоединяли несущую часть корпуса, состоящую из соединенных пластин, и внешние выводы из ковара. После этого на верхнюю поверхность платы вакуумным напылением наносили тонкую алюминиевую пленку толщиной до 10 мкм, осуществляли химическое и гальваническое покрытие металлических элементов корпуса. Затем лазерной гравировкой осуществляли разделение сплошной металлизации на отдельные токопроводящие дорожки. Необходимое число токопроводящих до рожек обеспечивали поворотом перемещаемого стола с корпусом на угол, равный 2 /n, где n - число токопроводящих дорожек. После этого, на поверхность основания и крышки наносили стеклоприпой марки С67-2. Затем эвтектической пайкой на монтажную площадку устанавливали кристалл. Разварку проводников осуществляли алюминиевой проволокой 30 мкм. После этого микросхему герметизировали с помощью расплавления стеклоприпоя при 420^оС. Использование способа показало, что данный способ имеет следующие преимущества: повышение выхода годных за счет исключения влияния усадки керамической платы на электрические параметры корпуса; повышение надежности микросхемы за счет исключения неплоскостности монтажной площадки и снижения вероятности растрескивания больших кристаллов (7х7 мм² и более) на операции монтажа кристалла в корпус.

Формула изобретения

1. СПОСОБ СБОРКИ МИКРОСХЕМЫ В КОРПУСЕ, включающий изготовление керамической платы, формирование на ней токоведущих дорожек, вырубку окна, обжиг платы, сборку основания корпуса, размещение кристалла на основании, разварку проволочных проводников, изготовление и установку крышки на основание и герметизацию корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годных и надежности микросхемы, обжиг платы проводят перед сборкой основания, при сборке предварительно осуществляют соединение металлической пластины с металлическим термокомпенсатором, площадь которого выбирают меньше площади сечения окна а в плате, и шлифовку поверхности термокомпенсатора, формирование токоведущих дорожек осуществляют после сборки основания путем напыления металлической пленки и ее гравировки, кристалл размещают на поверхности термокомпенсатора, крышку изготавливают из керамики, а для герметизации корпуса наносят стеклоприпой на соединяемые поверхности основания и крышки и нагревают корпус до расплавления припоя. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что гравировку осуществляют путем радиальной развертки лазерного луча по поверхности металлической пленки и его азимутального сканирования на угол, равный 2 / n, где n - число токоведущих дорожек.