Способ изготовления микросборки

Способ изготовления микросборки

Реферат

 

Использование: изготовление гибридных микросборок и полупроводниковых приборов. Сущность изобретения: формируют золотые выводы булавообразной формы, утолщенной частью соединенные с контактной площадкой кристалла, обслуживают их, устанавливают пайкой на контрольную плату, контролируют электрические параметры кристалла, отпаивают золотые выводы с сохранением полуды на каждом выводе, ориентируют облуженные концы перпендикулярно поверхности соответствующей контактной площадки платы микросборки, толщину слоя припоя на которой выбирают меньшей на 10 - 25% высоты облуженной части каждого золотого вывода. 1 табл.

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано при изготовлении гибридных микросборок и полупро- водниковых приборов. Целью изобретения является повышение надежности миркосборок. Достижение цели обеспечивается за счет создания слоя полуды, содержащей золото на выводах булавообразной формы, который предотвращает растворение материала вывода при монтаже на облуженные платы микросборок, т.к. при припаивании выводов булавообразной формы со слоем полуды, содержащим золото, золото будет мигрировать из полуды в припой, создавая постепенное нарастание концентрации золота к выводу, что предотвращает растворение самого вывода в припое. При припаивании на контрольную плату выводов не происходит растворения материала вывода в припое, т.е. снижения качества выводов, а создание барьерного слоя повышает эксплуатационную надежность булавообразных выводов, а следовательно и микросборок. При распаивании на контрольную плату появляется возможность контроля электрических параметров кристаллов с выводами булавообразной формы перед монтажом на плату микросборок без искривления и смятия выводов повреждение выводов привело бы к невозможности качественного монтажа кристаллов с выводами булавообразной формы. Примеры конкретного выполнения. Используемые средства и материалы: автомат присоединения проволочных выводов ЭМ-490; нагревательный столик установки для группового монтажа коммутационных плат 10 КУС-15-007 или электрическая бытовая плитка с закрытой спиралью ГОСТ 306-76; припой ПОСК-50 ГОСТ 21 931-76 и припой ПОС-61 ГОСТ 21931-76; припой Пср 1,5, Пср ОС3-58; сплав Розе ОСТ 4ГО.033.200; платы из подложек СТ-50 или ВК-100 ЦЕО.791.000 ТУ или ВК-94 Б40.747.000 ТУ со слоем коммутации и облуженными контактными площадками; подложки керамические ВК-94 Б40.747.000 ТУ; золотая проволока ЗЛ-999,9 ГОСТ 7223-75. Для проверки способа были использованы кристаллы 533 ЛАЗ. На них разваривались золотые выводы булавообразной формы из проволоки ЗЛ-999,9 ГОСТ 7222-75 диаметром 40 мкм, 50 мкм, контрольная плата изготавливалась из ситалловой подложки СТ-50-1 или подложки ВК-100. На подложках формировалось посадочное место с контактными площадками, соответствующими расположению контактных площадок на кристалле и металлизированными дорожками присоединения к цепям измерения, выполненными тонкопленочной структурой ванадий медь никель. Контрольная плата изготавливалась также из керамической подложки ВК-94. Контактные площадки и проводниковые элементы соединения контактных площадок с цепями измерения изготавливались из пасты ПП-4 по толстопленочной технологии. П р и м е р 1. Для приготовления припоя для облуживания контактных площадок были выбраны припои марок ПОСК-50, ПОС-61; припой в количестве 2 г расплавлялись и в них добавлялась золотая проволока ЗЛ-999,9 в следующем количестве: ПОСК-50-0,7% ПОС-61-1,1% до растворения в припое. Затем обслуживались полученным составом контактные площадки контрольных плат. Кристаллы с булавообразными выводами припаивались на контрольную плату. Проводилась проверка параметров кристаллов, контрольная плата подогревалась, кристаллы с выводами снимались с контрольной пласты и монтировалась на платы микросборок. Толщина слоя припоя на плате микросборки меньше, чем на контрольной плате. Кристаллы монтировались таким образом, чтобы высота облуженной части каждого золотого вывода была больше на 10-25% толщины слоя припоя на каждой контактной площадке микросборки. П р и м е р 2. Для приготовления состава для облуживания контактных площадок контрольной платы были выбраны припои Пср ОС3-58 и Пср 1,5. Припой в количестве 2 г расплавлялся и в него добавлялась золотая проволока Зл-999,9 до растворения в припоя в следующих количествах: для Пср ОС3-58 1,0% для Пср 1,5-1,5% Контактные площадки контрольной платы обслуживались полученным составом и к ним присоединялись кристаллы с выводами булавообразной формы. Производился контроль электрических параметров кристалллов и кристаллы с облуженными выводами монтировались на платы микросборок. Высота облуженной части выводов больше толщины припоя на контактных площадках микросборок на 10-25% Создание слоя полуды на выводах булавообразной формы предотвращает процесс растворения золотого вывода и повышает эксплуатационные свойства микросборок. В таблице представлены экспериментальные данные по содержанию золота в припое полуды на выводах булавообразной формы, повышающие эксплуатационную надежность микросборок. Исследование растворимости золотого булавообразного вывода производилось путем срезы места пайки булавообразного вывода на контактных площадках микросборок и наблюдению среза через микроскоп. Причем при содержании золота в припое контактных площадок контрольной платы 0,4% для сплава Розе и ПОС-61 наблюдалось утончение булавообразного вывода, при других значениях, указанных в таблице утончение вывода не происходило. Значение 1,6% указанное в таблице, не обеспечивает эксплуатационную надежность булавообразных выводов, а следовательно и собранных микросборок, в этом случае увеличивается расход золота и начинается охрупчивание соединения на контрольной плате, которое при дальнейшем увеличении содержания золота в припое ведет к ненадежности соединения. Эксплуатационная надежность повышается за счет предотвращения растворения материала вывода в припое контактных площадок микросборок. Изобретение позволяет проводить контроль электрических параметров кристаллов с выводами булавообразной формы перед постановкой на платы микросборок, что повышает процент выхода годных микросборок и повышает надежность микросборок в процессе эксплуатации. Облуживание выводов микросборок на контрольной плате позволит исключить специальную операцию облуживания и создать барьерный слой припоя (слой полуды) на булавообразных выводах, с содержанием материала вывода в припое, предотвращающий растворение материала вывода при припаивании на облуженные платы микросборок. Это увеличивает эксплуатационную надежность микросборок и позволяет исключить недостатки, связанные с распайкой выводов в припое.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МИКРОСБОРКИ, включающий формирование золотых выводов на контактных площадках кристалла, установку кристалла на контрольную плату, соединение золотых выводов с контактными площадками контрольной платы, контроль электрических параметров кристалла, съем кристалла с контрольной платы, монтаж кристалла на плату микросборки, соединение золотых выводов с облуженными контактными площадками платы микросборки и контроль электрических параметров микросборки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, каждый золотой вывод формируют булавообразной формы, утолщенной частью соединенной с контактной площадкой кристалла, перед установкой кристалла на контрольную плату осуществляют облуживание контактных площадок контрольной платы припоем при содержании золота, мас. 0,5 1,5, при этом соединение золотых выводов с контактными площадками контрольной платы осуществляют пайкой, перед съемом кристалла с контрольной платы отпаивают золотые выводы с сохранением полуды на каждом выводе, перед соединением золотых выводов с облуженными контактными площадками платы микросборки облуженный конец каждого золотого вывода ориентируют перпендикулярно поверхности соответствующей контактной площадки платы микросборки, а толщину слоя припоя на каждой контактной площадке платы микросборки выбирают меньшей на 10 25% высоты облуженной части каждого золотого вывода.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 29-2000

Извещение опубликовано: 20.10.2000