Способ присоединения выводов к полупроводниковым приборам

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

368б79

Ссю9 Советск ив

Социалистическил

Респ.тблик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 20.Ч!1,1970 (№ 1468802/26-25) М. Кл..Н 01l 7/02.с присоединением заявки №

Комитет по делам иаобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Приоритет

УДК 621 382(088.8) Опубликовано 26.|.1973. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 24.IV.1973

Авторы изобретения

В. Ф. Дергачев и И. В. Постников

Заявитель

СПОСОБ ПРИСОЕДИНЕНИЯ ВЫВОДОВ

К ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМ ПРИБОРАМ

Изобретение относится к технологии сборки полупроводниковых приборов и монтажа бескорпусных микроэлементов с проволочными или консольными выводами в интегральные схемы.

Для присоединения вывода к контактной площадке на полупроводниковом кристалле или выводов прибора к токонесущим полоскам интегральных схем необходимы повышенные температуры, Однако при нагревании свыше 300 С приборов, в которых используются контакты с барьером Шоттки, ухудшаются их электрические параметры. Поэтому очень часто используются низкотемпературные способы присоединения проводников без припоев и проводящих клеев, например термокомпр ессия.

Контролируемость температуры, небольшая величина усилия сжатия соединяемых пар, непродолжительность воздействия этих факторов, чистота, надежность и экономичность этого способа сделали его одним из основных в технологии создания полупроводниковых приборов и интегральных схем. Материалами проводников при термокомпрессионном соединении обычно служат Au, Ag, АI. Усилие сжатия рабочего инструмента составляет при этом

20 — 140 г, время действия усилия — не более минуты. Величина усилия сжатия определяется пластичностью проводника, сочетанием свариваемых материалов, классом чистоты подложки, диаметром проволоки и торца инструмента. Удельное давление при сварке алюминиевого проводника составляет 4 — 8 кг/мм и при сварке золотого проводника 10 — 14 кг/мм.

Минимальная температура, при которой получают удовлетворительное соединение, должна быть не менее 280 С.

Цель изобретения — снижение температуры

10 нагрева соединяемых элементов (не выше

240 С), что позволит создавать новые типы полупроводниковых приборов, упростит многие технологические задачи при создании полупроводниковых элементов, повысит выход

1s годных приборов, упростит монтаж приборов с проволочными и консольными выводами в интегральные схемы.

Согласно изобретению, поставленная цель достигается тем, что на контактную точку лю20 бым существующим способом на подслой олова толщиной 0,1 — 0,3 мкм наносят слой золота

0,3 — 1,0 мкм. После этого подводят контактируемый проводник (лучше из Au, Ag или сплава из этих металлов) и осуществляют сжатие

23 соединяемых материалов усилием рабочего инструмента в пределах 40 — 140 г при температуре нагрева области соединения от 100 до

220 С. Вследствие деформации при приложенных температурах олово подслоя проникает по

30 межграничным областям кристаллитов слоя

368679

Предмет изобретения

Составитель А. Кот

Техред T. Курилко

Редакотр T. Орловская

Корректор О. Усова

Заказ 10)8(10 Изд. № 248 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 3(-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 золота и образует с материалом контактируемого проводника интерметаллйческое соединение. Механизм присоединения в этом случае имеет много общего с механизмом обычной терм окомпрессии.

При предложенном способе соединения снижается температура термокомпрессии и не требуется применение инертной атмосферы.

Место соединения покрывается тонкой золотой

«рубашкой». Оптимальные температурные условия присоединения определяются плотностью нанесенных слоев олова и золота, толщиной слоя золота, классом чистоты обработки подложки. Для цеховых условий изготовления полупроводниковых приборов и интегральных схем, где чистота подложки 10 — 14 класса, можно рекомендовать электрохимическбе осаждеФйе 0,2 мк Sn и 0,5 мк Ап, температуру присоедйнения 140 — 160 С йри усилии сжатия инструмента 80 — 140 г и времени проведения процесса менее 30 сек.

Способ присоединения выводов к полупро10 водниковь1м 1триборам путем термокомпрессии к контактной площадке с нанесенйым на нее слоем золота, отличающийся тем, что, с целью снижения технологической температуры, на контактную площадку наносят подслой

15 олова толщиной 0,1 — 03 мкм, а слой золота— толщиной 0,3 — 1,0 мкм.