Способ сборки элементов полупроводниковых приборов и гибридных интегральных схем

) 148 О 6 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКГОСУДАРСТВЕ 1 П 10 Е ПАТЕЕ 1 ТПОЕВЕДЭ / ОМСТВО ССС 1,ГОСПАТЕ 1 Т СССР)ПИСДЩЩ ЦЗОЯРКЯ;ЯДЯ4(64) СПОСОБ СБОРКИ ЭЛЕМЕНТОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ И ГИБРИДНИХ ИНТЕГРАЛЬН ЫХ СХЕМ(57) Изобретение относится к полупроводниковойэлектронике, в частности к технологии сборочногопроизводства, и может быть использовано в производстве полулроводниковых диодов, транзисторов игибридных интеральных схем. Целью изобетенияявляется повышение качества сборки за счетповышения равномерности распределения давления повсей плоскости монтируемого элемента с одновременным фиксированием его инструментом в заданной позиции. Кристалл захватываетсл вакулой присоской и переносится в заданную точку подпож - ки, После касания кристалла и подложки отклю а- ется откачка (вакуум) и по внутреннему (вакуумному) каналу инструмента. подается аргон лод давлением 2,5 кгс/мм . Газ, проходя по каналу, нагревается и2оказывает давление на всю поверхность кристалла. При этом производится пайка кристалла к подложке. В момент образования жидкого слоя эвтектики между кристаллом и подложкой нагрев газа отключается и жидкий спой затвердевает под давлением холодного газа Способ позволяет проводить монтаж тонких ( - 20 мкм) и хрупких элементов, автоматизировать сборку и существенно увеличить ее производительность. 5 ил, 1 табл.Изобретение относится к полупроводниковой электронике, в частности к технологии сборочного производства, и может быть использовано в производстве полупроводниковых диодов, транзисторов и гибридных интегральных схем.Цель изобретения - повышение качества сборки эа счет повышения равномерности распределения давления по всей плоскости монтируемого элемента с одновременным фиксированием его инструментом в заданной позиции. 5 10 На фиг. 1 показана схема сборки с давлением газа, подаваемого через внутренний 15 канал инструмента; на фиг, 2 - захват кристалла включением вакуума; на фиг, 3-дав- . ление нагретого газа на элемент; на фиг.4 - давление холодного газа на элемент; на Фиг, 5 - возврат инструмента к кристаллам. 20П р и м е р, Сборка транзисторных арсенид-галлиевых и кремниевых структур в плоских корпусах типа КТна полуавтоматах типа ЗМ 4025, Корпус прибора, имеющего медную или керамическую (ВеО) 25 подложку 1 располагается в нагревателе с температурой 360 С (фиг. 1), Кристалл 2 захватывается вакуумным инструментом 3 и переносится в заданную точку подложки (фиг. 2, 3), После касания контактных повер хностей кристалла и подложки вакуум отключается и па внутреннему каналу инструмента подается аргон под давлением 2,5 кгс мм (фиг. 3). Проходя канал 4 инст 2румента, обогреваемого кольцевым нагре вателем 5, гаэ нагревается до 250 С и оказывает давление на всю поверхность крисалла. Температура подложки 1 при подаче нагретого газа поднимается до 390 С и на границе контактных поверхностей обра эуется жидкий слой 6 электрического состава, В момент образования этого слоя кольцевой нагреватель инструмента отключается и жидкий слой затвердевает под давлением холодного газа (фиг. 4). Затем газ 45 отключается и инструмент возвращается на исходную позицию для захвата очередного кристалла (фиг. 5). Для получения сравнительных данных, характеризующих различные варианты изобретения, параллельно 50проводилась сборка однотипных структур при разных сочетаниях давления на элемент; только гээ (Рг), гаэ переменного давления(Рг ) и одновременно давление газа и давление инструмента (Р,),Таким образом, были изготовлены партии транзисторов в различных условиях, Качество сборки оценивалось по толщине промежуточного слоя, по площади смачивания контактных поверхностей и по величине теплового сопротивления, Данные приведены в таблице,Из таблицы видно, что наиболее качественная сборка получена при использовании изобретения: площадь смачивания 100 о , минимальнцй по толщине шов 10 мкм и минимальное тепловое сопротивление (0,2 С/Вт). Кроме того, данным способом можно производить сборку элементов, представляющих тонкие активные структуры.Технически эффект при использовании способа сборки полупроводниковых элементов заключается в следующем:высокое качество сборки элементов; возможность монтажа очень тонких ( 20 мкм) и очень хрупких, например пАз, элементов;возможность полной автоматизации процесса, увеличение ее более чем в 2 раза;возможность сборки многокристальных конструкций методом штампа, т. е, когда один инструмент монтирует несколько элементов сразу;минимальное тепловое сопротивление и минимальная толщина межсоединения в элементах;легкость юстировки прецезионных узлов, так как нежесткое давление скрадывает неточности в юстировке плоскостей;высокая культура производства;.возможность регулирования давления на деталь в процессе сборки, включая переменное давление;обеспечение высоких электрофизических параметров при сборке сложных полупроводниковых приборов./ 4 ЬОо(Э 0 Фиг 2 Яаусуум Фи Р Составитель С. Маняки Техред М.Моргентал едактор Т. Клюкина ектор С.Патруш аказ 3186 Тираж Подписно НПО "Поиск" Роспатента13035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарин Формула изобретенияСпособ сборки элементов полупроводниковых приборов и гибридных интегральных схем, включающий захват элементов вакуумным инструментом с внутренним ка налом, фиксирование элементов, отключение вакуума прижим элементов к,. контактной площадке, подогрев элемента в атмосфере инертного газа, приложение колебаний к элементу и охлаждение получен.10 ного. соединения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества сборки эа счет повышения равномерности распределения давления по плоскости монтируемого элемента, после касания контактных поверхностей элемента и подложки прижим осуществляют. путем воздействия на элемент давлением струи инертного газа, подаваемой череЗ внутренний канал инструмента дополнительно снабженного нагревателем.