Толстые пленки в микроэлектронике, страница 21

Обычно вполне достаточно испытание первой площадки каждого ряда; для сравнения необходимо испытать не менее пяти подложек, причём все они должны подвергаться одним и тем же воздействиям (одинаковые температура и время нагрева, время погружения в припой, время сушки, местоположение изгиба проволоки, скорость растяжения и так далее). У некоторых новых проводящих паст на основе палладия – серебра начальное адгезия к подложке больше, чем прочность спая проволоки с припоем. Следовательно, для испытаний применяют припой с большей прочностью соединения или меньшее контактное площадки (1,25 ´ 1,25 mm). Сопротивление растворенное в припое зависит от времени и температуры. Для его определения разработаны различные методы испытаний. В нашей лаборатории обычно используют подложки размером от 0,13 ´ 0,13 mm до 0,63 ´ 0,63 mm и увеличивают размеры шагами в 0,13 mm. Время погружения в припой одинаково, регистрируются контактные площадки с 50% - ной эрозией металлизации. Другой метод позволяет менять время; в этом случаи отмечается время частичной или полной эрозии контактной площадки стандартного размера.

7.2 Испытание сопротивления.

Для резисторов основными электрическими параметрами являются: сопротивление, ТКС, дрейф или долговременная стабильность и шумовой ток. Получение равномерной по толщине плёнки (методы нанесения такой плёнки требуют усовершенствования) является необходимым условиям работы системы испытания резисторов. Для сведения к минимуму поверхностных неровностей подложки следует использовать более плоские подложки, а так же металлические маски вместо экранов.

Для определения сопротивления и ТКС служат цифровые омметры. Кроме того, для определения ТКС используют камеры с регулируемой температурой, в которых можно проводить температурное циклирование (от –55 до +125 или +150°С). Величина сопротивления замеряется при экстремальных температурах и для комнатной температуры рассчитывается по следующей формуле:

Т К С  =  (RT1- RT2) *10 6  * 10 -6 / °С. 

                     RT1 (T2-T1)

Величина сопротивления обычно рассчитывается для высушенного или отожженного печатного резистора стандартной толщины. Основными переменными, влияющими на шумовые характеристики резистора, являются сопротивления слоя и объём резистора.. Величина шума, измеряемая в децибелах, возрастает с увеличением сопротивления слоя и уменьшается с увеличением объёма резистора. Испытания на стабильность проводятся при комнатной температуре без нагрузки, изменяющейся температуре и влажности при нагрузке от 4 до 6W/сm2 или 235V/лин. cm и при температуре 150°С без нагрузки. Наиболее жёстким являются последние испытания. У лучших резистивных паст дрейф составляет менее 0,2% при любых условиях испытаний. Последние из разработанных паст могут выдерживать нагрузку до 15W/сm2 при столь малой величине дрейфа.

7.3. Испытание диэлектрика.

У конденсаторов определяют ёмкость, ТКЕ (изменение ёмкости с температурой), сопротивление изоляции, коэффициент потерь и напряжение пробоя. Величину ёмкости и коэффициента потерь измеряют на ёмкостных мостах при толщине отожженного слоя диэлектрика 0,038 mm. Коэффициент потерь высококачественных конденсаторов составляет менее 1% на частоте 1kHz. Сопротивление изоляции конденсатора измеряется при комнатной температуре: на конденсатор подаётся напряжение постоянного тока, равное 100V, сопротивление измеряется 1 min спустя, затем потенциал увеличивается до 500V и сопротивление замеряется снова. Если измеренная значение сопротивления окажется на три порядка меньше измеряемого при напряжении 100V, конденсатор проходит испытание на напряжение пробоя. Способ определения ТКЕ подобен определению ТКС, и для лучших материалов при измерении температуры на 100°С ТКЕ составляет менее 1%.[4]

Литература:

1.  Черняев. В.Н. Технология производства интегральных микросхем и микропроцессоров: Учебник дл вузов.-2-еизд., перераб. и доп.-М.: Радио и связь, 1987.-464с.:ил.

2.  Парфенов О.Д. Технология микросхем: Учебное пособие для вузов по специальности «конструирование и пр-во ЭВА».-М.: Высш.шк.,1986.-320с.,ил.

3.  Технология толстых и тонких пленок (сборник статей) / Под ред. Рейсмана А. – М.: Мир, 1972 – 305с.

4.  Хаммер Д.У., Биггерс Дж. В. Технология толстопленочных гибридных интегральных схем. – М.: Мир, 1975 – 255с.