Разработка конструкции и технологии изготовления полупроводниковой интегральной микросхемы (категория РЭА – для эксплуатации в закрытых помещениях), страница 6

Конструкция корпуса должна надежно защищать элементы и соединения ИМС от  воздействий  окружающей среды, обеспечивать чистоту и стабильность характеристик материалов, находящихся в непосредственном соприкосновении с кристаллом ИМС, обеспечивать надежность и удобство монтажа и сборки микросхемы в корпус, отводить от нее тепло, обеспечивать электрическую изоляцию между токопроводящими  элементами микросхемы и корпусом, обладать коррозийной и радиационной стойкостью, обеспечивать надежное крепление, удобство монтажа и сборки корпусов в составе конструкции ячеек и блоков микроэлектронной аппаратуры, обладать высокой надежностью. Выводы корпуса должны быть механически прочными, устойчивыми к воздействию окружающей среды и технологическим воздействиям при создании конструкций микроэлектронной аппаратуры, хорошо смачиваться припоем, поддаваться формовке, иметь высокую электропроводность.

Исходя из рассмотренных выше требований, выбирается конструкция металлостеклянного  корпуса 4105 (401.14-4) ГОСТ 17467-79.

Крепление  кристалла в корпусе осуществляется приклейкой (клей ВК-32-200). Для  соединения контактных площадок с внешними выводами ИМС и для герметизации корпуса выбрана сварка, так как сварка дает более высокое качество сварных соединений (более высокая степень герметизации) и меньше воздействует на параметры структур. Для соединения контактных площадок кристалла ИМС с внешними выводами ИМС используется проволочный монтаж. Используется алюминиевая проволока, которая присоединяется к контактным площадкам кристалла и внешним выводам ИМС с помощью термокомпрессионной сварки.

Материал корпуса: сплав 29НК (ковар).

Для  герметизации  металлостеклянного корпуса выбрана аргонно-дуговая сварка (из-за близкого  расположения стеклоизоляторов нельзя применять сварку давлением). Обеспечивается  герметичность   Выводы ИМС впрессованы в стекло. Металлическое дно также впрессовано в стекло.

Металлические детали корпуса изготавливают холодной штамповкой, а металлостеклянные узлы получают спаиванием в конвейерных  печах предварительно подготовленных и собранных в графитовых кассетах деталей. Для  получения гладких поверхностей, защиты от коррозии, обеспечения высокого качества соединений деталей корпуса при герметизации применяют гальваническое покрытие деталей корпуса. На гальваническом участке выполняется химическое никелирование коваровых деталей.

Надежность сварных и паяных соединений проводится рентгеновской  дефектоскопией, для контроля герметичности  корпусов применяется масс-спектрометрический метод, основанный на индикации атом гелия, вытекающих через имеющиеся в отдельных узлах или загерметизированных корпусах течи. Масс-спектрометрический метод отличается большой чувствительностью.

В данной работе подробнее рассмотрим процесс фотолитографии.

Расчитаем тип фотошаблона и составим операционную карту этого техпроцесса.

Минимальный размер 5 мкм – Б – показатель размера.

Поле допуска 0.4 мкм – 3 – показатель точности.

Неровность края 0.5 мкм.

Критическая площадь 2.5 мм*мм – 4 – показатель деффектности.

Получили фотошаблон типа Б34.

Конструкцию фотошаблона выбираем типа б – с двухслойным покрытием, т.к. тип производства ИМС сирийный и требуется большое число совмещенний, данный фотошаблон выдерживает до 200 циклов.

МАРШРУТНАЯ КАРТА ПРОЦЕССА ФОТОЛИТОГРАФИИ

А01 |     05 Нанесение фоторезиста

Б02 | Установка нанесения фоторезиста ПНФ-6Ц-Д130-3

О03 | 1. Включить установку и установить режим

Р04 | Скорость вращения 3000 об/мин; время центрифугирования – 50с

О05 | 2. Установить подложку на столик цинтрифуги. Проверить

06 | надёжность установки подложки.

О07 | 3. Нанести в центр подложки фоторезист ФП-051Ш, чтобы

08 | он занимал не менее половины площади пластины.

09 | Произвести центрифугирование. Снять подложку со столика.

О10 | 4. Контролировать качество нанесённого слоя визуально:

11 | фоторезист должен покрывать всю поверхность подложки

12 | ровным соем, без подтёков и разрывов.

13 | При наличие подтёков и разрывов снять фоторезист и повторить

14 | операцию

А01 |     010 Сушка

Б02 | Шкаф сушильный 2В-151