способ изготовления полупроводникового прибора
Классы МПК: | H01L23/00 Детали и конструктивные элементы полупроводниковых приборов или других приборов на твердом теле |
Автор(ы): | Царева Л.Г., Гаврилова Н.С. |
Патентообладатель(и): | Царева Людмила Георгиевна |
Приоритеты: |
подача заявки:
1991-12-29 публикация патента:
10.11.1996 |
Сущность изобретения: в качестве защитного покрытия кристаллы используют композицию при следующем соотношении компонентов, в %: роливсан 90 - 94, малеиновый ангидрид 2 - 3, ароматические растворители 4 - 7. Отверждение ведут путем термообработки при Т = 190 - 210oC в течение времени, равном 20,1 ч. В качестве ароматических растворителей используют соединения из ряда, включающего бензол, толуол или их смеси. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.
Рисунок 1
Формула изобретения
1. Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий изготовление полупроводникового кристалла, напайку кристалла на выводную рамку, нанесение на поверхность кристалла материала защитного покрытия, содержащего роливсан, его отверждение путем нагрева и выдержки и опрессовку пластмассой, отличающийся тем, что в качестве материала защитного покрытия используют композицию при следующем соотношения ингредиентов, мас. Роливсан 90 94Малеиновый ангидрид 2 3
Ароматические растворители 4 7
нагрев осуществляют до 190 210 oС, а выдержку проводят в течение 1,9 2,1 ч. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве ароматических растворителей используют соединения из ряда, включающего бензол, толуол или их смеси.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к микроэлектронной технике, в частности к технологии изготовления микроэлектронных сборок, интегральных микросхем и других приборов в пластмассовых корпусах с использованием защитного покрытия кристалла для улучшения герметизации. Известен способ изготовления полупроводниковых приборов, в частности ИМС (БИМС), когда за основу берется коваровая рамка с выводами, позолоченными в тех местах, где с помощью эвтектического сплава прикрепляется кристалл, привариваются вывода (1). Недостатком способа является беспрепятственное проникновение влаги и загрязняющих примесей до поверхности кристалла через поры в пластмассе или вдоль поверхности раздела между пластмассой и гибкими металлическими выводами, траверзами или того и другого одновременно с последующей коррозией металлизации и выхода прибора из строя. Широко распространенным среди жидких компаундов является компаунд СИЭЛ 159-230(2), представляющий собой смесь низкомолекулярного каучука МВК-3 и олигометилгидриддеметилсилоксана, который отверждается при Т 17010oC в течение 6 ч после введения катализатора и образуют "резиноподобную шапку". Недостатком способа изготовления полупроводникового прибора с использованием "жидких компаундов" в качестве защитного покрытия кристаллов перед опрессовкой пластмассой является:высокое содержание примесей, влияющих на величину заряда и его стабильность как при повышенных, так и при комнатных температурах, или вовсе неконтролируемое содержание примесей;
слабые влагостойкость и кислотостойкость. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ защиты полупроводниковых приборов перед герметизацией (3). Недостаток способа заключается в длительном отверждении компаунда, разработке специального оборудования для его сушки, способного обеспечить задание температуры в сушильном шкафу, повышающейся со скоростью 20oC/час. Целью настоящего изобретения является повышение эффективности защитного покрытия кристалла. Поставленная цель достигается тем, что в качестве материала защитного покрытия используют композицию при следующем соотношении ингредиентов, мас. роливсан 90 94
малеиновый ангидрид 2 3
ароматические растворители 4 7
нагрев осуществляется до 190 210oC, а выдержку проводят в течение 1,9 2,1 ч. В качестве ароматических растворителей используют соединение из ряда включающего бензол, толуол или их смеси. Малеиновый ангидрид вводится в композицию непосредственно перед использованием и служит ускорителем отверждения компаунда. Компаунд обладает рядом ценных свойств:
цементирующая способность при 1205oC не менее 2,3 кгс;
удельное объемное электрическое сопротивление при +15 -35oC не менее 1015 Омсм,
+1802oC не менее 1013 Омсм;
высокая электрическая прочность. Состав компаунда подбирается по скорости полимеризации, определяемого через время желатинизации. Для доказательства положительного эффекта в указанных диапазонах, роливсан 94, малеиновый ангидрид 2, толуол 4 были проведены испытания по установлению оптимального времени желанизации в зависимости от содержания малеинового ангидрида (МА) и температуры. После отверждения компаунда производится опрессовка пластмассой с последующим разделением на отдельные приборы и измерением электропараметров. В качестве примера было взято изготовление транзисторных сборок в следующей последовательности технологических операций;
сборка приборов на выводной рамке;
подготовка компаунда в следующем соотношении компонентов роливсан МВ-1 94- или 1000 ч. малеиновый ангидрид 2% или 19 ч. толуол 4% или 42 ч. проведение операции "нанесения защитного покрытия";
отверждение компаунда при +20010oC в течение 20,1 ч;
герметизация пластмассовых корпусов, облуживание выводов;
отмывка;
измерение электропараметров. Так как в пластмассовых корпусах влага и загрязняющие примеси проникают на поверхность кристаллов через поры в пластмассе или вдоль поверхности раздела между ней и гибкими выводами, траверзами, были проведены испытания:
на влагостойкость в камере тепла и влаги в течение 4 сут (кратковременное воздействие) и в течение 21 сут (длительное воздействие) в режиме 403oC, влажность 98%
на стойкость к воздействию флюсов:
на термоциклирование при -603oC, +853oC с количеством циклов 10, длительностью одного цикла в течение 1 ч и с измерением электропараметров, спустя 2 часа после выдержки при комнатной температуре;
термоэлектротренировка при +85oC, Исв 12B, Tc 6,3 мА, время 24 ч;
контрольный прогон в режиме испытаний на надежность: T +85oC3oC, Исв 12B, Ic 6,3 мА, время 168 ч. Благодаря использованию в процессе изготовления транзисторной сборки, микросхем и других полупроводниковых приборов одностадийного непродолжительного отверждения защитного покрытия в сравнении с наиболее прогрессивными техническими решениями в этой области, существенно повышается производительность труда и процент годных приборов при сравнительно низких экономических затратах на используемые материалы.
Класс H01L23/00 Детали и конструктивные элементы полупроводниковых приборов или других приборов на твердом теле