Захист інтегральних напівпровідникових та гібридних мікросхем, основні види та призначення процесу герметизації. Суть корпусної та безкорпусної герметизації, особливості та характеристика методів її виконання, їх порівняльний аналіз, переваги і недоліки.
В даній курсовій роботі розглядаються процеси, повязані із герметизацією інтегральних напівпровідникових та гібридних мікросхем, мікрозбірок та мікроблоків, оскільки найголовнішим завданням мікроелектроніки є створення максимально надійних електронних схем і пристроїв.Сучасні електронні пристрої та системи будуються з використанням виробів мікроелектроніки. Мікроелектроніка - це науково-технічний напрям електроніки, який охоплює проблеми дослідження, конструювання і виготовлення високонадійних і економічних мікромініатюрних схем та пристроїв фізичними, хімічними, схемотехнічними та іншими методами [1]. Це завдання вирішується переважно за якісно новими принципами виготовлення електронної апаратури, тобто відмовленням від використання дискретних елементів та створенням інтегральних мікросхем (ІМС), в яких активні (транзистори, діоди) та пасивні елементи (резистори, конденсатори) та зєднувальні елементи електронної схеми формуються на поверхні чи в обємі напівпровідникового кристалу або на поверхні діелектричної підкладки в єдиному технологічному циклі. Це завдання вирішується формуванням за один технологічний цикл структур різних елементів, міжелементних зєднань та контактних площинок для багатьох ІМС на відносно великій напівпровідниковій пластині або на діелектричній підкладці з подальшим розподілом відповідно на кристали або на плати ІМС. Поруч з вирішенням цих двох найважливіших завдань мікроелектроніки створення та використання ІМС сприяють різкому зменшенню маси та обєму електронної апаратури порівняно з масою та обємом апаратури на дискретних елементах, а також зменшенню споживаної потужності.У процесі зберігання і експлуатації ІМС піддаються зовнішнім впливам, які обумовлені частіше за все змінами температури або вологості навколишнього середовища, збільшенням чи зменшенням атмосферного тиску, наявністю активних речовин в навколишній атмосфері, наявністю вібрацій, ударів та іншими факторами. Найбільш широке поширення в теперішній час отримали два способи захисту мікросхем: безкорпусний захисту і корпусний. Вибір конструктивно-технологічного варіанту виконання без корпусного захисту визначається в першу чергу призначенням і вимогами, які ставляться до мікросхеми, котру потрібно захистити.Залежно від конструктивно-технологічного виконання, призначення й галузей застосування інтегральних мікросхем використовують корпусний та безкорпусний захист [2], а також пасивування структур мікросхем безпосередньо на підкладці [4].Поряд із захистом мікросхем в корпусі широко використовується захист структур мікросхем безпосередньо на підкладці. Такий захист забезпечують спеціальні пасивуючі шари, а сам процес називається пасивуванням. В напівпровідникових мікросхемах цю роль виконує шар двоокису кремнію, отриманий або окисленням кремнієвої підкладки або термовакуумним напиленням двооксиду на поверхню кристалу готової мікросхеми.Безкорпусні ВІС виготовляють з гнучкими дротяними виводами, на поліамідному носії з обємними виводами. Для монтажу на плату виводи ВІС в цьому випадку мають вид квадратних контактних площадок, розміщених в периферійних областях кристалу. Використання безкорпусних ВІС на поліамідних носіях дозволяє підвищити надійність мікроелектронної апаратури за рахунок: зменшення кількості зварних і паяних зєднань в розрахунку на одну контактну площадку ВІС (для корпусних - три-чотири зєднання, для безкорпусних - два-три), покращення умов відводу теплоти при установці кристалу безпосередньо на тепловідвідний пєдестал, зниження механічних напруг в кристалі ВІС і невеликої маси. Безкорпусні ВІС з обємними виводами являють собою кристали ВІС, на контактних площадках яких утворені шарикові (або стовпчикові) виводи. Такі ВІС займають на комутаційній платі площу в 16-40 разів меншу, ніж корпусні ВІС, і в 4-10 разів меншу, ніж безкорпусні ВІС на поліамідному носії.Корпус має також забезпечувати роботоздатність ІМС за підвищених (до 398 К (125 ?С)і вище) та знижених (до 214 К (-59 ?С)) температур [2]. У залежності від використовуваних матеріалів корпуси поділяються на металоскляні, скляні, металокерамічні, керамічні, металополімерні і полімерні.[5] Така класифікація враховує насамперед конструктивний матеріал, що використовується як механічна опора для закріплюваного кристалу (складального елементу), та матеріал, яким ізолюють виводи.[2] В полімерних (пластмасових) корпусах виводи впресовані в основу із полімеру, а кришка виготовляється, як правило із такого ж матеріалу, що і основа, і приклеюється до неї. Не дивлячись на хорошу якість герметизації мікросхеми в робочому металокерамічному або металосклянному корпусах неможливо забезпечити імовірність порушення герметичності (у виді тріщин в склі або поганого спаю діелектрика з металом) нижчу, ніж імовірність відказу самої мікросхеми. Корпус першого типу має прямокутну форму з виводами, перпендикулярними до площини їх кріплення (Рис 2.5, а), корпус другого типу - прямокутну форму з прямокутними виводами (Рис 2.5, б), корпус третього типу - круглу форму з круглими ви
План
ЗМІСТ
Вступ
1. Загальні відомості про герметизацію
1.1 Призначення процесу герметизації
1.2 Вимоги до захисту інтегральних мікросхем
2. Види герметизації
2.1 Пасивування
2.2 Безкорпусна герметизація
2.3 Корпусна герметизація
3. Методи герметизації
3.1 Спаювання
3.2 Мікроконтактування
3.3 Термокомпресійне мікрозварювання
3.4 Зварювання непрямим імпульсним нагріванням
3.5 Ультразвукове мікрозварювання
3.6 Зварювання здвоєним електродом
3.7 Лазерне зварювання
3.8 Електронно-променеве зварювання
3.9 Холодне зварювання
3.10 Електроконтактне зварювання
3.11 Аргонно-дугове зварювання
Висновки
Список використаної літератури
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
