Способ герметизации микросхем пресс-композицией

 

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при герметизации полупроводниковых интегральных микросхем пресс-композиций. Целью изобретения является увеличение выхода годных за счет уменьшения вероятности замыкания проволочных выводов на край полупроводникового кристалла и повышения надежности микросхем за счет снижения теплового сопротивления кристалл-корпус микросхемы путем исключения попадания пресс-композиции между кристаллом и теплорастекателем. На выводные рамки, кристаллодержатели которых расположены ниже плоскости рамок, монтируют годные полупроводниковые кристаллы, осуществляют присоединение проволочных выводов к контактным площадкам кристаллов и траверсам рамок, укладывают в гнезда нижней пресс-формы для герметизации теплорастекатели и устанавливают на них выводные рамки с присоединенными кристаллами, обеспечивая при этом зазор относительно рабочей плоскости нижней части пресс-формы, который определяют выбором размеров высоты теплорастекателя, глубины осадка дна кристаллодержателя относительно плоскости выводной рамки и глубины гнезда нижней части пресс-формы так, что выполняется отношение a + b > S, где a - высота теплорастекателя, b - глубина осадки дна кристаллодержателя, S - глубина гнезда нижней части пресс-формы. Затем производят смыкание верхней и нижней частей пресс-формы и осуществляют герметизацию(корпусирование) микросхем путем опрессовки пресс-композицией. При этом благодаря выполнению указанного соотношения при герметизации обеспечивается гарантированный контакт между теплорастекателем и кристаллодержателем выводной рамки. Это исключает попадание пресс-композиции между кристаллом и теплорастекателем, что уменьшает вероятность замыкания проволочных выводов на край кристалла из-за переноса кристаллодержателя, снижают тепловое сопротивление кристалл-корпус и в конечном итоге увеличивает выход годных и надежность микросхем. 2 ил.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при герметизации полупроводниковых интегральных микросхем пресс-композицией. Целью изобретения является увеличение выхода годных за счет уменьшения вероятности замыкания проволочных выводов на край полупроводникового кристалла и повышение надежности микросхем за счет снижения теплового сопротивления кристалл-корпус микросхемы путем исключения попадания пресс-композиции между кристаллом и теплорастекателем. На фиг. 1 показано размещение выводной рамки с собранной интегральной микросхемой и теплоотводящей подложки (теплорастекателя) в гнезде нижней части пресс-формы для герметизации; на фиг.2 - взаимное расположение выводной рамки и теплорастекателя перед опрессовкой собранной интегральной микросхемы пресс-композицией. В гнезде 1 нижней части пресс-формы 2 укладывают теплорастекатели 3, выполненные из материала с высокой теплопроводностью, например из анодированного алюминия, и выводные рамки 4, выполненные, например, из ленты НФНЗ толщиной 0,28 мм (на чертеже показано по одному гнезду и выводимой рамке). Предварительно к кристаллодержателю 5 - части выводной рамки, расположенной ниже ее плоскости и соединенной с ней с помощью узких усов 6, присоединяют, например, с помощью эвтектического сплава, кремниевый кристалл 7 интегральной микросхемы, контактные площадки которого соединяют с помощью проволочных выводов 8 с траверсами 9 выводной рамки. Установку выводной рамки осуществляют с зазором 10 относительно рабочей плоскости нижней части пресс-формы, который определяют выбором размеров высоты А теплорастекателя, глубины В осадки дна кристаллодержателя и глубины S гнезда нижней части пресс-формы так, чтобы выполнялось условие А + В > S. Так, при А = 1,2 мм, В = 0,4 мм, S = 1,45 мм зазор между рабочей плоскостью нижней части пресс-формы и выводной рамки составляет 0,15 мм. Затем производят смыкание нижней и верхней частей 11 пресс-формы и осуществляют герметизацию (корпусирование) микросхемы путем опрессовки ее пресс-композицией типа К-8-39с. При смыкании пресс-форм верхняя ее часть прижимает выводную рамку к нижней части пресс-формы, а так как до смыкания имеется гарантированный зазор между рамкой и нижней частью пресс-формы, то усы рамки оказывают пружинящее воздействие на кристаллодержатель и надежно прижимают его к теплорастекателю в течение всего процесса герметизации, исключая попадание пресс-композиции между кристаллодержателем и теплорастекателем. Это устраняет перекосы кристаллодержателя и, как следствие, уменьшает вероятность замыкания проволочных выводов на край кристалла. Отсутствие прослойки пресс-композиции между кристаллодержателем и теплорастекателем приводит также к снижению теплового сопротивления кристалл-корпус микросхемы, что увеличивает ее надежность. Положительный эффект от использования изобретения достигается за счет создания в процессе герметизации плотного контакта между кристаллодержателем выводной рамки и теплорастекателем, что обеспечивается заданным выше соотношением между размерами теплорастекателя, кристаллодержателя и гнезд нижней пресс-формы при гарантированном зазоре между выводной рамкой и нижней частью пресс-формы. В результате использования изобретения брак по закоротке проводников на край кристалла уменьшается 1,8% до 1%, а внутреннее тепловое сопротивление кристалл-корпус снижается с 25,0 до 16 град/Вт.

Формула изобретения

СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ МИКРОСХЕМ ПРЕСС-КОМПОЗИЦИЕЙ, заключающийся в укладке в гнездо нижней части пресс-формы для герметизации теплорастекателя, установке выводной рамки с кристаллодержателем, к дну которого, расположенного ниже плоскости выводной рамки, присоединен полупроводниковый кристалл с проволочными выводами, смыкании верхней и нижней частей пресс-формы и заполнении ее внутреннего объема пресс-композицией, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода годных за счет уменьшения вероятности замыкания проволочных выводов на край полупроводникового кристалла и повышения надежности микросхем за счет снижения теплового сопротивления кристалл - корпус микросхемы путем исключения попадания пресс - композиции между кристаллом и теплорастекателем, выводную рамку устанавливают с зазором относительно рабочей плоскости нижней части пресс-формы, который определяют выбором размеров высоты теплорастекателя, глубины осадки дна кристаллодержателя относительно плоскости выводной рамки и глубины гнезда нижней части пресс-формы так, что выполняется соотношение А + В > S, где А - высота теплорастекателя, В - глубина осадки дна кристаллодержателя, S - глубина гнезда нижней части пресс-формы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2