Способ сборки многокристальных свч-транзисторов и интегральных микросхем

 

Изобретение относится к полупроводниковой электронике, в частности к производству СВЧ арсенидгаллиевых и кремниевых транзисторов, и может быть использовано в производстве ГИС, МИС и изделий оптоэлектроники. Цель изобретения -увеличение производительности сборки. Перед захватом производится распределение кристаллов по схеме вне подложки. Переносятся одновременно все кристаллы схемы или их часть. Переключение вакуума на давление инструмента проводят в момент совмещения кристаллов с подложкой. Для двадцатикристальной конструкции производительность увеличивается в 100 раз. 6 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 01 1 21/603

ГОСУДАРСТВЕН1ОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) « И

« А,, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4331152/21 (22) 24.11.87 (46) 30.11.92. Бюл. N44 (72) В,А,Филоненко, 3.М.Славинский, П.Ю.Дорогутин и А.Н.Ильинский (56) Бер А.Б,. Минскер Ф.Е, Сборка полупроводникового прибора и ИМС. М.: Высшая школа, 1986, с. 110.

Авторское свидетельство СССР М 1480679. кл. Н 01! 24/603, 1988. (54) СПОСОБ СБОРКИ МНОГОКРИСТАЛЬНЫХ СВЧ-ТРАНЗИСТОРОВ И ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ

Изобретение относится к полупроводниковой электронике, в частности к производству СВЧ арсенидгаллиевых и кремниевых транзисторов, и может быть использовано в производстве интегральных микросхем и изделий оптоэлектроники, Целью изобретения является увеличение производительности сборки.

На фиг.1 показана группа иэ пяти кристаллов, монтируемых в один ряд без интервалов эа один прием; на фиг.2 — группа из пяти кристаллов, монтируемых в один ряд с интервалами за один прием; на фиг,3 — группа из шести кристаллов из трех плат, монтируемых эа один прием; на фиг.4 — группа (матрица) из 20 кристаллов без интервалов, монтируемых за один прием; на фиг.5 — схема многокристальной сборки кремниевого СВЧ мощного транзистора прямым монтажом (24 кристалла размером

ЯЯ„„1545864 А1 (57) Изобретение относится к полупроводниковой электронике, в частности к производству СВЧ арсенидгаллиевых и кремниевых транзисторов, и может быть использовано в производстве ГИС, МИС и иэделий оптоэлектроники. Цель изобретения -увеличение производительности сборки. Перед захватом производится распределение кристаллов по схеме вне подложки. Переносятся одновременно все кристаллы схемы или их часть, Переключение вакуума нв давление инструмента проводят в момент совмещения кристаллов с подложкой. Для двадцатикристальной конструкции производительность увеличивается в 100 раз, 6 ил.

0,82 х 1,15 х 0,030 мм монтируются эа один прием в течение 30 с); на фиг,6 — схема многокристальной сборки СВЧ арсенидгал- Л лиевых ПТШ методом перевернутого кристалла с давлением газа одновременно на

16 кристаллов(по 4 в ряд), 32 чипа.

Способ осуществляют следующим абра- Ж эом. с)с

Перед разделением пластины на кри- ф, сталлы на ее контактную поверхность наносится гетерокомпоэиция из слоев золота и германия. Затем пластина разреэается, и

««««в проводится отбраковка кристаллов. Группа кристаллов захватывается созданием давления на кристаллы, расположенные по схеме, и переносится к подложке, В момент совмещения контактных площадок в инструменте изменяется направление давления, Давлением нагретого газа и нагреванием подложки температура в месте контакта по1545864 вышается, что обеспечивает процесс контактно-реактивной эвтектической пайки, после проведения которой производится охлаждение.

Пример, Проводят сборку СВЧ арсенидгаллиевых ПТШ и СВЧ мощных кремниевых транзисторов в плоские металлокерамические корпусы на модернизированном полуавтомате

УВП. П,-300. Отличительная особенность сборки — распределение кристаллов и плат в соответствии со схемой, совмещение схемы с инструментом (вакуумной матрицей) и последующее перенесение схемы к подложке.

Сборку СВЧ многокристальных транзисторов производят по схемам прямого и обратного монтажа. В первом случае производят сборку кремниевого транзистора, имеющего 24 кристалла толщиной 30 мкм.

Перед разделением пластины на кристаллы на ее контактной поверхности создают гетерокомпозицию из слоев золота и германия, Затем пластину режут алмазной пилой и кассетируют отбракованные кристаллы.

Кассету с кристаллами устанавливают в сборочный полуавтомат УВП.П.-ЗОО и производят монтаж кристаллов на подложку корпуса типа КТ-48. Сборку осуществляют автоматически по записанной в ЭВМ программе: вакуумный инструмент захватывает

20 предварительно размещенных по схеме кристаллов одновременно и переносит их к подложке. В момент совмещения кбнтактных площадок низкое давление в инструменте изменяют на высокое давление н гретого гээа, закачиваемого в инструмент. Температура в месте контакта 390 С, давление газа 10 -10 Нlм, давление инс5 6 2 трумента — несколько граммов. Газ нагревают либо включением кольцевого

Формула изобретения

Способ сборки многокристальных СВЧтранзисторов и интегральных, микросхем, включающий создание давления на кристаллы для их захвата, перенесение кристаллов к подложке, распределение кристаллов по схеме, совмещение их с подложкой, изменение направления давления на кристаллы в сторону подложки, жесткое

40 нагревателя, расположенного вокруг инструмента, либо в инструмент эакачивают уже нагретый газ, либо включают три нагревателя сразу: нагреватель подложки, нагреватель инструмента и внешний нагреватель газа. При низкотемпературном монтаже нагреватель подложки отключают, После образования промежуточного слоя

"кристалл-подложка" в результате контактно-реактивной эвтектической пайки сборку охлаждают холодным газом. Время монтажа 20 кристаллов 10 с. Общее время сборки

30 с, Таким же образом производят сборку транзисторов с перевернутыми GaAs — кристаллами (фиг.2). Но в этом случае контактная гетерокомпозиция выращивается не на всей поверхности полупроводниковой пластины, а на чипах перед разделением пластины на кристаллы или на подложке.

Дальнейшие операции аналогичны осуществляемым при сборке кремниевого транзистора. Во всех случаях качество сборки хорошее.

Изобретение позволяет достичь следующих преимуществ: высокой производительности сборки (увеличение производительности более чем в 100 раз для 20-кристальной конструкции); возможности применения схем прямого и перевернутого кристэлла: высокого качества монтажа при сборке трэнэиСТОрОВ с тонкими кристаллами (10 30 мкм); минимального RI ээ счет минимальной толщины промежуточного паяного межсовдинеиия в арсенидгэллиевых и кремниевых ппиборэх (до 8 С/Вт); высокой культуры производства и доступности автоматизации процесса при использовании серийного оборудования, соединение кристалла с подложкой, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения производительности, распределение кристаллов по схеме осуществляют вне подложки, создают давление на группу кристаллов, которые одновременно переносят к подложке, а направление давления изменяют в момент совмещения кристаллов с подложкой.

1545864

Фиа Р

Составитель В. Псаломщиков

Техред M.Ìîðãåíòâë Корректор Я. Коэориэ

Редактор Г. Бельская

Заказ 558 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101