Способ монтажа кристалла на кристаллодержателе

 

1п1 566693

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕДЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.01.76 (21) 2307167/27 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30,07.77. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 08.08.77 (51) М. Кл.2 В 23К 1(00

Государственный комитет

Совета Министров СССР чо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.791.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. М. Григорьев, С. С, Стаховский и Г. Н. Трубин (71) Заявитель (54) СПОСОБ МОНТАЖА КРИСТАЛЛА

НА КРИСТАЛЛОДЕРЖАТЕЛЕ

Изобретение относится к области полупроводниковой техники, в частности к способам изготовления или обработки полупроводниковых приборов или их деталей и может быть использовано при производстве интегральных схем и полупроводниковых приборов.

Известен способ монтажа кристалла на кристаллодержателе, при котором кристалл путем вакуумного захвата соприкасается с разогретым кристаллодержателем, после чего во внутреннюю полость захвата пускают газ, под давлением которого кристалл прижимается к кристаллодержателю.

Известен способ монтажа кристалла на кристаллодержателе методом пайки с образованием эвтектики. Присоединение осуществляется помещением кристалла на золотую площадку. нагретого кристаллодсржателя, прижатием кристалла к золотой площадке, дополнительным локальным нагреванием кристалла и площадки до требуемой температуры путем пропускания импульсного тока и выдерживанием их при этой температуре в течение некоторого времени.

Недостатком этих способов является отсутствие контроля качества паяного соединения в процессе пайки и недостаточная надежность качества соединения кристалла с кристаллодержателем.

Это обуславливается тем, что в силу нестабильности отдельных параметров процесса, неточности установки кристалла на кристаллодержатель, а также существования микро5 неровностей на поверхностях кристалла и кристаллодержателя, количество образовавшейся эвтектики в зоне пайки и соответственно площадь поверхности, смоченная ею, непостоянна. Неполная смачиваемость соединяс10 мых поверхностей приводит к некачественному соединению.

Целью изобрстения является осуществление в процессе пайки контроля качества паяного соединения.

15 Указанная цель достигается тем, что в способе монта ка кристалла на кристаллодержатсле методом пайки, при котором кристалл забирают вакуумным захватом, прижимают к нагретому кристаллодержатслю, расплавляют

20 припой, отжимают вакуумный захват вместе с кристаллом от кристаллодержателя, не отключая вакуум, при этом разрежение в вакуумном захвате избирают таким образом, чтобы усилие, с которым кристалл удержива25 ется вакуумным захватом, было меньше силы адгезии жидкого припоя к кристаллу и кристаллодержателю при полном смачивании кристалла припоем.

На чертеже представлена блок-схема уст30 ройства, реализующего описываемый способ.

566693

Блок-схема содержим вакуумный захват 1, который забирает кристалл 2 и помещает его на площадку припоя 3. Последний покрывает кристаллодержатель 4, удерживается в определенном положении нагревателем 5.

Вакуумный захват 1 связан с датчиком 6 давлеш:я воздуха.

Способ состоит в следующем.

Монтаж кристалла 2 на кристаллодержателс 4 осуществляется с помощью вакуумного захвата 1. Кристалл 2 закрывает отверстие вакуумного захвата 1. Создается усилие, прижимающее кристалл 2 к вакуумному захвату

1. Величина этого усилия определяется степенью разрежения воздуха в вакуумном захвате 1. Кристалл 2 забирается вакуумным захватом 1, прижимается к нагретому нагревателем 5 кристаллодержателю 4 с площадкой припоя 3. При нагревании припой 3 переходит в жидкое состояние. По окончании цикла монтажа отжимается вакуумный захват 1 вместе с кристаллом 2 от кристаллодержателя 4, причем разрежение в вакуумном захвате 1 подбирается таким образом, что усилие, с которым кристалл 2 удерживается вакуумным захватом 1, меньше силы адгезии жидкого припоя к кристаллу и кристаллодержателю 4 при полном смачивании кристалла припоем. Качественно припаянный кристалл 2 при этом остается на кристаллодержателе 4.

Если смачивание припоем 3 неполное, т. е. качество пайки плохое, то вакуумный захват 1 отрывает кристалл 2 от кристаллодержателя

4. Отрыв кристалла от кристаллодержателя контролируется датчиком 6 давления воздуха. Если кристалл 2 поднялся вместе с вакуумным захватом 1, то давление воздуха в вакуумном захвате 1 понижается и по сигналу датчика 6 давления процесс монтажа можст повториться. Так как контроль ведется при жидком припое 3, то кристалл 2 не разрушается и может быть в конце концов надежно припаян хотя бы к другому основанию.

Таким образом, предлагаемый способ монтажа кристалла на кристаллодержателе, при котором в процессе монтажа путем приложения к соединению растягивающего усилия

10 вакуумным захватом проверяют качество паяного соединения, и в зависимости от результатов проверки прекращают процесс монтажа и отводят вакуумный захват или продолжают его до получения качественного соединения, 15 отличается от известного способа, так как обеспечивает возможность контроля качества соединений при пайке и позволяет использовать его при производстве полупроводниковых приборов и интегральных схем с высокой

20 надежностью.

Формула изобретения

Способ монтажа кристалла на кристаллодержателе методом пайки, при котором кри25 сталл забирают вакуумным захватом, прижимают к нагретому кристаллодержателю с размещенным на нем припоем и расплавляют припой, отличающийся тем, что, с целью осуществления в процессе пайки контроля ка30 чества паяного соединения, после расплавления припоя отжимают вакуумный захват вместе с кристаллом от кристаллодержателя, не отключая вакуум, при этом разрежение в вакуумном захвате избирают таким образом, З5 чтобы усилие, с которым кристалл удерживается вакуумным захватом, было меньше силы адгезии жидкого припоя к кристаллу и кристаллодержателю при полном смачивании кристалла припоем.

566693

Составитель И. Ключников

Техред М. Семенов Корректор E. Хмелева

Редактор Л. Чепайкина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1827/8 Изд. № 646 Тираж 1207 Подписное

Ц!!ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5