Контроль герметичности полупроводниковых приборов.

Одной из задач герметизации является предотвращение проникновения внутрь корпуса газов из окружающей среды, всегда со­держащих влагу. Проникающая в корпус влага раство­ряет газы и загрязнения, образуя в условиях электриче­ских напряжений электролитические пары. В свою оче­редь, это приводит к возникновению отказов, выража­ющихся в шунтирующих утечках, коротких замыканиях и обрывах.

Для полых (газонаполненных) корпусов'" достаточно объективным показателем качества герметизации может служить величина течи из корпуса. Для микросхем, опрессованных пластмассами, необходимо проводить ис­пытания непосредственно в атмосфере с повышенной влажностью. Методы испытания должны одновременно удовлетворять требованиям высокой чувствительности и экономичности.

Наиболее чувствительным является радиоактив­ный метод (чувствительность 10~8—5-10"9 мкм рт. ст.-л/с). Образцы, подлежащие испытанию, герметизи­руются в атмосфере сжатого радиоактивного газа (на­пример, Кг85). При испытании с помощью счетчиков ре­гистрируется интенсивность гамма-излучения газа, вы­текающего из корпуса. Вследствие сложности и высокой стоимости этот метод может быть рекомендован только в экспериментальном производстве (отработка конструк­ции корпуса или технологии герметизации).

Масс-спектрометрический метод основан на обнаружении гелиевым течеискателем гелия, предва­рительно введенного в корпус прибора. Применение ге­лия 0'бусловлено его высокой проникающей способностью (малые размеры молекул). Чувствительность метода определяется чувствительностью течеискателя (для течеискателя ПТИ-6 Ю-7 мкм рт. ст.-л/с). Высокая про­никающая способность гелия затрудняет обнаружение больших течей, так как к моменту испытания гелий мо­жет полностью вытечь из корпуса. Поэтому для образ­цов, подлежащих испытанию, целесообразно вводить ге­лий после герметизации, но непосредственно перед ис­пытанием. Для этого герметизированные микросхемы выдерживают в течение нескольких суток в бомбе, за­полненной гелием до давления 4 ат. Масс-спектрометри­ческий метод целесообразен только для выборочного контроля.

При проверке Герметичности вакуумно-жидкостным методом микросхемы помещают в емкость с керосином или уайт-спиритом, над которым создается разрежение (10—15 мм рт. ст.). Вытекающий из корпу­са газ (непрерывная струйка пузырьков) позволяет оп­ределить не только интенсивность, но и место располо­жения течи. Чувствительность метода 5-Ю-3 мкм рт. ст.-л/с. Он является весьма распространенным в производстве для выборочного метода контроля. Компрессионно-термический метод отличается от предыдущего тем, что испытуемые микро­схемы погружают в нагретое масло. При этом давление газа внутри корпуса повышается и чувствительность ме­тода несколько увеличивается (4-10~3 мкм рт. ст.-л/с)

Описание технологического процесса.

Ниже приведена блок–схема технологического процесса, характеризующая последовательность проведения технологических операций:

Промывка–1. Для промывки полупроводниковых изделий используется ультразвуковая установка УЗУ-0,1, которая состоит из : ультразвуковой ванны и генератора. Промывают полупроводниковые пластины, уложив их в специальную тару(кассету). Моющий раствор (фреон) заливают в ванны перед включением установки. Максимальная температура раствора не должна превышать 80 С. При появлении кавитации полупроводниковые пластины погружают в ванну и промывают. Пластины погруженные во фреон выдерживают 7 минут и частота ультразвуковых колебаний 400 кГц, температура раствора 60 С.

Сушка­–1. Сушка производиться в сушильном шкафу №3 завода «Электродело» при температуре 115± 10 С в течение 25–35 минут. Поддерживается заданная температура терморегулятором, имеющимся в сушильном шкафу, а контролируется ртутным термометром. В процессе сушки в шкаф подается ошушенный и очищенный воздух с точкой россы не выше —50 0С

Контроль чистоты поверхности. Контроль производиться микроскопом, наблюдая в тёмном поле микроскопа светящихся точек (твёрдые загрязнения). Если светящихся точек более 3-х, то передаём изделия на дополнительную потмывку.

Покрытие–1 . Покрытие производиться лаком МК –4У методом окунания. Предварительно наполняется ванна лаком МК–4У. Берётся изделие и погружается в ванну на 7 секунд. После чего в течение 1 минуты необходимо дать стечь излишкам лака. После чего изделие передается на операцию сушки.

Сушка­–2. Сушка производиться в сушильном шкафу №3 завода «Электродело» при температуре 180 С в течение 2 часов. Поддерживается заданная температура терморегулятором, имеющимся в сушильном шкафу, а контролируется ртутным термометром. В процессе сушки в шкаф подается осушенный и очищенный воздух с точкой россы не выше —50 0С

Покрытие–2 . Покрытие производиться компаундом КЛ–4 поверх лака МК –4У методом окунания. Изделие погружают в ванную с компаундом. Выдерживают в ванноц 10 секунд. После чего в течение 1 минуты даёт стечь излишкам компаунда и передаёт на последующую операцию.

Сушка­–3. Сушка производиться на стилажах в течение 24 часов. Под действием влаги воздуха происходит самовулканизация с образованием резиноподобного материала , длительно сохраняющего эластичные свойства в интервале температур от –60 до 200 С.