Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование технологии сборки МОП/ДМОП-транзисторов в корпусах с золотым и никелевым покрытием

ФИО
Фомин Владимир Михайлович
Электронная почта
e4a452afbvlifom@yandex.ru
Номинация
Нанотехнологии
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Полупроводниковой электроники и физики полупроводников
ФИО научного руководителя
к.ф.-м.н., с.н.с. Кобелева С.П.
Академическая группа
МПЭ-14-1
Наименование тезиса
Исследование технологии сборки МОП/ДМОП-транзисторов в корпусах с золотым и никелевым покрытием
Тезис

Целью данной работы являлось исследование технологии сборки МОП/ДМОП-транзисторов в корпусах с золотым и никелевым покрытием. Было исследовано 2 типа пайки: эвтектическая и припоем ПСр-2,5 (свинцово-серебряный 100 мкм).

Для повышения качества эвтектической пайки была применена предварительная очистка обратной стороны кремниевой пластины от слоя окисла бомбардировкой ионами аргона и ее металлизация пленками титана толщиной 0,01 мкм и золота толщиной 0,1 мкм, с последующим гальваническим осаждением золота толщиной от 4 – 7,3 мкм.

Образование эвтектического сплава происходило по всей площади кристалла за счет взаимной диффузии кремния из кристалла, золота из покрытия обратной стороны кристалла и корпуса. Показано, что металлизация обратной стороны кремниевой пластины, содержащей кристаллы транзисторов, с предварительной очисткой исключает образование пустот между кристаллом и корпусом прибора и снижает тепловое сопротивление (Rt) между ними. Получена средняя величина Rt = 0,48°С/Вт при площади кристалла 42 мм2.

Перед пайкой c ПСр-2,5 была применена аналогичная очистка с последующей металлизацией обратной стороны кремниевой пластины покрытием Ti-Ni толщинами по 0,1 мкм каждого металла.

При пайке кремниевых кристаллов ПСр-2,5 в корпуса транзисторов преимущество имеют корпуса с никелевым, а не золотым покрытием, поскольку полученное Rt ниже. Это связано с растворением золотого покрытия корпуса прибора в расплаве ПСр-2,5 во время пайки, т.к. температура пайки 320оС, а температура образования эвтектики золото-свинец 212,5оС при концентрации золота 15,2ат.%, поэтому концентрация золота в расплаве может превысить концентрацию исходных примесей припоя. Из-за этого при кристаллизации припоя в нем образуются дополнительные интерметаллические соединения, что уменьшает удельную теплопроводность припоя до 11,5Вт/м·К. Получена средняя величина Rt 0,48°С/Вт для никелевого корпуса и 0,66°С/Вт для золотого при площади кристалла 42 мм2.

 

Научный руководитель – к.ф.-м.н., с.н.с. Кобелева С.П.