СПОСОБ ГИБРИДИЗАЦИИ КРИСТАЛЛОВ БИС СЧИТЫВАНИЯ И МАТРИЦЫ ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ФОТОПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ Российский патент 2014 года по МПК H01L31/18 

Изобретение относится к технологии сборки гибридных матричных фотоприемных устройств (МФПУ) методом перевернутого монтажа.

В методе перевернутого монтажа для гибридизации кристаллов БИС считывания и матрицы фоточувствительных элементов (МФЧЭ) используются индиевые микроконтакты, создаваемые на обоих кристаллах, с последующей стыковкой. Стыковка индиевых микроконтактов происходит посредством их сдавливания. При этом возникает деформация обоих микроконтактов с взаимной диффузией индия и формируется надежный механический и электрический контакт.

В известных способах гибридизации ["Method for electrically interconnecting large contact arrays using eutectic alloy bumping", US 6,550,665 B1, apr.22, 2003] индиевые микроконтакты выполняются в виде квадратных или круглых контактов, с практически одинаковым геометрическим размером для обоих кристаллов (БИС считывания и МФЧЭ).

Одним из недостатков указанного метода гибридизации является вероятность закорачивания микроконтактов одного кристалла микроконтактами другого кристалла при небольшой погрешности их совмещения (фиг.1, здесь и далее: поз.1 - микроконтакт БИС считывания, поз.2 - микроконтакт МФЧЭ). Закорачивание индиевых микроконтактов происходит уже при погрешности совмещения более величины зазора между микроконтактами на кристалле, что обычно составляет величину 3-10 мкм при шаге микроконтактов 10-35 мкм.

Задача изобретения - повысить надежность стыковки, исключив возможность закорачивания соседних микроконтактов.

Технический результат достигается тем, что индиевые микроконтакты на обоих кристаллах имеют конфигурацию вытянутых прямоугольников, причем размер каждого микроконтакта одного кристалла меньше зазора между микроконтактами другого кристалла, как по вертикали, так и по горизонтали. При этом микроконтакты на кристаллах БИС и МФЧЭ расположены под углом, например 90°, по отношению к друг другу (фиг.2, 3).

Тем самым достигается следующий результат.

1. Исключается возможность закорачивания соседних микроконтактов при совмещении, т.к. размеры и конфигурация микроконтактов подобраны так, что даже в самом худшем случае совмещения микроконтакты не смогут закоротиться (фиг.4, 5).

2. Исключается сдвиг микроконтактов во время стыковки (эффект «соскальзывания») за счет образования «замка» по индию (фиг.3, поз.3).

3. Возможность проведения повторной стыковки при неудачном попадании микроконтактов одного кристалла в зазоры между микроконтактами другого кристалла, микроконтакты при этом практически не деформированы.

Изобретение относится к технологии сборки гибридных матричных фотоприемных устройств методом перевернутого монтажа. Согласно изобретению способ гибридизации кристаллов БИС считывания и матрицы фоточувствительных элементов фотоприемных устройств включает сдавливание индиевых микроконтактов, расположенных на стыкуемых кристаллах, при этом микроконтакты выполняют в форме вытянутых прямоугольников с размерами сторон менее зазоров между микроконтактами, как по вертикали, так и по горизонтали, причем микроконтакты на кристаллах БИС и матрицы фоточувствительных элементов расположены под углом по отношению к друг другу. Изобретение обеспечивает возможность повышения надежности стыковки кристаллов БИС считывания и матрицы фоточувствительных элементов (МФЧЭ), исключая возможность закорачивания соседних микроконтактов. 5 ил.

Способ гибридизации кристаллов БИС считывания и матрицы фоточувствительных элементов фотоприемных устройств посредством сдавливания индиевых микроконтактов, расположенных на стыкуемых кристаллах, отличающийся тем, что с целью повышения надежности стыковки микроконтакты выполняют в форме вытянутых прямоугольников с размерами сторон менее зазоров между микроконтактами, как по вертикали, так и по горизонтали, причем микроконтакты на кристаллах БИС и матрицы фоточувствительных элементов расположены под углом по отношению к друг другу.