Изобретение относится к радиоэлектронике и электронике и может быть использовано для локального золочения керамики или локального утолщения покрытий из золота, например, на монтажных площадках корпусов интегральных схем (ИС) под крепление кристаллов кремния эвтектическим способом.
Целью изобретения является повышение выхода годных металлизированных золотом оснований ИС путем повышения прочности их спая с монокристаллическим кремнием.
Композиция приготавливается следующим образом. Основой для приготовления композиции является ультрадисперсное золото с размером частиц 1-25 нм, стабилизированное на кристаллах нафталина - легкоудаляемого органического носителя. На первом этапе производится удаление нафталина двухкратной экстракцией его этиловым спиртом с получением суспензии Au-этанол. Одновременно подготавливают раствор полиметилметакрилата в ацетоне в концентрации, удовлетворяющей соотношению компонентов: Ультрадисперсное золото 10-35 Ацетон 15-30 Полиметилметакрилат 0,5-1,0 Бутилацетат 34,0-74,5
В условиях, исключающих нахождение ультрадисперсного золота в сухом виде, производят замену этанола в суспензии на бутилацетат, (например, выпариванием этанола при избыточном количестве бутилацетата при температуре значительно ниже температуры кипения бутилацетата). К полученной суспензии Au-бутилацетат добавляют раствор полиметилметакрилата в ацетоне, тщательно перемешивают, при необходимости корректируют состав добавлением растворителей ацетона и бутилацетата. Примеры конкретных составов композиции приведены в таблице.
Нанесение композиции производится с помощью микродозатора капельным способом. Режим термообработки следующий: выдержка на воздухе непосредственно после нанесения не менее 30 мин, нагрев до максимальной температуры 400оС со скоростью не более 15 град/мин, выдержка при максимальной температуре не менее 10 мин.
К металлизированным с помощью предлагаемой композиции поверхностям корпусов ИС, а также пластин из керамики ВК-94-1 на установке ЭМ-415 осуществлялось приплавление кристаллов кремния размером 2х2 мм методом эвтектической пайки.
Для определения прочности соединения кристаллов с основанием были проведены испытания по определению предела прочности крепления на сдвиг на специальном устройстве. Результаты приведены в таблице.
Выборочно анализировался также размер площади образования эвтектики под кристаллом. Выяснено, что при использовании предлагаемой композиции образование эвтектики происходит практически по всей площади, тогда как в случае композиции по прототипу эвтектика образуется на площади до 75% по отношению к площади кристалла.
Испытания на сдвиг показали, что использование предлагаемой композиции для локального золочения под крепление кремниевых кристаллов позволяет значительно увеличить прочность спая и соответственно довести процент выхода годных изделий до 98-100%. (56) В.Г.Красов и др. Толстопленочная технология в СВЧ микроэлектронике. М.: Радио и связь, 1985, с.24-25.
Авторское свидетельство СССР N 1656843, кл. С 04 В 41/88, 1989.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Композиция для золочения металлических поверхностей корпусов интегральных схем | 1990 |
|
SU1828557A3 |
| Способ золочения металлических изделий | 1990 |
|
SU1724440A1 |
| КОРПУС ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРА | 2009 |
|
RU2405229C2 |
| СПОСОБ ПРИСОЕДИНЕНИЯ КРИСТАЛЛОВ КРЕМНИЕВЫХ ДИСКРЕТНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ И ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ К КОРПУСУ С ОБРАЗОВАНИЕМ ЭВТЕКТИКИ КРЕМНИЙ-ЗОЛОТО | 2005 |
|
RU2298252C2 |
| СПОСОБ МОНТАЖА КРЕМНИЕВЫХ КРИСТАЛЛОВ НА ПОКРЫТУЮ ЗОЛОТОМ ПОВЕРХНОСТЬ | 2007 |
|
RU2347297C1 |
| СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРА | 2020 |
|
RU2737722C1 |
| Способ крепления полупроводникового кристалла к корпусу | 1990 |
|
SU1781732A1 |
| СПОСОБ МОНТАЖА КРЕМНИЕВЫХ КРИСТАЛЛОВ НА ПОКРЫТУЮ ЗОЛОТОМ ПОВЕРХНОСТЬ | 2014 |
|
RU2570226C1 |
| СПОСОБ ПРИСОЕДИНЕНИЯ КРИСТАЛЛОВ КРЕМНИЕВЫХ ДИСКРЕТНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ И ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ К КОРПУСУ | 1992 |
|
RU2033659C1 |
| СПОСОБ СОЗДАНИЯ МЕЖСОЕДИНЕНИЙ В ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ЛАЗЕРАХ | 2012 |
|
RU2530203C2 |
Изобретение относится к радиоэлектронике и электротехнике и может быть использовано для локального золочения подложек из керамики, или локального утолщения покрытий из золота на монтажных площадках корпусов интегральных схем под пайку кристаллов кремния. Целью изобретения является повышение выхода годных. Композицию готовят на основе ультрадисперсного (с размером частиц 1 - 25 нм) золота, помещенного в органическое связующее, включающее в себя полиметилметакрилат, ацетон и бутилацетат при следующем соотношении компонентов, мас. %: ультрадисперсное золото 10 - 35; ацетон 15 - 30; полиметилметакрилат 0,5 - 1,0; бутилацетат 34,0 - 74,5. Композицию наносят на подложку капельным методом и подвергают тепловой обработке при температуре до 400°С в течение 10 мин. Реологические свойства новой композиции позволяют сохранять заданный диаметр локального покрытия. На места локального золочения методом эвтектической пайки могут быть насажены кремниевые кристаллы, прочность сцепления которых с подложкой значительно увеличивается и повышается выход годных изделий. Выход годных 98 - 100%, прочность спая керамики с монокристаллами кремния 4.9-7.8 кг/см2 . 1 табл.
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ МЕТАЛЛИЗАЦИИ КЕРАМИКИ, включающая ультрадисперсный металл с размером частиц 1 - 25 нм, диспергированный в органическом связующем, отличающаяся тем, что, с целью повышения выхода годных,в качестве металла композиция содержит золото, а в качестве органического связующего - бутилацетат, ацетон и полиметилметакрилат при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Ультрадисперсное золото 10 - 35
Ацетон 15 - 30
Полиметилметакрилат 0,5 - 1,0
Бутилацетат 34,0 - 74,5
