Способ ультразвуковой микросварки Советский патент 1977 года по МПК B23K19/04 

сборке больших интегральных схем, где количество контактных соединений превышает 50 штук. Например, для алюминия энергия фотонов эВ нозволяет разорвать химическую связь адсорбированных пленок с подложкой. Облучение пленок алюминия уменьшает толщину адсорбированной и окисНОЙ пленок до 5-8 А и суп1,ественно уменьшает ее гетерогенность. Затем энергию фотонов ультрафиолетового поля изменяют до величины, равной или несколько больше работы выхода злектроное соединяемых элементов, например, для алюминия эВ, и начинают осуп;ествлять процесс микросварки, например, с использованием ультразвуковых колебаний. Все это способствует протеканию химических реакций с образованием высокопрочных соединений. Результаты опробования предлагаемого способа Следующие. Микросварка и пайка 1кри1сталлов кремния. Использовался монокристаллический кремний п- и р-типа (кремний с ориентацией III). Осуществлялась ультразвуковая микросварка с использованием золотых и алюминиевых проводников. Температура подогрева была равна 370°С. Толщину адсорбированной и окисной пленок измеряли на эллипсометре ЛЭМ-2 с точностью ЗА. Импульсное ультрафиолетовое облучение осуществлялось лампой ДРШ-1000 с использованием модуляционных фильтров. Исследования показали, что ультрафиолетовое облучение пластин кремния в течение 15 мин уменьщает толщину адсорбированной оо и окиспой пленок от 45 А до 7 А. Причем однородность толщины по диаметру пластины улучщилась от 30-35% до 2-2,5%. В процессе микросварки скорость образования очагов взаимодействия в плоскости контакта возросла в 20 раз. При этом прочность соединения в среднем увеличилась на 40-60%, переходное электросопротивление уменьщилось в 10- И раз, а воспроизводимость качества (по прочности и переходному сопротивлению) улучшилась в 7 раз. Формула изобретения Способ ультразвуковой микросварки, при котором на свариваемые изделия подают ультразвуковые колебания, отличающийся тем, что, с целью повышения качества свариваемого соединения, перед сваркой осуществляют облучение свариваемых изделий ультрафиолетовыми лучами с энергией фотонов больше энергии разрыва химических связей поверхностей свариваемых изделий, а в процессе сварки облучают энергией фотонов больше работы выхода электронов свариваемых изделий. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Назаров Г. В., Гревцев Н. В. «Сварка и пайка в микроэлектронике, М., «Советское радио, 1967, с. 7-22. 2.Авторское свидетельство № 252837. кл. В 23К 19/00, 1967.