История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Топ:
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Интересное:
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Дисциплины:
2021-03-18 | 116 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
При изготовлении ППИ в металлостеклянных корпусах широко используется метод ТКС алюминиевой проволокой внахлестку. Установлено, что термокомпрессионные соединения алюминиевой микропроволоки с алюминиевыми пленками, нанесенными в вакууме, имеют стабильность прочности ниже, чем соединения типа Al-Au на траверсах корпусов. Анализ характера разрушения микросоединений при натяжении микропроволоки под углом 90° к плоскости соединения показывает, что около 8-10 % микросварных соединений разрушаются по зоне сварки.
Исследования показали, что на качество микросоединений оказывают влияние структура и толщина оксидной пленки Аl2O3 на поверхности алюминиевой металлизации контактных площадок. Известно, что естественный слой оксида имеет неравную толщину и сплошность, но хорошую адгезию к пленке алюминия. Данный слой состоит из аморфной смеси с небольшой примесью кристаллической фазы, он склонен к гидратации, т. е. содержит молекулы воды, которые находятся в твердом растворе в виде гидроксильных ионов.
При термообработке с целью улучшения адгезии алюминиевой пленки к поверхности ППИ и формирования омических контактов поверхностная часть оксидного слоя переходит из аморфной модификации в кристаллическую γ-фазу Аl2O3.
При ТКС под воздействием температуры и давления происходит пластическое течение свариваемых материалов, в результате которого на соединяемых поверхностях должны разрушаться, а затем и выноситься из зоны адсорбированные соединения и оксидные пленки. Однако аморфный слой оксида алюминия обладает высокой пластичностью и легко утоняется при механическом давлении, т. е. его сложно полностью удалить при пластической деформации. Поэтому было сделано предположение, что одним из основных факторов, снижающих стабильность прочности термокомпрессионных соединений алюминиевых проводников с пленками алюминия, осажденными в вакууме, является наличие на поверхности пленки слоя оксида алюминия аморфной модификации. Оксидный слой на поверхности алюминиевого проводника разрушается легче, так как микропроволока при ТКС деформируется гораздо больше, чем пленка.
|
Для исследования влияния структуры оксида на пленке алюминия на качество соединений с алюминиевой микропроволокой были изготовлены три партии полупроводниковых кристаллов. Осаждение алюминия на полупроводниковые кристаллы всех партий осуществляли на установке вакуумного напыления УВН-73 в следующем режиме: остаточное давление в вакуумной камере 2·10–3 Па, напряжение на электронно-лучевом испарителе 8-11 кВ, ток эмиссии 600-700 мА.
Различие для кристаллов всех партий заключалось в режимах охлаждения получаемых пленок. В первой партии охлаждение проводили в вакууме до температуры 100 °С, затем осуществляли напуск азота в подколпачный объем и охлаждение до комнатной температуры. Во второй партии охлаждение проводили так же, как в первой партии, но осуществляли напуск кислорода. Охлаждение третьей партии проводили отключением нагрева с одновременным напуском кислорода сразу после осаждения металла при температуре 150±20 °С.
После фотолитографической гравировки по металлу все кристаллы подвергались термообработке в среде аргона при температуре 500 °С в течение 20 мин.
Для определения прочности микросоединений алюминиевых микропроводников с вакуумно-осажденными пленками алюминия ТКС проводили на установке типа НПВ-1А проволокой марки АК09ПМ35 в режимах, оптимальных для данных металлов. Для каждой партии кристаллов было сформировано по 100 сварных соединений. Контроль качества микросварных соединений проводился разрушающим методом – натяжением проволочного вывода под углом 90° к поверхности подложки (рис. 6.12). Характер разрушения анализировался под микроскопом типа ММУ-3 при увеличении 80´. По результатам измерений для каждой партии кристаллов были определены среднее значение разрушающих усилий Рср и коэффициент вариации
|
Рис. 6.12. Интегральное распределение прочности микросварных соединений алюминиевых микропроводников с различными вакуумно-осажденными пленками алюминия (номера кривых соответствуют номерам партий кристаллов)
Кν = 100 %,
где σ – среднее квадратичное отклонение усилий отрыва, Н.
Из табл. 6.4 видно, что средние значения усилий разрушения и их стабильность выше во второй и третьей партиях кристаллов, металлизация которых сформирована окислением в кислороде. Кроме того, в этих партиях отсутствуют разрушения сварных соединений в виде отслоения проволоки от пленки.
Табл. 6.4. Экспериментальные результаты контроля качества микросоединений
Номер партии кристаллов | Рср, 10–2 Н | σ, Н | Kν, % | Примечания |
1 | 2,46 | 0,67 | 27,3 | 8 % разрушений в виде отслоения проволоки от пленки |
2 | 3,2 | 0,75 | 23,4 | Разрушения в виде отслоения проволоки от пленки отсутствуют |
3 | 3,53 | 0,65 | 18,4 | То же |
Большая прочность микросоединений на кристаллах третьей партии по сравнению со второй, видимо, связана с отсутствием роста естественного оксида на воздухе после окисления в цикле осаждения металла, и поэтому в данном случае происходит более полный перевод оксида в кристаллическую модификацию. Для повышения качества микросоединений при ТКС рекомендуется сразу же после нанесения в вакууме пленок алюминия окислять их в чистом кислороде при температуре подложки 130-170 °С.
|
|
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!