Герметизація мікросхем
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ДЕРЖАВАНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД
ФІЗИЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ
КАФЕДРА ТВЕРДОТІЛЬНОЇ ЕЛЕКТРОНІКИ
ГЕРМЕТИЗАЦІЯ МІКРОСХЕМ
Курсова робота
з курсу Технологічні основи електроніки
ЗМІСТ
Вступ
1. Загальні відомості про герметизацію
1.1 Призначення процесу герметизації
1.2 Вимоги до захисту інтегральних мікросхем
2. Види герметизації
2.1 Пасивування
2.2 Безкорпусна герметизація
2.3 Корпусна герметизація
3. Методи герметизації
3.1 Спаювання
3.2 Мікроконтактування
3.3 Термокомпресійне мікрозварювання
3.4 Зварювання непрямим імпульсним нагріванням
3.5 Ультразвукове мікрозварювання
3.6 Зварювання здвоєним електродом
3.7 Лазерне зварювання
3.8 Електронно-променеве зварювання
3.9 Холодне зварювання
3.10 Електроконтактне зварювання
3.11 Аргонно-дугове зварювання
Висновки
Список використаної літератури
ВСТУП
В даній курсовій роботі розглядаються процеси, повязані із герметизацією інтегральних напівпровідникових та гібридних мікросхем, мікрозбірок та мікроблоків, оскільки найголовнішим завданням мікроелектроніки є створення максимально надійних електронних схем і пристроїв. Розглядаються корпусна та безкорпусна герметизація, різні види корпусів, в основі класифікації котрих лежать матеріали з яких вони виготовляються або їхня геометрична форма. Піддаються огляду та опису такі методи герметизації, як термокомпресія, зварювання непрямим імпульсним нагріванням, лазерне, холодне, електронно-променеве, аргонно-дугове, електроконтактне зварювання, герметизація ультразвуковим мікрозварюванням та інші. Розглядаються матеріали, які використовуються для безкорпусної герметизації і для виготовлення корпусів мікросхем.
Також розглядаються й аналізуються переваги і недоліки кожного методу з точки зору споживання енергії, можливості автоматизації технологічного процесу герметизації, вартості обладнання та установок, здатності використання в масовому чи тільки вузькому та спеціалізованому виробництві, часу, який затрачується на герметизацію інтегральних мікросхем, робочих температур мікрозварювання, котрі можуть призвести до виходу з ладу напівпровідникового кристалу.
1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ГЕРМЕТИЗАЦІЮ
1.1Призначення процесу герметизації
Сучасні електронні пристрої та системи будуються з використанням виробів мікроелектроніки.
Мікроелектроніка - це науково-технічний напрям електроніки, який охоплює проблеми дослідження, конструювання і виготовлення високонадійних і економічних мікромініатюрних схем та пристроїв фізичними, хімічними, схемотехнічними та іншими методами [1].
Першим завданням мікроелектроніки є створення максимально надійних електронних схем і пристроїв [1]. Це завдання вирішується переважно за якісно новими принципами виготовлення електронної апаратури, тобто відмовленням від використання дискретних елементів та створенням інтегральних мікросхем (ІМС), в яких активні (транзистори, діоди) та пасивні елементи (резистори, конденсатори) та зєднувальні елементи електронної схеми формуються на поверхні чи в обємі напівпровідникового кристалу або на поверхні діелектричної підкладки в єдиному технологічному циклі. Мінімальна кількість внутрішніх зєднань дає можливість різко підвищити надійність мікроелектронної апаратури. Саме цим долаються складні суперечності між зростаючими вимогами до надійності електронної апаратури та її стрімким ускладненням.
Другим завданням мікроелектроніки є зниження вартості електронних схем та пристроїв [2]. Це завдання вирішується формуванням за один технологічний цикл структур різних елементів, міжелементних зєднань та контактних площинок для багатьох ІМС на відносно великій напівпровідниковій пластині або на діелектричній підкладці з подальшим розподілом відповідно на кристали або на плати ІМС. При цьому вдається уникнути багатьох нераціональних технологічних операцій, зменшити кількість внутрішніх зєднань, виключити роздільну герметизацію окремих елементів і значно скоротити кількість складальних операцій у процесі виготовлення дискретних елементів та їх монтажу. Ці переваги ІМС набувають більшої значущості в міру їх ускладнення та зростання в них кількості елементів. Поруч з вирішенням цих двох найважливіших завдань мікроелектроніки створення та використання ІМС сприяють різкому зменшенню маси та обєму електронної апаратури порівняно з масою та обємом апаратури на дискретних елементах, а також зменшенню споживаної потужності.
Інтегральна мікросхема - мікроелектронний виріб, який виконує визначену функцію оброблення сигналу і/або накопичення інформації і має високу щільність розміщення неподільно виконаних і електрично зєднаних елементів.
Для захисту елементів і компонентів ІМС від дії зовнішнього середовища кристал герметизують за допомогою ізоляційних матеріалів або щільної герметизації, використовуючи вакуум. Це ускладнює конструкцію ІМС, але істотно підвищує її надійність.
Герметизація - це комплекс заходів і технологічних операцій, які забезпечують захист інтегральних мікросхем, мікрозбірок від механічних та кліматичних впливів, дій агресивних середовищ, атмосферного кисню, пилу, вологи, механічних і електр?/p>