Спосіб монтажу інтегральних схем

ЛЛЯ СЛУЖТЬИОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКЗ № СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН (19) SU™, Я13852 3(51) 0001 Д2 И 01 L 2 ( / 6 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3213633/18-25 (22) 21.10.80 (72) Б.Г. Железняков, Ю.Д. Букевич и К.В. Молчанов (53) 621.382(088.8) (56) 1. Скарлетт Д. "Транзисторнотранзисторные логические интегральные схемы и их применение", М., "Мир", 1974, с. 23-24. 2 . Минаков В.И. и Коган М.З. Производство тонкопленочных микросхем. М., "Энергия", 1973, с. 76-78 (прототип) . (5*0(57) СПОСОБ М Н А А ИНТЕГРАЛЬНЫХ О ТЖ СХЕМ, включающий формирование контактных площадок кристалла и основания, нанесение на контактные площадки соединительного токопроводящего материала, взаимное их ориентиро вание и присоединение, о т л и ч а ю щ и й ся тем, что, с целью упрощения процесса монтажа, контактные площадки формируют из ферромагнитного металла, соединительным то* копроводящнм материалом являемся полимерная пленка с ферромагнитным наполнителем, а присоединение осуществляют в магнитном поле напряженностью 1700-2200 Э одновременно с нагревом до температуры 7О-2ОО°С в течение 5-J5 сек. 2. Способ монтажа интегральных схем по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что нагрев пленки осуществляют в течение 5-15 сек в магнитном поле напряженностью 1700-2200 Э, а в качестве феррамагнитного наполнителя используют никелевый порошок с разме* ром зерна менее 2 мкм. СО 2 1 9 3852 ва в жидком состоянии, располагаясь Изобретение относится к области по линиям напряженности магнитного микроэлектроники и может быть испольполя, образует проводящие цепочки, зовано при сборке интегральных схем определяющие омический контакт между для соединения контактных площадок с соединяемыми контактными площадками. кристалла и основания. t В качестве компонентов пленки могут Известен способ монтажа интегральиспользоваться полимеры с ферромагных схем, включающей соединение криснитным наполнителем, например мелкоталла и основания с помощью алюминидисперсным никелем с размером зерна евых или золотых проволочек ультразвуковой или термокомпрессионной to менее 2 мкм. Полимер и количество наполнителя выбирают таким образом, сваркой СП. Присоединение контактчтобы обеспечить в тонком слое прозных площадок интегральных схем к трарачность композиции, достаточную версам основания приваркой проволочек для осуществления операции совмещения производится поочередно для каждого контактных площадок методом "перевервывода и является наиболее трудоемнутого кристалла". Предельная дозикой операцией сборки. ровка ферромагнитного наполнителя Наиболее близким к описываемому зависит от напряженности магнитного изобретению по технической сущности поля, степени неоднородности по его и достигаемому результату является сечению, требуемого числа микроконспособ монтажа интегральных схем, 20 тактов и необходимого их удельного включающий формирование контактных сопротивления. Например, дозировка площадок кристалла и основания, нанаполнителя * 2% позволяет получить несение на контактные площадки соеэлектрический контакт с удельным динительного токопроводящего матесопротивлением Р - 0 , 1 5 0м мм г /см, риала, взаимного их ориентирова25 а при 11% величина jO пленки в напния и присоединения [ 2 ] . равлении микроконтактов составляет Недостатком данного способа явля0,0043 см'Мм /см при сохранении ее ется необходимость формирования на изолирующих свойств в направлеконтактных площадках кристалла коннии, перпендикулярном к проводящим тактных выступов осаждением золота 30 цепочкам. на кристалл в вакууме с последующей Температура нагрева зависит от фотолитографией и травлением для притемпературы плавления, применяемого дания выступам формы усеченной пираполимера, но она не должна превышать миды или полусферы. 200°С, т . к . повышенная температура Целью изобретения является упроще35 отрицательно влияет на структуры ние процесса монтажа. кристалла. Таким образом, нагрев Поставленная цель достигается осуществляется до температуры 70тем, что в способе монтажа интеграль200°С в зависимости от применяемого ных схем, включающем формирование конполимера. Продолжительность нагрева тактных площадок кристалла и осноопределяет: вязкость полимера в вания, нанесение на контактные плорасплавленном состоянии и мощность щадки соединительного токопроводящего электромагнита. Нагрев прекращают материала, взаимное их ориентировапосле того как ферромагнитный наполние и присоединение, контактные плонитель сформируется под действием щадки формируют из ферромагнитного ,металла, соединительным' токопроводя 45 магнитного поля в цепочечные структуры между ферромагнитными площадками щим материалом является полимерная кристалла и основания. Время нагрепленка с ферромагнитным наполнителем, ва составляет 5-15 сек. При этом а присоединение осуществляют в магнитнапряженность магнитного поля, воздей ном поле напряженностью 1700-2200 Э одновременно с нагревом до темпера- 50 ствующего на ферромагнитный наполнитель, должна составлять 1700туры 70 - 200°С в течение 5-15 сек, 2200 Э. причем в качестве ферромагнитного наполнителя используют никелевый пороП р и м е р . На стеклянном основашок с размером зерна менее 2 мкм. нии методами вакуумного напыления ниВ процессе присоединения кристал- 55 келя толщиной 1,2-1,k мкм и фотолитографии формировались токопроводящие ла к основанию ферромаїнитный наникелевые дорожки с контактными полнитель, находящийся в поїймерной площадками. Аналогичным способом пленке, пребывающей во время нагре 913852 получали никелевые контактные площадки на кристалле. Пленку полиэтилена толщиной 0,1-0,05 мм, по р а з мерам на 0 , 1 - 0 , 5 мм большую чем присоединяемый кристалл (содержащую 2% никелевого порошка с размером зерен менее 2 мкм) накпадывали на контактные площадки основания, помещаемого на монтажный столик, обеспечивающий прогрев молимера до 190°С и его облучение магнитным полем напряженностью 2000 Э, создаваемым электромагнитом. Присоединение производилось путем совмещения контактных площадок по методу "перевернутого кристалла" и прижима его к основанию с усилием 200 г / с м 2 . Нагрев и облучение электромагнитным полем осуществляли одновременно, а совмещение - после расплавления полиэтилена. Под действием электромагнита никелевый порошок организовывался в цепочечные структуры, располагающиеся по линиям магнитного поля, образованным между соединяе'мыми никелевыми контактными площадками, являющимися концентраторами магнитного поля. * Кристапл, основание и расплавленный полиэтилен выдерживали в магнитном поле 5-15 сек для ориентирования и формирования омических контактов. 5 10 15 20 25 После охлаждения и затвердевания полиэтилена выключали электромагнит и направляли интегральные схемы на дальнейшую сборку. Предложенный способ монтажа интег-г ральных схем позволяет исключить использование для монтажа золота, идущего на формирование контактных выступов при монтаже методом "перевернутого кристалла", а также позволяет исключить образование интерметаллических соединений во время термокомпрессионной сварки и тем самым повысить надежность контакта, упростить процесс и автоматизировать сборку интегральных микросхем. Использование предложенного способа позволяет повысить производительность труда в 3-4 р а з а . Ориентировочный экономический эффект от внедрения способа монтажа составляет I00 тыс. рублей в год. Составитель В. Утехина РедакторТ\ Техред Т~,2убинчак Заказ 2760/ДГП Тираж 571 Подписное ВНИИЇЇИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская н а б . , д . 4/5 Филиал П П "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 П \