导电胶在管芯粘结上的应用

晶体管管芯与管座的粘结,在小功率管中一般均采用银浆烧结工艺,这种方法的优点是简便,不需要夹具,适合大批量生产.但有下列缺点:1.银浆烧结必须在高温(≥300℃)条件下进行,这就会使管芯铝层表面和管脚表面氧化,造成压焊和焊接困难;2.在温度应力下,银浆烧结的管子集电极欧姆接触会失效,在高温下存放,接触电阻增加,使管于的饱和压降增大;     

半导体器件制造技术(九)

十一、装架工艺装架工艺实际上是一个装配性质的工艺。它的任务是把带有数十个、数百个到上千个管芯(电路)的大硅片切割成只有单个管芯(电路)的小硅片;并挑出性能好的管芯(电路)装配到底盘上,使管芯和底盘之间有一个良好的欧姆接触和一个很好的散热通路。整个装架工艺步骤可分为管芯(电路)测试、划片、烧结、引线键合四步。装架工艺的质量直接和器件的稳定性和可靠性相联系,为了确保器件的稳定性、可靠性,装架工艺的质量问题要充分地重视。     

高效率和大功率耿二极管

描述了为获得高转换效率和大输出功率而研制的砷化镓耿二极管的振荡性能。二极管由n~( )(衬底)-n-n~( )结构的砷化镓制备。n和n~( )层由汽相外延生长。由解理的单个管芯构成的每个器件封装在铜热沉或Ⅱ_a型金刚石热沉上面的普通管壳中。衬底层上的趋肤效应的影响随管芯面积和衬底厚度的减小而减小。在7.78千兆赫下得到了直流到射频的高转换效率为9.4％,在18.7千兆赫下为6.3％,在33.6千兆赫下为4.8％。采用Ⅱ_a型金刚石热沉(它的热导率比铜热沉大),以增加管芯的最大允许的热耗散,已得到在7.78千兆赫下输出2,250毫瓦和18.6千兆赫下输出620毫瓦的大功率耿二极管。     

高导热性氮化铝陶瓷

改进了半导体器件基片用的氮化铝(AlN)陶瓷的导热性.过去认为在陶瓷中存在某些杂质会降低AlN的导热率,然而,经在原料粉末中添加适量的Y_2O_3助烧结剂,经过烧成获得了致密的陶瓷烧结体,其导热率远比未添加助烧结剂的热压烧结体为优.厚膜线路形成金属粘结是半导体基片制造中不可缺少的工艺,我们在烧结氨化铝陶瓷上成功地进行了试验.     

一种简易可靠的烧结工艺

多年来,银浆低温烧结工艺由于具有操作方便,温度较低,以及对管芯正面电极不施加任何压力,减小了管芯的损坏几率等特点,在半导体器件生产中,得到了愈来愈广泛的应用.笔者针对如何使低温银浆烧结工艺在生产上发挥更大效益,经过工艺改进和检验,提出了新的可行的工艺操作方法.为了避免烧结温度对结特性的影响,应选用尽可能低的温度,这将受到银浆需在一定温度下还原的限制.考虑到各方面的因素,我们选用了一种新的银浆配比.氧化银90克氧化铋1.6克松香7.5克松节油25毫升蓖麻油6毫升     

氧化前Si_3N_4萃取(吸收)提高管芯成品率的试验

为实现大规模集成必须提高管芯成品率。我们在不掺金的I~2L工艺中,在单晶片和外延片流程上做β值的管芯,长期都没有达到理想的成品率。因此,如何稳定基本工艺,提高管芯成品率,真正实现复杂逻辑功能在单片上集成,这是我们的重要任务。本文提出氧化前硬Si_3N_4背面萃取(吸收)工艺能有效地提高管芯成品率。     

喷砂切割的工艺原理及优点

目前,国内大部分半导体硅二极管生产厂家在管芯成型的工艺上,仍一直沿用六十年代陈旧的点黑蜡掩蔽手工腐蚀方法(如图1、图2所示)把形成合适台面硅管芯一个个地分割下来.这种工艺存在着材料利用率低、管芯尺寸一致性差、产品电参数离散性大、化学试剂耗     

集成电路管芯的焊接

一、前言 随着集成电路的可靠性和成品率的不断提高,以及内引线自动(半自动)键合技术的应用,对于管芯的焊接(或粘片)的牢固性和方位准确性(即粘片精度)为人们更加重视。管芯的金硅合金焊接具有机械强度高,热阻小、散热性良好等优点。它避免了采用一般环氧树脂粘片在高温下变脆和易挥发而污染管芯     

高效率砷化镓崩越二极管的并联组合

本文叙述了高效率砷化镓崩越二极管的并联组合技术及多管芯并联器件的热设计;简单介绍了并联器件制造工艺;并给出了两管芯并联的实验结果:在X波段最大输出功率为5.4W,最佳效率达26.6%.     

提高2CK硅台面二极管烧结成品率的有利措施

我厂过去生产2CK的烧结工艺是以管芯的n型衬底与EA型管壳内部的杜美丝露头之间夹一层铅锡合金片,然后在低真空气氛中450～500℃,15分钟,烧焊而成。 我们对此烧焊条件下烧结成品率低的原因进行了分析,认为主要是由于烧结温度过高所至。为了寻求降低烧结温度的途径,我们考虑对硅片背面进行镀镍,来加以改善。     

高饱和电流14xx nm应变量子阱激光器的研制

报道了14xx nm应变量子阱(SQW)激光器管芯的研制成果。通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)生长工艺生长14xx nm AlGaInAs/AlInAs/InP应变量子阱外延片,采用带有锥形增益区的脊型波导结构制作激光器管芯。生长好的外延片按照双沟脊型波导激光器制备工艺进行光刻、腐蚀,制作P面电极(溅射 TiPtAu)、减薄、制作N面电极(蒸发AuGeNi),然后将试验片解理成Bar;为获得高的单面输出功率,用电子回旋共振等离子体化学气相沉积(ECR)进行腔面镀膜,HR=90%,AR=5%;解理成的管芯P面朝下烧结到铜热沉上,TO3封装后在激光器综合测试仪进行测试。管芯功率达到440 mW以上,饱和电流3 A以上,峰值波长1430 nm,远场发散角为40°×14°。     

导热金刚石同大尺寸芯片的低温烧结银连接工艺

通过高导热银浆实现了连接大面积(＞100 mm2)半导体硅片和金刚石的低温低压烧结技术.通过对金刚石表面镀覆金属薄膜,增强同烧结银界面处固态原子扩散,开发了商用烧结银膏在200 ℃下低温烧结工艺,得到金刚石-硅的均匀连接界面,计算得到孔隙率约为9.88％,中间烧结银层等效热阻约为1.38×10-5m2·K/W.     

电子元器件低温焊接技术的研究进展

低温焊接技术是实现电子元器件多级封装和高温服役的关键技术之一。针对高可靠电子元器件封装对于低温连接、高温服役的焊接技术的需求,从材料制备工艺、焊料熔点变化和焊接工艺技术等方面对纳米金属颗粒低温烧结、瞬时液相低温烧结和颗粒增强低温焊接（烧结）工艺进行了综述。纳米金属颗粒低温烧结工艺形成的焊点稳定服役温度高于300℃,其制备复杂,烧结工艺对焊膏的依赖性较强,进一步优化焊料配方及其烧结工艺为其主流研究方向。瞬时液相低温烧结工艺,通过形成高熔点金属间化合物焊点提高其耐高温性能,其内部组分及耐高温性能对焊接工艺依赖性较强,明确焊点组分以及耐高温性能、焊接工艺为其主流研究方向。颗粒增强低温焊接（烧结）工艺,通过形成高温富集相与金属间化合物提升熔点,回流焊后熔点提升较小,明确其熔点与组分的变化规律为其研究重点。     

提高小功率塑封管中测合格率的几项措施

由于目前塑料封装晶体三极管大批量生产,提高中测合格率后,能节约大批人力、物力,从而对降低产品成本,加强产品对市场的竟争力有着重大意义和贡献,必须引起足够的重视。 我们认为一般小功率塑封管中测合格率(η=合格品数/成品管芯总数×100％;合格品指成品管经过晶体管图示仪检测有V-I特性曲线的)高低,除了与管芯有一定联系外,主要与中后道工序中的烧结、热键压、内涂等几道工序有着较密切的关系。采用合理的工艺改进方法;与提高中测合格率是休戚相关的。 1.管芯装架     

X波段连续输出300～400毫瓦的耿效应二极管

英帝马拉德公司正在研制X波段连续输出300～400毫瓦的耿效应二极管。它是将铜散热器焊接到有源外延层上,而不是象通常那样焊接到砷化镓衬底上。这使器件能够承受大的电流,而不出现过热现象。新器件的关键是焊接技术,砷化镓和铜之间是银锡合金蒸发层和镀金层。砷化镓工艺,8～15伏的工作电压,3～5％的效率都没有改变。该公司认为,这种较大功率的耿效应二极管可使耿效应振荡器成为专用雷达设备中的实用的本机振荡器、二次雷达脉冲收发两用机中的发射机及用于小功率微波无线电通信线路中。     

共晶焊料焊接的孔隙率研究

大功率或高功率密度的高可靠集成电路等通常采用合金焊料焊接芯片,以降低封装热阻和提高芯片焊接的可靠性。合金焊料焊接方式主要有真空烧结、保护气氛下静压烧结、共晶摩擦焊等。不同焊接工艺有其不同的适应性和焊接可靠性。文章以高可靠封装常用金基焊料的共晶焊接为例,探讨在相同封装结构、不同共晶焊接工艺下焊接层孔隙率,以及相同工艺设备、工艺条件下随芯片尺寸增大孔隙率的变化趋势。研究结果表明:金-硅共晶摩擦焊工艺的孔隙率低于金-锡真空烧结工艺和金-锡保护气氛静压烧结;同一焊接工艺,随着芯片尺寸变大,其孔隙率变化不显著,但单个空洞的尺寸有明显增大趋势。     

用真空再流焊实现BGA的无铅无空洞焊接

BGA焊接后常常会在焊点中形成很多的空洞,特别是对于BGA的无铅焊接,由于焊接温度高,氧化严重,以及焊料的特殊性能决定了BGA的无铅焊接更容易形成空洞.空洞的产生不仅影响焊点的导热、导电性能,也会影响焊点的强度,从而对BGA工作的长期可靠性产生影响.分析了空洞产生的机理,以及用真空再流焊接实现BGA无铅、无空洞焊接的原理和工艺过程.指出真空再流焊接工艺在解决BGA的无铅、无空洞化焊接问题上确实是一项行之有效的方法.     

制管工艺中问题的讨论

本文讨论双异质结激光器工艺中的二个问题: 一、管芯烧结中的问题和不同形状的热沉对器件性能的影响。二、器件热处理前后的比较。如何把DH激光器烧结得好,这不仅直接关系着器件的机械性能,而且直接影响着器件的热导和应力。如果能烧得好,就可以使管芯激射,并且能提供最高的功率输出,否则最大功率输出就将降低,以至会造成管芯无法激射。因此研究合适的烧结工艺及轰击热处理条件是研制双异质结激光器不可缺少的一环。     

微波功率晶体管的热失效分析

微波功率晶体管是微波功率放大器中的核心器件,其热性能在很大程度上决定于封装管芯的管壳.针对某型号的微波功率晶体管在进行生产筛选的功率老化试验时出现的热失效问题进行分析与讨论,最终确定器件管壳内用于烧结管芯的氧化铍(BeO)上的多层金属化层存在质量缺陷,使管芯到BeO的热阻增大,因此出现了老化时部分器件失效现象.提出了预防措施,既可避免损失,也能保证微波功率晶体管在使用中的可靠性.     

半导体激光器焊接的热分析

为了解决大功率半导体激光器的散热问题,利用有限元软件ANSYS,采用稳态热模拟方法,分析了半导体激光器内部的温度分布情况,对比分析了In、SnPb、AuSn几种不同焊料烧结激光器管芯对激光器热阻的影响。由模拟结果可见,焊料的厚度和热导率对激光器热阻影响很大,在保证浸润性和可靠性的前提下,应尽量减薄焊料厚度。另外,采用高导热率的热沉材料和减薄热沉厚度可有效降低激光器热阻。在这几种焊接方法中,采用In焊料Cu热沉焊接的激光器总热阻最小,是减小激光器热阻的最佳选择。通过光谱法测出了激光器热阻,验证了模拟结果,为优化激光器的封装设计提供了参考依据。