Микроэлектроника - современное направление электроники, включающее исследование, конструирование и производство ИМС и РЭА на их основе.
Различные полупроводниковые структуры (р-n-переход, контакт металл-полупроводник, МДП) составляют основу полупроводниковых интегральных микросхем. Такие ИМС представляют собой функциональные устройства, изготовленные в кристалле полупроводника и содержащие соединенные между собой активные и пассивные элементы (транзисторы, диоды, резисторы и конденсаторы). Для изготовления полупроводниковых ИМС используются такие технологические процессы, как окисление полупроводника, диффузия, ионное внедрение примесей в полупроводник, эпитаксиальное наращивание, вакуумное напыление и др. [1].
Наиболее подробно рассмотрим следующие вопросы: локальная эпитаксия, основные методы сборки интегральных микросхем, методы герметизации ИМС в корпусах различного типа, методы контроля и испытаний микросхем и виды подложек.
Локальная эпитаксия - процесс наращивания монокристаллических слоев на монокристаллических подложках.
Методы эпитаксии:
) Эпитаксиальные слои наращивают термовакуумным напылением в условиях сверхвысокого вакуума при давлении 1,33 (10-7-10-8) Па. От испарителей пар вещества распространяется прямолинейно, так как столкновение атомов отсутствует. Испарение ведут из тиглей, которые нагревают лазерным лучом или прямым пропусканием электронного потока;
) Наращивают эпитаксиальные слои из парогазовой фазы так называемым «хлоридным методом». Метод основан на использовании химического взаимодействия паров тетрахлорида кремния с чистым водородом [3].
Методы сборки интегральных микросхем
Сборка компонентов состоит в подаче их к месту установки, ориентации выводов относительно монтажных отверстий или контактных площадок, сопряжение со сборочными элементами и фиксация в требуемом положении.
Ручная сборка применяется, где в год выпускается 15-20 тысяч схем партиями по 100 штук. На ручную сборку компоненты целесообразно подавать формованными и уложенными технологической кассетой по номиналу. Достоинством является возможность постоянного визуального контроля.
При механизированной сборке применяют монтажный стол (пантограф), на котором укрепляют несколько схем и магазин с компонентами.
На автоматических станках ЭРЭ устанавливаются в определенную позицию с высокой прочностью и скоростью. Такая сборка применяется в массовом и крупносерийном производстве [4].
Методы герметизации ИМС в корпусах различного типа
Корпусная герметизация элементов, содержащих интегральные схемы, и полупроводниковые элементы применяет следующие методы сварки: электроконтактная, электролучевая, лазерная и холодная. При этом стремятся исключить воздействие нагрева на ЭРЭ (кристаллы, переходы) и достигают малой длительности сварки.
Заливка - это процесс заполнения лаками или компаундами свободного пространства между изделием и специальной съемной формой, которую отделяют от изделия.
Капсулирование применяется для герметизации бескорпусных компонентов РЭА [4].
Методы испытаний микросхем
Испытание - неотъемлемая часть ТП изготовления РПУ. По их результатам судят об эксплуатационной надежности изделия.
Изделия, изготавливаемые серийно, подвергаются следующим видам испытаний:
1. Приемосдаточные испытания. Им подвергаются при приеме готовых изделий на соответствие требованиям ТУ, установленному образцу и КД.
Синтез систем автоматизированного управления
Автоматическое управление в технике, совокупность действий, направленных
на поддержание или улучшение функционирования управляемого объекта без
непосредственного участия человека в соответствии с заданной целью управления.
Автоматическ ...
Счетчики массы и объема нефтепродуктов
Создание комплексных автоматических систем и
быстродействующих вычислительных машин является важным этапом
научно-технического прогресса. Использование средств автоматики и вычислительной
техники позволяет автоматизировать трудоемк ...