Preview

Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники

Расширенный поиск

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПАЙКИ КРЕМНИЕВЫХ КРИСТАЛЛОВ МОЩНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ В ИХ КОРПУСА

https://doi.org/10.17073/1609-3577-2017-1-51-59

Полный текст:

Аннотация

Качество монтажа кристаллов транзисторов в их корпусах характеризуется тепловым сопротивлением собранного транзистора. Достижение низкого значения теплового сопротивления особенно важно для мощных кремниевых транзисторов. Существует несколько способов монтажа кристаллов мощных кремниевых транзисторов в корпуса приборов с помощью пайки, в частности, эвтектикой золото—кремний, свинцовым припоем ПСр−2,5 или бессвинцовыми припоями, например сплавом золото—олово. Рассмотрена возможность сокращения трудоемкости и стоимости изготовления кремниевых транзисторов при сохранении низкого теплового сопротивления. Проведено экспериментальное исследование замены пайки кристаллов эвтектикой золото—кремний пайкой главным образом преформой из припоя ПСр−2,5, а также некоторыми паяльными пастами. Это дает экономию золота и увеличение производительности операции монтажа кристаллов за счет использования групповой технологии пайки. Одновременно исследовано влияние на значение теплового сопротивления способа обработки обратной стороны кристаллов и их утонения. Для повышения качества пайки применена предварительная металлизация обратной стороны кремниевой пластины покрытием Ti—Ni, что значительно облегчило процесс пайки. Экспериментальная работа по переходу на пайку свинцово−серебряными припоями проведена на кристаллах мощного серийного транзистора КТ−866, монтируемых в корпуса КТ−57. При площади кристалла 24 мм2 тепловое сопротивление транзистора с утоненным кристаллом составило примерно 0,6 К/Вт, что ниже значения для серийно выпускаемых транзисторов. Значение теплового сопротивления транзистора с не утоненным кристаллом составило примерно 0,8 К/Вт, что ниже предельно допустимого для данного прибора значения 1,0 К/Вт.

Об авторах

В. С. Аносов
АО «Государственный завод «Пульсар»».
Россия

Аносов Василий Сергеевич — зам. директора НТК.

Окружной проезд, д. 27, Москва, 105187.



Д. В. Гомзиков
АО «Государственный завод «Пульсар»».
Россия

Гомзиков Денис Васильевич — старший инженер−технолог.

Окружной проезд, д. 27, Москва, 105187.



М. И. Ичетовкин
АО «Государственный завод «Пульсар»».
Россия

Ичетовкин Максим Иванович — инженер−технолог 1 кат.

Окружной проезд, д. 27, Москва, 105187.



Л. А. Сейдман
АО «Государственный завод «Пульсар»».
Россия

 Сейдман Лев Александрович — канд. техн. наук, старший научный сотрудник, ведущий специалист.

Окружной проезд, д. 27, Москва, 105187.



Р. И. Тычкин
АО «Государственный завод «Пульсар»».
Россия

Тычкин Роман Игоревич — начальник НИЦИТа.

Окружной проезд, д. 27, Москва, 105187.



Список литературы

1. Аносов В. С., Гомзиков Д. В., Пашков М. В., Сейдман Л. А., Тычкин Р. И., Фомин В. М. Исследование технологии монтажа кремниевых кристаллов пайкой эвтектическим сплавом золото— кремний // Электронная техника. Сер. 2. Полупроводниковые приборы. − 2016. − № 3. − C. 4—12.

2. Аносов В. С., Гомзиков Д. В., Пашков М. В., Сейдман Л. А., Тычкин Р. И., Фомин В. М. Исследование технологии монтажа кремниевых кристаллов мощных транзисторов в позолоченные и никелированные корпуса с помощью сплава ПСр−2,5 // Электронная техника. Сер. 2. Полупроводниковые приборы. − 2016. − № 4. − C. 4—10.

3. Indium #182 (80Au20Sn) припой в виде пасты // http:// www.ostec-materials.ru/materials/indium-182-80au20sn-pripoyv-vide-pasty.php

4. Кондратюк Р. Свойства и особенности применения припоя 80Au20Sn в сборке изделий микроэлектроники // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. − 2015. − № 10(150). − C. 154—160.

5. Forman R. S., Minogue G. The basics of wafer−level AuSn soldering // Chip Scale Review. − 2004. − Т. 8, № 7. − C. 55—59.

6. Minogue G., Mullapudi R. A novel approach for hermetic wafer scale MEMS RF and GaAs packaging // CS ManTech, 2015. URL: http://csmantech.org/OldSite/Digests/2005/2005papers/9.3.pdf

7. Мухина Е. Технология обработки ультратонких полупроводниковых пластин // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. − 2009. − № 3. − C. 80—81.

8. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник: В 3 т. − М.: Машиностроение, 2001. − Т. 3. [Кн. 1]. 872 с.

9. ГОСТ 19738-74: Припои серебряные. Марки.

10. Indium флюс-гели (020В, 018, 025, 010, 007 и 0120) // http://www.ostec-materials.ru/materials/indium-flyus-geli-020v018-025-010-007-i-012.php

11. Валев С. Вакуумная пайка в производстве силовой электроники. Современное решение для лабораторного и крупносерийного производства // Силовая электроника. − 2006. − № 9. − C. 104—108.

12. Кантер А. Вакуумная пайка — залог качественного паяного соединения // Технологии в электронной промышленности. − 2013. − № 6. − C. 30—33. URL: http://budatec.ru/fileadmin/articles/Statja_vakuumnaja_paika.pdf

13. Chao Yuan, Bin Duan, Lan Li, Bofeng Shang, Xiaobing Luo. An improved model for predicting thermal contact resistance at liquid−solid interface // Internat. J. Heat and Mass Transfer. − 2015. − V. 80. − P. 398—406. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2014.09.048

14. Prasher R. S. Rheology based modeling and design of particle laden polymeric thermal interface materials // Thermal and Thermomechanical Phenomena in Electronic Systems, 2004. ITHERM'04. The Ninth Intersociety Conference on. − Las Vegas (NV, USA) : IEEE, 2004. − P. 36—44. DOI: 10.1109/ITHERM.2004.1319151

15. Hopkins P. E. Thermal transport across solid interfaces with nanoscale imperfections: effects of roughness, disorder, dislocations, and bonding on thermal boundary conductance // ISRN Mechanical Eng. − 2013. − Art. N 682586 (19 p.).

16. Керенцев А. Ф., Ланин В. Л. Конструктивно−технологические особенности MOSFET−транзисторов // Силовая электроника. − 2007. − № 4. − C. 100—104.

17. Ланин В. Л., Ануфриев Л. П. Монтаж кристаллов IGBT− транзисторов // Силовая электроника. − 2009. − № 2. − C. 94—99.


Для цитирования:


Аносов В.С., Гомзиков Д.В., Ичетовкин М.И., Сейдман Л.А., Тычкин Р.И. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПАЙКИ КРЕМНИЕВЫХ КРИСТАЛЛОВ МОЩНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ В ИХ КОРПУСА. Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. 2017;20(1):51-59. https://doi.org/10.17073/1609-3577-2017-1-51-59

For citation:


Anosov V.S., Gomzikov D.V., Ichetovkin M.I., Seidman L.A., Tychkin R.I. STUDY OF HIGH POWER TRANSISTOR SILICON CHIP SOLDERING IN HOUSINGS. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering. 2017;20(1):51-59. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1609-3577-2017-1-51-59

Просмотров: 253


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1609-3577 (Print)
ISSN 2413-6387 (Online)