×
25.08.2017
217.015.b386

Способ повышения прочности стыковки кристаллов

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области полупроводниковой микроэлектроники, а именно к технологии сборки полупроводниковых приборов, и может быть использовано для гибридизации матричных фотоприемных устройств методом перевернутого монтажа. В способе повышения прочности стыковки индиевых микроконтактов БИС и МФЧЭ посредством сдавливания индиевых микроконтактов, расположенных на стыкуемых кристаллах, микроконтакты на обоих кристаллах выполняют в форме вытянутых прямоугольников, расположенных под углом по отношению друг к другу, на периферии матрицы формируют множество прямоугольных микроконтактов на каждом кристалле, которое объединяют в решетки и создают опорные индиевые микроконтакты большой площади. Изобретение обеспечивает повышение прочности стыковки индиевых микроконтактов. 5 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области полупроводниковой микроэлектроники, а именно к технологии сборки полупроводниковых приборов, и может быть использовано для гибридизации матричных фотоприемных устройств (МФПУ) методом перевернутого монтажа.

В известном способе стыковки [патент США №4067104] индиевые микроконтакты выполнены в виде квадратных или круглых столбиков с плоскими вершинами и практически с одинаковыми геометрическими размерами для стыкуемых кристаллов БИС считывания и матрицы фоточувствительных элементов (МФЧЭ). Один из недостатков указанного способа стыковки состоит в низкой прочности соединения кристаллов. Основная причина низкой прочности ФПУ - наличие на поверхности индиевых микроконтактов оксидной пленки, обладающей низкими адгезионными и пластическими свойствами. Индиевые соединения микроконтактов постепенно разрушаются по границе соединения индий - индий, поскольку между двумя слоями индия присутствует индиевая окисная пленка, которая значительно ослабляет прочность соединения. По этой границе происходит постепенное разрушение микроконтактов [патент RU №2411610]. Качественная холодная сварка индиевых микроконтактов происходит только в тех местах, где при сдавливании нарушается целостность оксидного слоя и чистый индий выдавливается из объема микроконтакта навстречу чистому индию ответного микроконтакта. Таким образом, для повышения прочности стыковки необходимо очистить место соединения индиевых микроконтактов от оксидной пленки и создать тем самым условия для объединения чистого индия от двух стыкуемых микроконтактов.

Существует много способов очистки поверхности индиевых микроконтактов от оксидной пленки:

- химическое травление в 1% соляной кислоте;

- ионное травление;

- механическая очистка с помощью колеблющейся в потоке воздуха вольфрамовой проволоки диаметром 8-10 мкм;

- оплавление в защитной атмосфере микроконтакта с получением сферической формы и др.

Следует отметить, что полной очистки от оксида в перечисленных способах не происходит и, кроме того, окисление индия на воздухе происходит очень быстро - за десятки секунд [патент RU №2411610]. После очистки поверхности микроконтактов от окисной пленки до их стыковки проходит определенное время, в течение которого происходит формирование новой пленки оксида индия.

Во время сдавливания микроконтактов при стыковке кристаллов происходит растрескивание образовавшейся тонкой оксидной пленки на поверхности индиевого микроконтакта. Однако это не означает ее удаления из зоны контакта. Чистый индий, выступивший из образовавшихся трещин одного микроконтакта, соединяется с выдавленным индием из трещин другого стыкуемого микроконтакта. Вследствие этого в зоне стыковки остаются частицы оксида от обоих микроконтактов, полной очистки от оксида индия в месте стыковки не происходит, что в конечном итоге снижает прочность стыковки.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ оплавления микроконтакта в защитной атмосфере, например водорода, при повышенной температуре с приданием столбу сферической формы [патент RU №2392690].

Оплавленные индиевые столбы на мультиплексоре из-за незначительной площади первичного контакта вдавливаются в плоскую поверхность ответных индиевых столбов МФЧЭ, деформируют их поверхность, разрушая целостность оксидной пленки. По мере дальнейшего сдавливания область растрескивания оксидных пленок расширяется и охватывает всю поверхность индиевого столба на мультиплексоре и МФЧЭ. По сравнению с аналогами данное техническое решение позволяет качественнее провести разрушение пленки оксида индия из-за более сильной деформации поверхности микроконтакта по сравнению со стыковкой плоских микроконтактов.

Указанный способ стыковки имеет существенный недостаток, связанный с недостаточной очисткой зоны стыковки от оксида индия, что снижает прочность стыковки микроконтактов, и применением дополнительных трудоемких операций по очистке и оплавлению поверхности индиевых микроконтактов от оксидной пленки.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение прочности соединения индиевых микроконтактов двух кристаллов.

Технический результат изобретения состоит в исключении дополнительных операций по зачистке поверхности микроконтактов от оксида индия.

Эта задача решается применением способа патента RU №2537089 в качестве способа повышения прочности стыковки.

Задача изобретения по патенту №2537089 состоит в повышении надежности стыковки путем исключения возможности закорачивания соседних микроконтактов.

Новое применение способа гибридизации стало возможным благодаря обнаруженному после расстыковки эффекту увеличения прочности соединения индиевых микроконтактов прямоугольной формы без использования дополнительных операций по их очистке от оксида индия. Это новое свойство изобретения нельзя было предсказать заранее.

Технический результат достигается тем, что:

- индиевые микроконтакты выполнены в виде вытянутых прямоугольников, расположенных под углом по отношению друг к другу - фиг. 1, где поз. 1 и 2 обозначают микроконтакты разных кристаллов;

- очистка микроконтактов от оксида индия происходит в зоне стыковки во время сильной деформации микроконтактов при их сдавливании с вытеснением оксида на периферию зоны стыковки. Индий при этом не успевает окислиться. В аналогах же стыковка проводится после зачистки поверхности микроконтактов;

- стыкуемые микроконтакты как бы разрезают друг друга с последующим слипанием не только горизонтальными плоскостями, но и боковыми сторонами;

- стыковка каждого микроконтакта происходит не только по его поверхности, как в случае квадратных или круглых микроконтактов, но и по двум вертикальным стенкам, выдавленным ответным микроконтактом, что увеличивает эффективную площадь слипания микроконтактов;

- для увеличения площади стыковки индиевые микроконтакты ориентируют по противоположным диагоналям ячеек стыкуемых кристаллов (фиг. 2). В этом случае длина и ширина индиевых микроконтактов увеличиваются в . Так, например, при шаге ячеек в 15 мкм в матрице длина и ширина прямоугольных микроконтактов при их ориентации параллельно сторонам ячеек может составлять соответственно 10 мкм и 5 мкм, а при ориентации по диагоналям - 14 мкм и 7 мкм. В первом случае площадь стыковки составляет 5×5=25 мкм2, а во втором - 7×7=49 мкм2, что в два раза выше, а следовательно, выше и прочность соединения микроконтактов;

- для создания опорных индиевых микроконтактов большой площади, например контактов к подложке, формируют множество прямоугольных микроконтактов на каждом кристалле, которые могут быть объединены в решетки (фиг. 3). Причем решетки индиевых микроконтактов на каждом кристалле сдвинуты относительно друг друга на половину шага по двум координатам. Опорные контакты большей площади, чем матричные, располагаются по периферии матрицы и предназначены для исключения передавливания матричных микроконтактов при стыковке. Обычно они бывают двух типов - когда опорные контакты стыкуются друг с другом, как матричные, или когда опорные контакты одного кристалла попадают в промежутки между опорными контактами другого кристалла. В первом случае образуется широкий зазор (равный сумме толщин микроконтактов двух кристаллов) между кристаллами из-за упершихся друг в друга массивных опорных элементов, что приводит к недостаточной стыковке матричных элементов. Во втором случае зазор между кристаллами узкий (равный высоте одного микроконтакта), что может привести к передавливанию микроконтактов с последующей закороткой между ними. По предлагаемому способу можно менять зазор между кристаллами путем комбинирования ширины и шага индиевых полос, составляющих решетку, т.е. широкие и частые полосы будут увеличивать зазор между кристаллами, а узкие и редкие - уменьшать зазор. Таким образом можно формировать регулируемый ограничитель стыковки кристаллов.

Проведен ряд стыковок кристаллов БИС и МФЧЭ формата 384×288 с шагом 28 мкм с микроконтактами прямоугольной формы, повернутыми на угол 90° по отношению друг к другу. На фиг. 4 показан фрагмент кристалла БИС считывания до стыковки.

После расстыковки кристаллов с прямоугольными микроконтактами (фиг. 5) заметна деформация нижних и боковых стенок зоны стыковки микроконтактов, связанная с разрывом слипшихся индиевых микроконтактов при расстыковке кристаллов, что свидетельствует о хорошей холодной сварке микроконтактов двух кристаллов. Это позволяет получить высокую прочность соединения микроконтактов в широком диапазоне температур без использования дополнительных приемов улучшения качества холодной сварки.

Способ повышения прочности стыковки индиевых микроконтактов БИС и МФЧЭ посредством сдавливания индиевых микроконтактов, расположенных на стыкуемых кристаллах, микроконтакты на обоих кристаллах выполняют в форме вытянутых прямоугольников, расположенных под углом по отношению друг к другу, отличающийся тем, что с целью повышения прочности стыковки на периферии матрицы формируют множество прямоугольных микроконтактов на каждом кристалле, которое объединяют в решетки и создают опорные индиевые микроконтакты большой площади.
Способ повышения прочности стыковки кристаллов
Способ повышения прочности стыковки кристаллов
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 387 items.
10.01.2013
№216.012.17ac

Катализатор для получения сверхвысокомолекулярного полиэтилена

Изобретение относится к катализатору для получения сверхвысокомолекулярного полиэтилена. Описан катализатор для получения сверхвысокомолекулярного полиэтилена - СВМПЭ при повышенных температурах полимеризации (≥80°C) в среде углеводородного разбавителя, например гептан, гексан, изопентан,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471552
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.190e

Способ получения хлопчатобумажной ткани технического назначения с комплексом защитных свойств от кислот и нефтепродуктов

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к отделке хлопчатобумажных текстильных материалов с комплексом защитных свойств от кислот и нефтепродуктов. Способ получения хлопчатобумажной ткани технического назначения включает расшлихтовку, отварку, беление, крашение активными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471906
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1bc8

Координатный стол

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к высокоточным координатным устройствам на линейных электродвигателях. Координатный стол содержит модули продольного и поперечного перемещения. Каждый из них выполнен в виде основания с направляющими, каретки, размещенной на направляющих,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472606
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1bce

Стенд для контроля точности контурных перемещений промышленного робота

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для проверки параметров контурного движения роботов, таких как точность, повторяемость, вибрация. Стенд для контроля точности контурных перемещений промышленного робота, содержащего манипулятор 1 с закрепленным на фланце 6...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472612
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1ca8

Эпоксиполиэфирная лакокрасочная композиция

Изобретение предназначается для нанесения на рулонный металл в качестве лакокрасочного материала. Эпоксиполиэфирная лакокрасочная композиция содержит (мас.%.): эпоксидную диановую смолу с эпоксидным эквивалентным весом 1550-4000 г/экв. 18,0-40,0, полиэфирную смолу на основе продукта...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472830
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.1e17

Способ сбора штормовых выбросов морских водорослей

Изобретение относится к промышленному сбору штормовых выбросов морских водорослей и может быть использовано для прибрежного промысла и в прибойной полосе. Способ сбора штормовых выбросов морских водорослей включает переход мореходного средства на место сбора выбросов, подбор водорослей и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473204
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.20e2

Устройство для преобразования изменения сопротивления в напряжение

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в авиационной промышленности, машиностроении, строительстве и т.д. для исследования прочности конструкций с помощью одиночных тензорезисторов без применения компенсационных тензорезисторов. Техническим результатом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473919
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.214b

Устройство для защиты емкостного накопителя энергии

Изобретение относится к области высоковольтной импульсной техники. Технический результат заключается в повышении надежности устройства путем уменьшения вероятности взрыва конденсаторов в динамическом режиме работы устройства. Устройство содержит зарядное устройство, n параллельно соединенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474024
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.230b

Катализатор, способ его приготовления и способ получения β-пиколина

Изобретение относится к катализаторам получения β-пиколина конденсацией акролеина с аммиаком и способам их получения с целью повышения выхода β-пиколина, применяемого в производстве никотиновой кислоты и никотинамида, являющихся составными частями жизненно важных витамина РР и витаминов группы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474473
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.230c

Катализатор, способ его приготовления и способ получения малосернистого дизельного топлива

Изобретение относится к катализаторам гидроочистки дизельного топлива, способам приготовления таких катализаторов и способам получения малосернистого дизельного топлива. Описан катализатор, содержащий соединение [Со(СНО)][МоО(СНО)] в количестве 30-45 мас.%, диоксид титана 0,8-6,0 мас.%, AlO -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474474
Дата охранного документа: 10.02.2013
Showing 1-10 of 308 items.
10.01.2013
№216.012.17ac

Катализатор для получения сверхвысокомолекулярного полиэтилена

Изобретение относится к катализатору для получения сверхвысокомолекулярного полиэтилена. Описан катализатор для получения сверхвысокомолекулярного полиэтилена - СВМПЭ при повышенных температурах полимеризации (≥80°C) в среде углеводородного разбавителя, например гептан, гексан, изопентан,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471552
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.190e

Способ получения хлопчатобумажной ткани технического назначения с комплексом защитных свойств от кислот и нефтепродуктов

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к отделке хлопчатобумажных текстильных материалов с комплексом защитных свойств от кислот и нефтепродуктов. Способ получения хлопчатобумажной ткани технического назначения включает расшлихтовку, отварку, беление, крашение активными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471906
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1bc8

Координатный стол

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к высокоточным координатным устройствам на линейных электродвигателях. Координатный стол содержит модули продольного и поперечного перемещения. Каждый из них выполнен в виде основания с направляющими, каретки, размещенной на направляющих,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472606
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1bce

Стенд для контроля точности контурных перемещений промышленного робота

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для проверки параметров контурного движения роботов, таких как точность, повторяемость, вибрация. Стенд для контроля точности контурных перемещений промышленного робота, содержащего манипулятор 1 с закрепленным на фланце 6...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472612
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1ca8

Эпоксиполиэфирная лакокрасочная композиция

Изобретение предназначается для нанесения на рулонный металл в качестве лакокрасочного материала. Эпоксиполиэфирная лакокрасочная композиция содержит (мас.%.): эпоксидную диановую смолу с эпоксидным эквивалентным весом 1550-4000 г/экв. 18,0-40,0, полиэфирную смолу на основе продукта...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472830
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.1e17

Способ сбора штормовых выбросов морских водорослей

Изобретение относится к промышленному сбору штормовых выбросов морских водорослей и может быть использовано для прибрежного промысла и в прибойной полосе. Способ сбора штормовых выбросов морских водорослей включает переход мореходного средства на место сбора выбросов, подбор водорослей и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473204
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.1f95

Фотохромная регистрирующая среда для трехмерной оптической памяти

Изобретение относится к фотохромным полимерным регистрирующим средам на основе нового семейства термически необратимых диарилэтенов, а именно арил-замещенных циклопентеновых бензтиенил производных диарилэтенов, для использования в многослойных оптических дисках нового поколения с информационной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473586
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.20e2

Устройство для преобразования изменения сопротивления в напряжение

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в авиационной промышленности, машиностроении, строительстве и т.д. для исследования прочности конструкций с помощью одиночных тензорезисторов без применения компенсационных тензорезисторов. Техническим результатом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473919
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.214b

Устройство для защиты емкостного накопителя энергии

Изобретение относится к области высоковольтной импульсной техники. Технический результат заключается в повышении надежности устройства путем уменьшения вероятности взрыва конденсаторов в динамическом режиме работы устройства. Устройство содержит зарядное устройство, n параллельно соединенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474024
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.230b

Катализатор, способ его приготовления и способ получения β-пиколина

Изобретение относится к катализаторам получения β-пиколина конденсацией акролеина с аммиаком и способам их получения с целью повышения выхода β-пиколина, применяемого в производстве никотиновой кислоты и никотинамида, являющихся составными частями жизненно важных витамина РР и витаминов группы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474473
Дата охранного документа: 10.02.2013
+ добавить свой РИД