6. Контроль электрических параметров кристалла

Оборудование

  • система измерительная Н2001 (“Интеграл”);
  • зонд измерительный ОМ6010;

Алгоритм программы разбраковки

Алгоритм программы разбраковки кристаллов 564ИЕ10 приведен в табл. 4.

Рис.3.

Табл. 3.

наименование элементов структуры

условное обозначение

тип
пр-ти

материал слоя наименование  ГОСТ, ОСТ, ТУ

сопротивление
слоя rs=Ом/?

толщина слоя, глубина диффузии мкм

защитный слой

Н1

-

SiO2 термический

-

-

0.4±0.05

диффузионный карман n-канальнх транзисторов

Н2

p

трехфтористый бор

ОСТ 6-02-4-83

750-1500

9±1.5

защитный слой

Н3

-

SiO2 термический

-

-

0.3±0.05

области стока, истока

Н4

p+

трехфтористый бор

ОСТ 6-02-4-83

?110

1.7±0.5

защитный слой

Н5

-

SiO2 термический

-

-

0.4±0.05

области стока, истока

Н6

n+

фосфор-хлор окись

ТУ-09-3537-85

?40

2±0.5

защитный слой

Н7

-

SiO2 термический

-

-

0.35±0.05

диэлектрик затвора

Н8

-

SiO2 термический

-

-

0.1+0.01-0.02

контактные окна

-

-

-

-

-

- - - - - - -

контактные площадки и проводники

Н9

-

заготовки 270х120х28

Яе 0.021,157 ТУ

-

1.2±0.1

защитный слой

Н10

-

смесь газовая аргона с моносиланом
фоторезист ФП-383

ТУ6-02-1228-82
ТУ6-74-632-86

-
-

0.8±0.1
1.3±0.2

Табл. 4. Нормы параметров 564 ИЕ10

наименование

нормы цеха

погрешность

режим измерения

номер

параметра 

не менее

не более

%

Ucc,B

Uo,B

Uoпор,B

UIпор,B

UIa,B

UIH,B

теста

проверка контактир.,В

-

/-2/

-

-

-

-

-

-

-

1-16

Uпроб,B

15.0

-

±5

-

-

-

-

-

-

17,18

IIa,мкА

-

0.06

±40

15

-

-

-

0

15

51-56

IIH,мкА

-

0.06

±40

15

-

-

-

0

 

57-62

Icc,мкА

-

8.0

±5

15

-

-

-

0

15

63-93

Ioa,мА

1.35

-

±5

10

0.5

-

-

0

10

27-34

Ioa,мА

0.53

-

±5

5

0.4

-

-

0

5

19-26

IoH,мА

0.75

-

±5

10

9.5

-

-

0

10

43-50

IoH,мА

0.63

-

±5

5

5

-

-

0

5

35-42

Uоa,B

-

0.008

±40

10

-

-

-

0

10

102-109

UoH,B

-0.008

-

±40

0

-

-

-

-10

0

110-118

Uoa max,B

-

0.6

±5

5

-

1.7

3.3

-

-

119-127

UoH min,B

4.65

-

±5

5

-

1.7

3.3

-

-

128-134

Jcc,мкА

-

5.0

-

-

-

-

-

-

-

94,96,98,100

Jcc,мкА

5.0

-

-

-

-

-

-

-

-

95,97,99,101

7. Сборочное производство

7.1. Микросхема К425НК1

Микросхема интегральная К425НК1 предназначена для работы в блоке управления экономайзера автомобиля, изготавливаемого для народного хозяйства.
Рис. 4. Схема расположения выводов

Нумерация выводов показана условно.

Ключ “=>” показывает направление отсчета выводов.

масса не более 3г.

Табл. 5 . Назначение выводов.

Номер вывода

Назначение вывода

1

Вывод резистора R9

2

Точка соединения резисторов R4 и R5

3

Точка соединения резисторов R5 и R6

4

Точка соединения резисторов R6 и R7

5

Точка соединения резисторов R1 и R2

6

Точка соединения резисторов R4 и R9

7

Точка соединения резисторов R2 и R3

8

Вывод резистора R3

9

Вывод резистора R8

 Табл. 6. Основные электрические параметры (при температуре 25±100С).

Наименование параметра, режим измерения, единица измерения

Буквенное обозначение

не менее

не более

Сопротивление, КОм

R1

27.0

33.0

Сопротивление, КОм

R2

0.612

0.748

Сопротивление, КОм

R3

0.459

0.561

Сопротивление, КОм

R4

0.501

0.612

Сопротивление, КОм

R5

0.225

0.275

Сопротивление, КОм

R6

0.844

1.032

Сопротивление, КОм

R9

0.577

0.705

Сопротивление, КОм

R7+R8

2.44

2.98

Выходное напряжение, В (при входном напряжении форма сигнала синусоида, амплитуда 10В, частота 3390 Гц)

Uвых.5

2.7

8.0

Выходное напряжение, В (при входном напряжении форма сигнала синусоида, амплитуда 10В, частота 3390 Гц)

Uвых.4

0.6

1.6

 7.2. Маршрут изготовления микросхем К425НК1

Эти схемы изготавливаются по толстопленочной технологии.

1. Промывка чистых плат в деионизованной воде в УЗ поле с порошком.

2.  Термообработка при температуре 600 — 700ОС.

3.  Нанесение первой стороны проводников с проверкой совмещения под микроскопом. Пасты — ПП3, содержащие серебро, палладий, органику.

4. Вжигание при температуре 625 — 740ОС.

5. Нанесение второй стороны проводников. Пасты — ПП1.

6. Вжигание при той же температуре ( предварительное вжигание ).

7. Нанесение проводников с торцевой стороны на полуавтомате с целью соединения сторон.

8. Окончательное вжигание проводников при температуре 800 — 865ОС.

9. Нанесение резистивного слоя на полуавтомате на маске. Состав пасты — окись Ag, Pd, органика.

10. Вжигание резистивной пасты при температуре 700 — 750ОС.

11. Подгонка лазерным лучом (установки “Темп”)

12. Измерение резисторов, контроль внешнего вида.

13. Пайка в электронагревательном устройстве в воздушной среде.
Эта операция предусматривает пайку навесных элементов с помощью паяльной лампы на автоматической линии пайки. Здесь закладывается качество. От того на сколько качественно проведена пайка зависит качество и надежность схем. Паста наносится трафаретной печатью через трафарет. Нанесенные элементы ставят автоматически путем захвата их из бункера и установки на место. Температура плавления — 200-220ОС. Здесь не допускается смещение кристаллов, неправильная ориентация кристаллов, прокрасы пасты.

14. Промывка в органическом растворителях в УЗ поле.
Операция предназначена для отмывки плат  с навесными элементами от флюса. Промывка ведется в трех ваннах с предварительной замочкой в течении 3 минут с последующей обработкой в УЗ поле в течении 2 — 3 минут в каждой из трех ванн.  Затем схемы высушиваются под вытяжкой. При выполнении данной операции необходимо строго выполнять требования безопасности. Не допускается соприкосновение ТХЭ с нагретыми металлическими предметами во избежании образования удушающих газов (фосген, дифосген).

15. Промывка в горячей деионизованной воде.
Операция предусматривает дополнительную промывку от остатков флюса и хлора (от ТХЭ) при температура 85ОС (расход Н2О — 1,2 л/мин) с последующей сушкой при температуре 80 — 120ОС.

16. Стабилизация параметров термотренировкой.
Стабилизация проводится, чтобы не уходили параметры резистора. Проводится при температуре 85+3ОС в течении 24 часов

17. Пайка проволочных выводов газовым пламенем на автоматической линии армирования.
Газ — водород. Р=0.6.10-5 Па. Время пайки — 100 мсек. Для выводов используется медь луженая.

18. Загрузка схем в кассеты.
Проводится для удобства проведения операции герметизации.

19. Нанесение слоя компаунда окунанием.
Данная операция предусматривает технологический процесс герметизации микросхем. Процесс происходит вручную. При этом надо следить, чтобы не нарушались габаритные параметры. Герметик — компаунд на основе эпоксидной смолы с добавлением отвердителя, растворителя и красителя.

20. Сушка конвективная.
Проводится с целью полимеризации компаунда в печи СК при температуре 130 — 150ОС в течении 2 часов.

21. Маркировка.
С помощью специальных приспособлений на каждую схему наносится товарный знак ( название, дата, ключ ).

22. Лакировка.
Схемы покрываются лаком для улучшения товарного вида и дополнительной защиты от влаги.

23. Сушка конвективная.
Проводится при температуре 130 — 150ОС в течении 2 часов.

24. Термотренировка.
Здесь предусматривается стабилизация параметров при температуре 120ОС в течении 24 часов.

25. Испытание на воздействие изменений температуры среды (термоциклирование).
Проводится в двух камерах КТ04 ( камера тепла ) и КТХБ ( камера холода ) при температуре от+125ОС до -65ОС (10 циклов) с целью определения способности микросхем выдерживать попеременное воздействие придельной повышенной и придельной пониженной значений температур и сохранять после воздействия внешний вид и электрические параметры.

26. Электро — термо тренировка (ЭТТ). Предусматривает испытания микросхем на электрическую нагрузку при повышенной температуре. Схема загружается в контактирующие специальные стенды и испытывается в рабочем режиме при 85ОС в течении времени равном времени наработки ( 1...7 суток ).

27. Разбраковка по электрическим параметрам. Проводится с целью разделения годных схем от брака. Схемы проверяются на испытательном комплексе “Вахта” по всем приемосдаточным параметрам, предусмотренным техническими условиями.
28. Разбраковка по внешнему виду.

29. Сдача в ОТК.

От сданной партии 10%  выборки проверяется.

7.3. Операция нанесение слоя компаунда окунанием

Настоящая операция предусматривает технологический процесс герметизации микросхем методом нанесения слоя компаунда окунанием.

Подготовка рабочего места.

1.1 Проверить работу вытяжной вентиляции.

1.2 Проверить наличие заземления у всех установок, работающих под напряжением.

1.3 Протереть рабочее место салфеткой из полотна “нетканол”, смоченной в воде.

1.4 Получить у мастера необходимые материалы и элементы.

1.5 Проверить загрузку элементов в кассету, при наличии дефектов возвратить на операцию “загрузка элементов в кассеты”.

1.6 Взять кассету с элементами с транспортера (в случае  автоматической загрузки элементов в кассеты) проверить внешний вид загруженных элементов.

Не допускается:

1. отсутствие навесных элементов;
2. отсутствие выводов;
3. нарушение шага загрузки;
4. смещение выводов;
5. пересечение выводов;
6. сколы кристаллов, недопай конденсаторов.

1.7 Передать наладчику кассеты с дефектными элементами.

Примечания. Наладчику, пользуясь устройством ФОЗ-0524, извлечь дефектные элементы из кассет, загрузить годными и передать заливщице для обволакивания.

Организация трудового процесса.

2.1 К выполнению данной технической операции допускаются лица, прошедшие аттестацию на знание данной операции в соответствии с ТВО 046 093 ТИ.

2.2 При работе соблюдать требования  электронной гигиены согласно ТВО 046 341 ТИ.

2.3 Технологическая одежда должна соответствовать требованиям СОТ 11 050 000-80.

2.4 На рабочем месте должна находиться выписка из технологической карты, выполненная в соответствии с ТВО 045 207 ТИ.

Технологический процесс.

3.1 Наполнить ванну для ручного окунания элементов компаундом.

3.2 Перемешать компаунд в ванне для усреднения вязкости и выравнивания поверхности компаунда.

3.3 Подровнять элементы в кассете, опустив их на поверхность стола так, чтобы они находились на одном уровне.

3.4 Окунуть элементы в ванну с компаундом.

3.5 Вынуть медленно элементы из ванны и встряхнуть с них избыток компаунда.

3.6 Перевернуть кассету с покрытыми элементами и стряхнуть компаунд для более равномерного распределения компаунда.

Допускается покрытие компаундом выводов на величину не более начала формовки вывода.

3.7 Просмотреть кассету после окунания, проколоть пузыри с помощью монтажной иглы на корпусе и поставить в подставку для сушки.

3.8 Повторить переходы 3.3-3.7 для всей партии элементов.

3.9 Заполнить сопроводительный лист, указав четко дату, количество годных и бракованных микросхем, фамилию работницы.

3.10 Для герметизации микросхем К224ФН2 использовать компаунд  вязкостью 27-32 мм.

3.11 Для микросборок с конденсаторами К53-37 применять компаунд ЭОК вязкостью 39-40 мм.

3.12 Раковины, образовавшиеся на поверхности микросборок в местах расположения конденсаторов К53-37 и транзисторов в пластмассовом корпусе, дозалить компаундом с помощью монтажной иглы.

Требования безопасности.

4.1 К работе на данной операции допускаются лица:

  • достигшие 18 летнего возраста;
  • получившие положительное заключение по результатам медицинского осмотра в соответствии с приказом Минздрава СССР № 400;
  • изучившие правила безопасной работы с эпоксидной смолой, м-фенилендиамином, трикрезилфосфатом и растворителями;
  • прошедшие инструктаж на рабочем месте по проведению данной операции.

4.2 При работе на данной операции руководствоваться требованиями безопасности согласно ТВО 046 050 ТИ.

4.3 Компаунд на рабочем месте должен находиться в плотно закрывающейся таре с соответствующей подписью под местным вытяжным устройством.

Количество компаунда не должно превышать сменной потребности .

4.4 Производить обволакивание микросхем в ванне на рабочем месте с местным вытяжным устройством с защитным экраном из органического стекла.

4.5 Хранить микросхемы после обволакивания в накопителях с местным вытяжным устройством.

4.6 В случае попадания компаунда на кожу промыть ее горячей водой с мылом и смазать защитной пастой Р.71.528.21.

4.7 Количество ацетона на рабочем месте, предназначенного для промывки микросхем упавших в ванну с компаундом, для промывки посуды, приспособлений и оснастки, не должно превышать сменной потребности. Ацетон должен храниться в металлической таре с плотно закрывающейся крышкой.

4.8 По окончании работы сдать мастеру оставшиеся микросхемы и материалы, предназначенные для утилизации.

Дополнительные указания.

5.1 Микросхемы упавшие в ванну с компаундом во время окунания партии, взять пинцетом, промыть в чашке с ацетоном, загрузить в кассету и произвести окунание.

5.2 По окончании работы промыть посуду, приспособления и оснастку в ацетоне и протереть салфеткой.

В конце каждой рабочей недели слить компаунд из ванн в бак и выровнять поверхность. Ванну очистить и промыть в ацетоне. Промывку производить в резиновых перчатках.

5.3 Убрать рабочее место.

5.4 Заказать мастеру компаунд на следующую смену по мере необходимости.

5.5 Срок жизни компаунда не более 5 суток.

5.6 Допускается разбавлять загустевший компаунд ЭОК жидким компаундом вязкостью 35-40 мм до получения рабочей вязкости.

5.7 Слить отработанный компаунд в бочек с полиэтиленовым пакетом, вынуть пакет с компаундом и поместить под вытяжку. Выдержать не менее 3 суток, после чего заполимеризованнй компаунд можно выбрасывать как бытовой мусор.

5.8 Допускается для герметизации микросхем использовать компаунд Ф047-1 по ТВО 028 312 TK, ТВО 028 312 МК, ТВО 308 211 TK, ТВО 342 911 TK, ТВО 028 001 ТУ.

5.9 Допускается вместо фурацилиновой защитной пасты использовать крем силиконовый.

Литература

1. Технологический маршрут изготовления кристаллов 564ИЕ10.

2. Технологический маршрут изготовления микросхем К425НК1.