Elektron apparatlarining germetizatsiyasi

Mikroelektronik qurilmalar
Mikroelektronik qurilmalar (MEU) namligining elementlariga ta'siri ayniqsa xavflidir. Havo deyarli har doim ma'lum miqdorda suv bug'ini o'z ichiga olganligi sababli, ya'ni. bug '-havo aralashmasidir, keyin odatda muhrlanishning ishlab chiqilgan usuli uchun majburiy talablardan biri kerakli namlikni himoya qilishni ta'minlashdir.
Bir vaqtning o'zida bir yoki bir nechta iqlim omillarining mahsulotga ta'siri uning yuqori ishonchliligini ta'minlash muammosini juda murakkablashtiradi. Shu sababli, MEU ishonchliligini oshirish uni muhrlashning samarali usullarini ishlab chiqish bilan uzviy bog'liqdir.
Muhrlashni ishlab chiqish odatda mahsulotlarni ishlab chiqarish, saqlash va undan keyingi uzoq muddatli foydalanish jarayonida ularning ishlashini ta'minlash bo'yicha chora-tadbirlar majmui sifatida tushuniladi. Shu maqsadda keng assortimentdagi materiallar va turli xil muhrlanish usullari qo'llanilishi, turli dizayn va texnologik echimlarni amalga oshirish mumkin. Shu bilan birga, barcha MEM muhrlash mahsulotlarini ikkita tubdan farq qiladigan guruhga bo'lish mumkin:
1. Mahsulotning ishchi yuzasi yopishtiruvchi material bilan bevosita aloqa qilmaydigan ichi bo'sh konstruktsiyalar;
2. Ichki gaz bo'shliqlari bo'lmagan tuzilmalar, ularda muhrlangan material mahsulotning ishchi yuzasi bilan aloqa qiladi (monolitik tuzilmalar).
Birinchi guruhga metall-shisha, keramika, plastmassa va boshqa qutilar, ikkinchi guruhga qadoqlanmagan mahsulotlar va monolit plastik qutilar kiradi.
Muhrlash usulini tanlash va ishlab chiqishda odatda ikkita vazifa hal qilinadi, xususan: U MEUni atmosferaning iqlimiy omillarining beqarorlashtiruvchi ta'siridan himoya qiladi va shu bilan birga mahsulotga muhrlangan materialning o'zi yoki tarkibiy elementlarning materiallarining beqarorlashtiruvchi ta'sirini istisno qiladi. Shu munosabat bilan tashqi va atrof-muhit tushunchalarini farqlash kerak.
Tashqi muhit deganda MEUni saqlash va ishlatish amalga oshiriladigan muhit tushuniladi, atrof-muhit deganda esa muhrlangan strukturaning yuzasi va muhrlangan mahsulotni o'rab turgan muhit bilan chegaralangan muhit tushuniladi (1-rasm).
Ichi bo'sh metall-shisha korpus; b - monolit plastmassa:
1 - tayanch; 2 - qopqoq; 3 - xulosalar; 4 - substrat; 5 - muhrlangan qoplamali menteşeli komponent; 6 - IC va elastik pastki qatlamli kristalli ushlagich; 7 - plastik qoplama
Atrof-muhit gazsimon (ichi bo'sh jismlar), suyuqlik (masalan, issiqlik tarqatuvchi suyuqlik yoki neft jeli bilan to'ldirilgan ichi bo'sh jismlar) yoki qattiq qoplama (monolitik muhrlangan tuzilmalar) bo'lishi mumkin. Ba'zi hollarda atrof-muhitni turli xil materiallar va muhitlarning kombinatsiyasi sifatida tushunish kerak. Misol uchun, ichi bo'sh korpuslarda organik polimer yoki noorganik materiallarga asoslangan muhrlangan qoplamali ochiq ramkali menteşeli komponentlar bo'lishi mumkin. Pastki qatlamli monolitik plastmassa qoplamalarida atrof-muhit ikki qatlamli tizimdir. Bunday hollarda, uning yuzasida muhrlangan materialning mahsulot parametrlariga mumkin bo'lgan ta'sirini oldindan aniqlash kerak. Shu bilan birga, ushbu qoplamaga va oxir-oqibat boshqa vositalar (gazsimon yoki qattiq) mahsulotiga mumkin bo'lgan ta'sirni ham hisobga olish kerak.
Yarimo'tkazgichli qurilmalarni muhrlashdan oldin tozalash.
Yarimo'tkazgichli qurilmalar va mikrosxemalar yig'ilishdan oldin tozalanadi va tashqi muhitdan himoyalanadi.
Yig'ishdan oldin tozalash yog'sizlantirish, ultratovushli vannada deionizatsiyalangan suv bilan yuvish va infraqizil qurilma bilan quritishni o'z ichiga oladi. Himoya qilishdan oldin oxirgi tozalash odatda ultratovushli hammomda etil spirti bilan amalga oshiriladi. Samarali tozalash sirt faol moddasining suvli ammiak eritmasida yog'sizlantirishni (30 g / l suvli ammiak, 3 g / l sintanol DS-10), ultratovushli vannada deionlangan suv bilan yuvishni (mis yoki qismlarga ega qurilmalarni) o'z ichiga oladi. kam uglerodli po'lat, shuningdek, asetonda yog'sizlantirish) va azotli atmosferada quritish kerak.
Yarimo'tkazgich sirtining holati va xossalari.
Yarimo'tkazgichlarning elektr parametrlari, shuningdek ularning uzoq vaqt davomida ishlash qobiliyati ko'p jihatdan yarimo'tkazgich yuzasining holati va tozalik darajasiga bog'liq, shuning uchun yarimo'tkazgich moslamasini muhrlashdan oldin mahsulot yuzasini tozalash kerak. .
Yarimo'tkazgich sirtining elektr xossalari uning hajmining elektr xususiyatlaridan farq qiladi, chunki sirt atomlari kristall panjaraning yorilishi natijasida hosil bo'lgan erkin valentlik bog'lariga ega. Yarimo'tkazgichning sirt holati mexanik, fizik va kimyoviy ishlov berish usullariga, shuningdek, atrof-muhit sharoitlariga bog'liq.
Mexanik va fizik ishlov berish jarayonida singan kristall panjarali qatlam hosil bo'ladi va sirt qo'pol bo'lib, ifloslanadi va kimyoviy ishlov berishda qalinligi ishlatiladigan reagentlar va ishlov berish rejimlariga bog'liq bo'lgan oksidli plyonka bilan qoplanadi. va reagentlarda mavjud bo'lgan aralashmalar bilan ifloslangan. Atrof muhitning ta'siri ostida himoyalanmagan yarimo'tkazgich sirtining elektr xususiyatlari o'zgaradi, oksid plyonkalarining qalinligi oshadi va u qo'shimcha ravishda ifloslanadi. Atrof-muhitdan yarimo'tkazgich yuzasiga kiradigan ifloslantiruvchi moddalar, shuningdek, texnologik muhit va kimyoviy reagentlar bilan o'zaro ta'sirlashganda, yomonlashadi va yarimo'tkazgich qurilmalarining xarakteristikasida siljishlarni keltirib chiqaradi. Ko'p sonli yarimo'tkazgich elementlari joylashgan birlik maydonida integral mikrosxemalar yuzasining ifloslanishi ayniqsa xavflidir. Shunday qilib, hatto bitta mikrosxemaning ifloslanishi butun mikrosxemani o'chirib qo'yishi mumkin.
Yarimo'tkazgich sirtini tozalash va uni tashqi atmosfera ta'siridan himoya qilish murakkab texnologik jarayonlardir.
Nopok, toza va atomik toza yuzalarni ajrating. Kontaminatsiyalangan sirt tozalashni talab qiladi. Toza sirt - bu ruxsat etilgan miqdordagi ifloslanish qoladigan sirt va begona moddalar bo'lmagan atomik toza sirt. Yarimo'tkazgichli qurilmalar va mikrosxemalarni ishlab chiqarishning turli bosqichlarida sirt tozaligiga qo'yiladigan talablar bir xil emas. Bir operatsiya uchun toza bo'lgan sirt boshqasi uchun nomaqbul iflos bo'lishi mumkin.
Yarimo'tkazgichli plastinalar, kristallar sirtining ifloslanish manbalari: mexanik ishlov berishda ishlatiladigan abraziv, moylash va yopishtiruvchi materiallar; chang, suv bug'lari, sanoat binolari atmosferasidan yog' bug'lari; ular qayta ishlanadigan texnologik muhitlar (gazlar, suv, kimyoviy reagentlar). barcha yarimo'tkazgichlar, shuningdek asboblar, aksessuarlar, uzatish va saqlash uchun konteynerlar, ular bilan aloqa qiladilar; yarimo'tkazgichli qurilmalarning inkapsulyatsiyasini himoya qilish uchun qoplama materiallari. Nafas olish vositalari, barmoq izlari, kremlar, kukunlar, aerozollar ham sirtni ifloslantiradi. Yuzaki ifloslanish molekulyar, ion va atomiklarga bo'linadi.
Molekulyarlarga organik (tabiiy va sintetik mumlar, qatronlar, yog'lar, yog'lar, fotorezistlar qoldiqlari, erituvchilar va boshqalar) va mexanik (chang, abraziv zarralar, lint, metall zarralari, yarim o'tkazgichlar, kvarts va boshqa texnologik materiallar) ifloslanishi, plyonkalar kiradi. yarimo'tkazgichli plastinalarni kimyoviy va termik qayta ishlash va ularni saqlash jarayonida hosil bo'lgan kimyoviy birikmalar (oksidlar, sulfidlar, nitridlar va boshqalar), shuningdek, gazlar va bug'lar.
Molekulyar aralashmalar yarimo'tkazgich yuzasida statik ravishda o'rnatiladi. Istisno - yarimo'tkazgich yuzasi bilan kuchli kimyoviy bog'lanishga ega bo'lgan kimyoviy birikmalarning filmlari. Molekulyar ifloslanish rad etishni keltirib chiqaradi. Shunday qilib, mikroskopik molekulyar ifloslanish tufayli epitaksial qatlamlarni o'stirishda kristall panjara nuqsonlari hosil bo'ladi. Molekulyar aralashmalarning qoldiqlari fotolitografik ishlov berish sifatini pasaytiradi va fotomaskalarning tez eskirishiga olib keladi. Suvda erimaydigan organik aralashmalar sirtni hidrofobik qiladi, bu uning ion va atom aralashmalaridan tozalanishiga to'sqinlik qiladi, shuning uchun ularni olib tashlash tozalashning birinchi bosqichi bo'lishi kerak.
Ionli ifloslantiruvchi moddalarga suvda eruvchan tuzlar, kislotalar va asoslar kiradi, ular plitkalar yuzasiga yotqizish va tozalash eritmalaridan yotqiziladi. Ishqoriy metall ionlari o'ziga xos zararli ta'sirga ega bo'lib, ular harorat ko'tarilganda yoki elektr maydoni ta'sirida sirt bo'ylab harakatlanishi mumkin, bu yarimo'tkazgichli qurilmalarning elektr xususiyatlarining o'zgarishiga va ba'zi hollarda ularning ishdan chiqishiga olib keladi. . Ionli ifloslantiruvchi moddalar sirtda adsorbsiyalanadi va u bilan fizik va kimyoviy bog'lanish hosil qiladi.
Atomning ifloslanishiga kimyoviy reagentlardan metall mikroyadrolar shaklida yarim o'tkazgichlar yuzasida yotqizilgan og'ir metallar (oltin, kumush, mis, temir) atomlari kiradi. Atom ifloslanishi yarimo'tkazgichdagi ozchilik zaryad tashuvchilarning ishlash muddatiga, sirt o'tkazuvchanligiga va yarimo'tkazgich materiallarining boshqa elektrofizik parametrlariga ta'sir qiladi.
Yarimo'tkazgich sirtini tozalash usullari.
Qattiq jism yuzasidan ifloslantiruvchi moddalarni fizik (mexanik tozalash, suyuqlik yoki gaz oqimi bilan yuvish, elektron yoki ion nurlari bilan bombardimon qilish, plazma bilan ishlov berish, vakuumda yuqori haroratda bug'lantirish) va kimyoviy usullar (eritish, emulsifikatsiya, kimyoviy reaktsiyalar yordamida) usullar tozalash deb ataladi ...
Tozalash usulini tanlash uchun siz sirtda qanday ifloslantiruvchi moddalar mavjudligini va ular yarimo'tkazgich qurilmalarining ishlashiga qanday ta'sir qilishini, ularni qanday olib tashlash mumkinligini, shuningdek, tozalikni nazorat qilish usullarini bilishingiz kerak. Sirtning ifloslanish turi va darajasi tozalashdan oldingi texnologik operatsiyalar bilan, sirt tozaligiga qo'yiladigan talablar esa undan keyin bajarilgan operatsiyalar bilan belgilanadi. Yuqorida ta'kidlab o'tilganidek, tozalash paytida, birinchi navbatda, molekulyar organik ifloslantiruvchi moddalarni va ularning kimyoviy jihatdan plyonka yuzasiga bog'langanlarini, so'ngra qolgan ion va atomlarni olib tashlash kerak.
Yuzaki ifloslanish olib tashlanadi: cho'tkalar, cho'tkalar, gaz pufakchalari bilan mexanik "peeling" bilan; suyuqlik yoki gaz oqimi bilan yuvish; to'liq yoki qisman eritish; kimyoviy reaksiyalar yordamida aralashmalarni eruvchan birikmalar holatiga aylantirish; eritish; sirt faol moddaning adsorbsiyasi natijasida nopoklik zarralarining siljishi; yog'larni emulsifikatsiya qilishda qattiq aralashmalarni maydalash; yog'lar va yog' kislotalarining sovunlanishi. Turli xil tozalash usullari birgalikda qo'llanilsa, sirt ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash samaradorligi yaxshilanadi. Mexanik tozalash ayniqsa tez-tez chayish yoki eritish bilan birgalikda qo'llaniladi.
Suyuq yuvish vositalari bilan qattiq jism yuzasidan ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash, shuningdek, ular bilan bog'liq jarayonlar yuvish deb ataladi. Yuvish vositalari sifatida erituvchilar, sirt faol moddalar, ishqoriy va kislotali eritmalar, emulsiyalar ishlatiladi. Olib tashlangan ifloslanishni tozalangan yuzaga qayta yotqizishning oldini olish uchun ularni yuvish eritmasidan doimiy ravishda olib tashlash, barqaror komplekslarga bog'lash yoki emulsiyalarga aylantirish kerak.
Yarimo'tkazgichlarni kimyoviy va elektrolitik tozalash.
Solventlarda yuvish.
Eritgichlarda yuvish yarimo'tkazgichlar yuzasidan o'simlik va hayvonot yog'larini, shuningdek mineral moylarni, yog'larni, mumni, kerosin va boshqa organik ifloslantiruvchi moddalarni kimyoviy va termik ishlov berishning barcha texnologik jarayonlaridan oldin, shuningdek, agar suvni tozalash mumkin bo'lmasa, tozalash uchun ishlatiladi. foydalaning va kerak bo'lganda hidrofobik yuzani oling. Solventlar sizga tezda imkon beradi.