Розчин для травлення висновків інтегральних мікросхем
РОЗЧИН ДЛЯ ТРАВЛЕННЯ ВИСНОВОК ІНТЕГРАЛЬНИХ МІКРОСХЕМ переважно.в пластмасових корпусах , що містить хлорне залізо і соляну кислоту, от т л і ч а ющ і є тим, що, з метою збереження пластмасового корпусу і поліпшення якості поверхні виводів наступному співвідношенні компонентів, г/л: 480-520 Хлорне залізо Соляна кислота (d 1,18 г/см) 106-118 25-30 Етилендіамін
Н АВТОРСЬКИМ СВІДЧЕННЯМ
ДЕРЖАВНИЙ КОМІТЕТ СРСР
ПО СПРАВАХ ВИНАХОДІВ І ВІДКРИТТІВ (21) 3566930/22-02 (22) 22.03.83 (46) 28.02.85. Бюл. Ф 8 (72) Н.М. Левчук, В.О. Рухля, А.А. Мартинович та В.N. Голомшток (53) 621.794.42(088.8) (56) 1. Авторське свідоцтво СРСР
У 327263, кл. З 23 F 1/00, 1972.
2. Ханке Х.І., Фабіан Х. Технологія виробництва радіоелектронної апаратури. M., "Енергія", 1980, с. 239-240.
4(з1) З 23 F 1/00 З 09 До 13/00 (54) (57) РОЗЧИН ДЛЯ ТРАВЛЕННЯ
ВИСНОВОК ІНТЕГРАЛЬНИХ МІКРОСХЕМ переважно. в пластмасових корпусах, що містить хлорне залізо н соляну кислоту, від т л і чающийся тим, що, з метою збереження пластмасового корпусу і поліпшення якості поверхні висновків, він додатково містить етилендіамін при наступному співвідношенні :
Хлорне залізо 480-520
Соляна кислота (d = 1,18 г/см) 106-118
Винахід відноситься до підготовки поверхні металів, зокрема нікелю та килиму, перед нанесенням покриттів і може бути використане в електроніці, приладобудуванні та радіопромисловості, зокрема при виробництві інтегральних мікросхем (ІМС).
Однією з операцій технологічного процесу виробництва HMC є лудіння висновків ІМС для забезпечення контактування висновків з платою при контакті радіовузлових вузлів.приладів та для захисту їх від окислення. Лудіння висновків здійснюють двома способами: гарячим або гальванічним лудінням. Для нанесення якісних покриттів олова та його сплавів на висновки ІМС з гарною адгезією поверхня висновків повинна бути чистою, мати певний рельєф, що досягається при обробці виробів у розчині для травлення. До травників, що застосовуються у виробництві виробів електронної промисловості, пред'являються спеціальні вимоги: забезпечення міцного зчеплення металу, що наноситься, з підкладкою за рахунок створення на підкладці певного рельєфу поверхні, інертність травлячого розчину по відношенню до неметалічної частини ІМС (пластмасового корпусу), висока швидкість травлення, травлення. . Відомий розчин для травлення нікелю та килиму, що містить:
Залізо хлорне, г/л .450-490
Азотна кислота, (про вЂ", 1,41), мг/л 240-260
Оцтова кислота (Д вЂ" 1,05), мг/л 240-260
Цей травник забезпечує інтенсивне рівномірне травлення нікелю та килиму без утворення шламу (1) .
Однак у процесі травлення відбувається інтенсивне підтравлення корпусу ІМС. Вироби втрачають товарний вигляд, пластмаса корпусу розм'якшується і набухає, набуваючи яскраво-жовтого кольору, внаслідок чого питомий об'ємний опір пластмаси різко падає і значно зростає ймовірність пробою пластмаси-ізолятора.
Крім того, травлення в даному розчині призводить до утворення грубозернистого, з великими ямками та виступами рельєфу поверхні, через що адгезія припою оловосвинець, нанесеного на травлені в цьому розчині висновки ІМС, погана.
Найбільш близьким до винаходу
10 технічної сутності є розчин для травлення нікелю (2$, що містить хлорне залізо і соляну кислоту принаступному співвідношенні компонентів, г/л:
Залізо хлорне 500
Соляна кислота (d = 1,18 мл/л) 110-165
Однак даний травник реагує з пластмасою корпусу, змінює її колір, падає мікротвердість, питомий об'ємний опір.
Вироби втрачають товарний вигляд. Крім того, після травлення в даному
25 травнику покриття, що осаджуються, недостатньо міцно зчеплені з підкладкою, внаслідок чого може відбутися відшаровування покриття при різких коливаннях температури.
Мета винаходу вЂ" збереження пластмасового корпусу HMC та поліпшення якості поверхні висновків.
Поставлена мета досягається тим, що розчин для травлення висновків інтегральних мікросхем, що містить хлорне залізо та соляну кислоту, додатково містить етилендіамін при наступному співвідношенні компонентів, г/л:
Хлорне залізо 480-520
Соляна кислота (о = 1,18 г/см ) 106-118
Реакція травлення протікає інтенсивно за температури розчину
65-75 С, рН розчину в межах
0-1. Швидкість травлення при 75 С
0 становить 3,3-3,7 мкм/хв для нікелю та 5,t-5,7 мкм/хв для килиму.
55 в травнику порівняно з відомими розчинами, а також з тим, що запропонований розчин введений етилендіамін.
При зменшенні концентрації компонентів нижче мінімально допустимих зменшується адгезія припою, що наноситься на виведення HMC а при збільшенні концентрації компонентів 5 у максимально допустимих йде розтравлення корпусу HMC з характерними перерахованими недоліками.
Для приготування травить 1р злодія в деіонізованій воді розчиняють необхідну кількість соляної кислоти. Потім при перемішуванні розчин розчиняють необхідну кількість хлорного заліза. В отриманий розчин додають при перемішуваннінеобхідну кількість етилендіаміну, попередньо розчиненого деіонізованою водою, після чого об'єм розчину доводять деіонізованою водою до необхідної кількості. Розчин відфільтровують.
Контроль властивостей пластмаси корпусу ІМС проводять після операції
"Травлення", а контроль властивостей
Z5 покриття олово-свинець, що наноситься на висновки HMC виробляють після операції "Гаряче лудіння".
Візуально роблять зовнішній огляд пластмаси та оцінюють її колір.
Відповідно до вимог ТУ 6-05-1651-73. поверхня пластмаси повинна бути блискучою, гладкою без здуття, тріщин, розшарування, раковин, виступів наповнювача і відповідати вимогам еталонів.
Оптичну густину вимірюють на денситометрі CP-25M. Значення ,щільності характеризують ступінь чорноти пластмаси, тобто. чим темніший (чорніший) колір, тим більша оптична щільність.
Розбіжність у значеннях оптичної щільності характеризує неоднорідність кольору (тобто наявність пофарбованих ділянок).
Твердість пластмаси визначають за допомогою мікротвердоміра ПМТ-З.
Мікротвердість характеризує розм'якшення пластмаси в травниках.
Питомий об'ємний опір пластмаси визначають за допомогою тераомметра Е6-13А, він характеризує діелектричні властивості пластмаси-ізолятора.
Приклад 1. Інтегральну мікросхему, що у вихідному стані характеризується такими
Оптична щільність пластмаси 4, 1-4,3 ц Питомий об'ємний опір пластмаси,Ом см
Мікротвердість пластмаси, кгс/мм2 42-48 обробляють за такою схемою: знежирюють у розчині, г/л:
Натрію гідроксид 10-15
Синтанол 2-5 у Вода, л До 1 протягом 3-4 хв з накладенням ультразвуку при 40-50 С, промивають в гарячій проточній воді рС
Питомий об'ємний опір пластмаси має бути високим (не менше 10 Ом.см згідно тре(Ф
527 4 (ГОСТ 64332-71) та його зниження неприпустимо, оскільки виникає небезпека короткого замикання між висновками ІМС.
Адгезію покриття олово-свинець визначають. за методом термоудару, згідно з яким ІМС витримують спочатку в нагрітому до 250-265 С припої ПОС-61 протягом 5 хв, після чого HMC занурюють у холодну (1625 С) воду на 5 хв. Після проведення 5 циклів термоудару покриття олово-свинець переглядають у мікроскоп МВС-1 при збільшенні 32 рази. Адгезія покриття олово-свинець до висновків ІМС вважається хорошою, якщо після проведення 5 циклів термоудару не: спостерігається відшаровування покриття олово-свинець від висновків; задовільною, якщо відшаровувалося (5 площі покриття оловосвинець, поганий, якщо відшаровувалося)
i від 5 до 25Х площі покриття оловосвинець, дуже поганий, якщо відшаровувалося більше 25Х площі покриття олово †свин, рахуючи на 100Х-ну сумарну площу висновків ІІС.
Рівномірність покриття оловосвинець оцінюють за допомогою мікроскопа МВС-1 (при збільшенні 32 рази), підраховуючи площу ділянок висновків, покритих припоєм олово-свинець, і виражають у відсотках по відношенню до сумарної площі висновків
2 пластмаси, кгс/мм
Питомий об'ємний опір пластмаси, Ом см
Рівномірність покриття олово-свинець, z
Винахід відноситься до галузі захисту металів від корозії, зокрема до пристроїв захисту металів гальванічними протекторами, і може знайти застосування в багатьох галузях народного господарства