Статья

Название статьи НОВЫЙ ПОДХОД К МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОМУ ИССЛЕДОВАНИЮ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В МИКРОЭЛЕКТРОНИКЕ
Автор И.Л. Федичкин, Е.О. Попов, Р.В. Тюкальцев, П.А. Романов, С.В. Филиппов, А.Г. Колосько
Рубрика РАЗДЕЛ I. ЭЛЕКТРОНИКА
Месяц, год 04, 2016
Индекс УДК 53.082.79
DOI
Аннотация Предложена реализация нового методологического подхода проверки на надёжность процесса отбраковки продукции микроэлектронной промышленности с использованием модернизированного масс-спектрометрического комплекса МКМ-1. Описаны внутреннее устройство и принцип работы комплекса. Ряд принципиально новых технических решений существенно расширил возможности проводимых на нём исследований. Разработан новый источник ионов с управляемой энергией ионизации (от 10 до 150 эВ), который облегчает идентификацию летучих продуктов в измерительной камере путём подавления осколочных пиков в масс-спектре. Показано, что использование такого источника в сочетании с двухкамерной конструкцией системы увеличивает точность производимых измерений по сравнению с обычными точечными замерами. Создана автоматизированная система точечного вскрытия корпусов, которая позволяет исследовать электронные микросхемы с различным объёмом подкорпусного пространства. Встроена управляемая система подогрева микросхем, предназначенная для определения зависимости влагосодержания и концентраций активных радикалов от температуры внутри корпусов изделий в широком диапазоне температур: от 200С до 8000С. С помощью модернизированного комплекса МКМ-1 были проведены измерения, направленные на решение ряда важных прикладных задач: проанализированы изделия ряда предприятий микроэлектронной и космической промышленностей, изготовленные при различных технологических процессах, проведена оценка качества исходных материалов и оптимизированы условия, необходимые для корпусирования микросхем. В частности, был определен состав газов и паров в подкорпусном пространстве нескольких типов микросхем, произведенных ЗАО «Светлана-Полупроводники». Выявлено, что корпусирование микросхем без термообработки и вакуумной сушки приводит к повышенному содержанию влаги в пустых корпусах. Также были проведены исследования газовыделения с образцов клея ТПК-2, разработанного в ФКА ОАО «Композит», при температурах 150°С и 270°С. Получены данные сравнения свойств отечественного клея ТПК-2 и нескольких клеёв, произведённых иностранными производителями. Для ОАО «Корпорация «Комета» определены и идентифицированы высокомолекулярные вещества, составляющие основу загрязнений поверхностей электронно-оптических приборов.

Скачать в PDF

Ключевые слова Масс-спектрометр; измерение содержания паров воды; космические технологии; подкорпусное пространство микросхемы
Библиографический список 1. Белоус А.И., Солодуха В.А., Шведов С.В. Космическая электроника. – М.: Техносфера. – 2015. – 696 c.
2. Орлов В.И., Федосов В.В. О принципе равнопрочной (равнонадежной) комплектации электронной компонентной базой аппаратуры космических аппаратов // Труды 13-й Российской научно-технической конференции «Сертификация ЭКБ-2014». – 2014. – № 38. – С. 3.
3. Lowry R.K., Kullberg R.C., Rossiter D.J. Harsh environments and volatiles in sealed enclosures // Surface Mount Technology Association International Technical Conference. – 2010. – P. 380-386.
4. Солодуха В.А., Турцевич А.С., Рубцевич И.И., Соловьев Я.А., Керенцев А.Ф., Довженко А.А., Самцов Е.П. Рентгеновский контроль изделий электронной техники на стадии отбраковочных испытаний // Труды XIV МНПК «Современные информационные и электронные технологии». – 2013. – Т. 2. – С. 8-11.
5. Perkins K.L., Licari J.J., Buckelew R.L. NBS/RADC workshop moisture measurement technology for hermetic semiconductor devices // Proc. ISHM Symposium. – 1978. – P. 235-236.
6. Lee S.M., Licari J.J., Valles A. Properties of plastic materials and how they relate to device failure mechanisms // Physics of Failure in Electronics. – 1966. – Vol. 4. – P. 464-492.
7. Young M.R.P., Peterman D.A. Reliability Engineering// Microelectronics and Reliability. – 1968. – Vol. 7. – P. 93-103.
8. Thomas R.W. Microcircuit Package Gas Analysis Techniques // Government Microcircuits Digest Applications Conference. – 1972. – P. 31-36.
9. Koelmans H. Metallization Corrosion in Silicon Devices by Moisture-Induced Electrolysis // Twelfth Annual Proceedings Reliability Physic. – 1974. – P. 168-171.
10. Paulson W., Kirk L.W. The Effects of Phosphorus-Doped Passivation Glass on the Corrosion of Aluminum // Twelfth Annual Proceedings Reliability Physics. – 1974. – P. 172-179.
11. Comizzoli R.B. Aluminum corrosion in the presence of phosphosilicate glass and moisture // RCA Review. – 1976. – Vol. 37. – P. 483-490.
12. Greenhouse H., Lowry R., Romenesko B. Hermeticity of Electronic Packages. William Andrew. – 2011. – 360 p.
13. Graves J.F., Gurany W. Reliability effects of fluoride contamination of aluminum bonding pads on semiconductor chips // Solid State Technology. – 1983. – Vol. 10. – P. 227-232.
14. Федичкин И.Л., Тюкальцев Р.В., Никитина Т.А. Масс-спектрометрический метод определения концентрации паров воды в подкорпусном пространстве // Труды Первой Российско-Белорусской научно-технической конференции «Элементная база отечественной конференции». – 2013. – С. 217-220.
15. Popov E.O., Kolosko A.G., Filippov S.V., Fedichkin I.L., Romanov P.A. Mass-spectrum investigation of the phenomena accompanying field electron emission // Journal of Vacuum Science & Technology. – 2015. – B 33. – P. 03C109-1-03C109-15.
16. Popov E.O., Kolosko A.G., Filippov S.V., Romanov P.A., Fedichkin I.L. Comparison of the data about thin IVC structure of multi-tip field emitters using a high voltage scanning method in different power supply mode and the data of the mass spectrometer analysis // IEEE 28th International Vacuum Nanoelectronics Conference. – 2015. – P. 18-19.
17. Каратаев В.И., Аруев Н.Н. Ионный источник с магнитным полем для времяпролетного масс-спектрометра // ПЖТФ. – 2011. – № 12 (37). – С. 67-72.
18. Масс-спектрометр для газового анализа. Патент SU 1690023 ФТИ им. А.Ф. Иоффе / Иванов М.А., Мамырин Б.А., Федичкин И.Л. 07.11.1991. – Бюл. № 41. – 6 c.
19. Свидетельство об утверждении типа средств измерений RU.C.31.001.A № 50950. Анализаторы влажности МКМ-1. – 2013. – № 554. – 5 c.
20. Матвеев В.А., Басараб М.А., Крейсберг В.А., Лунин Б.С., Захарян Р.А. Обеспечение вакуума в приборах с внутренними клеевыми соединениями // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. – 2014. – № 4. – С. 113-122.

Comments are closed.