Оборудование и технологическая документация для

ПРОИЗВОДСТВА П/П ПРИБОРОВ

Сборочные линейки. Предприятия п/п промышленности оснащены сборочными линейками, в которых процесс сборки осуществляется в контролируемой атмосфере [1]. Основным элементом сборочной линейки является скафандр - герметичная камера из металла или плексиглаза с эластичными вводами, оканчивающимися резиновыми перчатками. Сборочная линейка состоит из нескольких соединенных друг с другом герметизирующими шлюзами скафандров, в которые через фильтры и осушительные устройства подается воздух определенной температуры и влажности или азот. В скафандре всегда поддерживается избыточное давление, затрудняющее доступ воздуха из окружающей среды. В скафандр загружают кассеты, идущие на сборочную пайку или сплавление, разгружают и сушат кристаллы после химической обработки и промывки p-n-переходов. На сборочных линейках осуществляют все операции вплоть до герметизации корпуса.

Сборка и герметизация на ленте (сборка на непроводящем ленточном держателе). Суть метода заключается в использовании непроводящей ленты с краевой перфорацией для автоматической подачи, на ленте нанесено тонкое Cu-покрытие в виде отдельных кадров с вытравленными рисунками «паукообразных» или радиальных выводов. Эта лента служит держателем для кристаллов интегральных микросхем (ИМС). К внутренним концам выводов каждого кадра, в центре которого имеется отверстие, групповым методом присоединяют контактные площадки монолитных ИМС. Внешние концы этих выводов припаивают или приваривают к выводной раме корпусов либо непосредственно к печатной плате гибридной схемы (ГС).

Сборка и герметизация на проводящей ленте (для п/п приборов с пластмассовыми корпусами). Технология дает возможность механизировать и автоматизировать процессы сборки и герметизации п/п приборов, изготовленных по планарной технологии (транзисторов, импульсных диодов, варикапов, стабилитронов, выпрямительных диодов, тиристоров), и включает следующие этапы: присоединение кристалла к ленте; присоединение золотой проволоки к кристаллу и ленте; обрезка ленты со стороны кристаллов; герметизация кристалла пластмассой; готовые приборы на ленте; обрезка ленты и отделение приборов друг от друга. Металлическая лента может быть сделана из латуни, Cu, Mo, Ni или стали. Наиболее распространена лента из ковара, покрытая слоем Ni и имеющая полоску, плакированную золотом, шириной 1,5 – 2 мм. Выводы из Au-проволоки диаметром 30 – 50 мкм присоединяются к позолоченным поверхностям кремния и коваровой ленты компрессионной сваркой (температура верхнего нагревателя 600 – 700 ^оС, нижнего нагревателя – не выше 250 ^оС, время 2,5 с, сила прижатия – 4 10⁷ Н/м²). Герметизацию собранных на ленте кристаллов с p-n-переходами можно осуществлять двумя методами: заливкой в силиконовые формы (герметизируют по 20 планарных элементов, заливку компаунда в формы делают с помощью шприца) и литьем под давлением (трансферным литьем) – по этому методу могут заливаться до нескольких сотен приборов.

Технологическая документация (ТД) определяется и регламентируется единой системой ТД (ЕСТД) – комплект государственных стандартов, устанавливающий правила и положения о порядке разработки, построения и оформления всей ТД, применяемой в приборостроении.

В комплект ТД входят: МК (маршрутная карта), КЭ (карта эскизов), ТИ (технологическая инструкция), КК (комплектовочная карта), ВР (ведомость расцеховки), ВО (ведомость оснастки), ВМ (ведомость материалов), ВТП (ведомость деталей к ТП), ВТД (ведомость технологических документов), КТП (карта ТП), КТТП (карта типового ТП), ОК (операционная карта), ОКТ (операционная карта типовая), ВОП (ведомость операций процесса). Все рассмотренные карты оформляются по определенным правилам, расписанным в ЕСТД.

АСУТП (автоматизированная система управления технологическими процессами) применяется для управления конкретными операциями на базе вычислительной техники. АСУТП используют для различных уровней производства: управления отдельными технологическими операциями (ТО), группой ТО, частью ТП и всего ТП в целом. Каждая АСУТП низшего уровня входит как подсистема в систему управления более высокого уровня. Соответственно АСУТП делится на 1-й уровень (отдельные операции), 2-й уровень (группа однотипных операций), 3-й уровень (одной или нескольких сложных операций), 4-й уровень (АСУТП ТП или его части).

Классификация и особенности эксплуатации технологического оборудования [26, 27]:

- оборудование для обработки п/п материалов: установка для светового ориентирования п/п материалов, станки для резки, п/а для скрайбирования п/п пластин, ультразвуковой прошивочный станок, плоско-шлифовальный прецихионный станок, оборудование для разбраковки и сортировки кристаллов п/п материалов;

- термическое оборудование для изготовления электронно-дырочных переходов в газовых средах: конвейерная термическая установка, диффузионные термические установки, установка для наращивания эпитаксиальных слоев;

- оборудование для проведения фотолитографии (ФЛ): установка для нанесения фоторезиста (ФР), установка для совмещения и экспонирования, установка для проявления ФР и травления п/п пластин;

- оборудование для изготовления невыпрямляющих контактов Ме – п/п: вакуумная напылительная установка, приборы для измерения вакуума;

- оборудование для сборки п/п приборов (ППП): установка для контроля параметров электронно-дырочных переходов, монтажно-сварочные столы, установка для напайки кристаллов с переходами на ножки или держатели, приспособления и установка для присоединения электродных выводов методом термокомпрессии;

- оборудование для химической и электрохимической обработки п/п материалов: установка для электрохимической обработки п/п пластин и кристаллов, установка для промывки и сушки п/п пластин и кристаллов;

- оборудование для герметизации и контроля герметичности корпусов п/п приборов: п/а герметизации корпусов ППП методом холодной сварки, сварочная машина для герметизации ППП методом контактной электросварки, установка для проверки герметичности приборов вакуумно-жидкостным и масс-спектрометрическим методами;

- оборудование для механических и климатических испытаний ППП: вибрационная установка, ударная установка, ударно-вибрационный стенд, камера холода, камера тепла, камера тепла и холода;

- оборудование для выполнения заключительных операций изготовления ППП: приспособление для окраски и установка для сушки корпусов ППП, приспособление для маркировки ППП;

- оборудование для очистки газов и воды: установка для очистки газов, установка для получения деионизованной воды;

- оборудование для упаковки ППП: вакуумформовочная машина, сварочная машина для пластмасс.

Задания для самостоятельной работы

1. Состав сборочных линеек.

2. Сборка и герметизация п/п приборов на непроводящей и проводящей ленте.

3. Состав технологической документации, ЕСТД.

4. Основные уровни автоматизированной системы управления технологическими процессами.

5. Классификация и назначение технологического оборудования для производства п/п приборов, их элементов и узлов.

Дата добавления: 2014-11-25