Выбирая метод сварки при соединении микросхем, повышенные требования предъявляют к прочности соединения, которая должна быть примерно равной прочности свариваемых элементов микросхемы. Омическое сопротивление соединения должно быть минимальным.
Сварка микросхем должна осуществляться при минимальной температуре нагрева, удельном давлении, длительности выдержки, чтобы не было повреждения элементов схемы.
После соединения частей микросхемы не должно быть коррозии металла, а контроль качества соединений должен быть простым и надежным.
Самые известные способы соединения, применяемые в микроэлектронике, — контактная, точечная, ультразвуковая, холодная, диффузионная, электронно-лучевая, лазерная, аргонодуговая и микроплазменная сварка.
Существуют оригинальные методы микросварки давлением, такие как:
- сварка термокомпрессионным способом;
- давлением, сочетаемым с косвенным импульсным нагреванием (СКИН);
- с помощью ультразвука, сочетаемая с косвенным импульсным нагреванием (УЗСКН);
- односторонняя контактная, включающая точечную и шовную.
Сварка термокомпрессией используется для соединения разнородных материалов с помощью относительно невысокого удельного давления с подогревом. Один из свариваемых материалов при этом должен быть достаточно высокопластичным.
Термокомпрессией соединяют высокоэлектропроводные материалы при монтаже полупроводниковых микроприборов и микросхем. Режимы термокомпрессионной сварки зависят от усилия сжатия, температуры нагрева, длительности выдержки.
Давление выбирают с учетом допустимой деформации проводника и допустимого воздействия на полупроводниковый прибор. Выбор усилия сжатия зависит от пластичности проводника, характера сочетания соединяемых материалов, размера проволоки. Длительность выдержки устанавливают с учетом характера сочетания материалов и определяют экспериментально.
СКИН сварка успешно применяется в ходе монтажа интегральных микросхем. Метод дает высококачественное соединение проводников из золота, алюминия, меди, имеет хорошую стабильность.
Широко распространен способ сварки электронных компонентов односторонним контактным методом. При этом способе одним электродом прижимают проволоку к месту сварки на основном элементе, с помощью второго электрода подводят сварочный ток к контактной площадке.
Контактной односторонней сваркой соединяют тонкие проводники с толстым материалом. Односторонним шовным способом герметизируют металлостеклянные корпуса микросхем с помощью металлических крышек.
С помощью ультразвука сваривают гибридные схемы, транзисторы и интегральные схемы. Холодная сварка в микроэлектронике используется с целью герметизации корпусов приборов из металла и стекла. Лазерной сваркой монтируют различные радиотехнические элементы и герметизируют корпуса, электронно-лучевой – радиоэлектронные приборы.
