Анализ физики отказов для оценки показателей надежности радиоэлектронных…
3
проектирование и выпуск аппаратуры и систем для РЛС. Это объяс-
няется тем, что задачи этапа проектирования РЛС, на котором вы-
полняются сложные функции, переносятся на этап проектирования
специализированных больших интегральных схем (ИС), а основной
объем сборочных операций при выпуске аппаратуры заменяют про-
цессами интеграции элементов при изготовлении сложнофункцио-
нальной электронной компонентной базы, выполняющей роль блоков
и узлов аппаратуры.
Анализ исследований микроскопических контактов алю-
миниевого проводника в интегральных схемах.
Закономерности
протекания физико-химических процессов, оказывающих влияние
на работоспособность элементов технических устройств, опреде-
ляются, как правило, тем, что в этих процессах участвуют только
частицы вещества (молекулы, атомы, электроны), обладающие
энергией, значение которой не меньше, чем необходимо для пре-
одоления энергетического барьера, препятствующего течению
процесса. Перемещения и перегруппировки элементарных частиц,
изменение их положения в кристаллической решетке, обусловли-
вающие многие из этих процессов, могут проходить лишь в том
случае, если энергия частиц превышает установленный для данно-
го материала уровень, достаточный для преодоления связей между
частицами.
При анализе надежности контакта алюминиевого проводника с
золоченой балкой внешнего вывода ИС обычно исходят из предпо-
ложения, что контакт реализуется парой алюминий—золото [3, 4].
Можно ожидать, однако, что в процессе присоединения выводов ме-
тодом ультразвуковой сварки ввиду малой толщины слоя золота
(3...5 мкм) большую или меньшую роль будет играть контакт алюми-
ния с никелем, служащим в качестве подслоя для золота на коваро-
вых балках внешних выводов ИС.
В качестве объекта исследования были взяты [5] серийные инте-
гральные схемы, в которых алюминиевые проводники диаметром
35 мкм присоединяли ультразвуковой сваркой к коваровой балке
внешнего вывода, покрытой электролитически слоем золота (3...5 мкм)
с подслоем никеля (5...8 мкм). Микрошлифы области контакта фото-
графировали с помощью микроскопа при увеличении в 1 440 раз.
Кроме того, зарисовывали область контакта, видимую в микроскоп.
После удаления при шлифовании слоя толщиной 2...3 мкм фотографи-
рование и зарисовку повторяли. Таким образом, удалось получить
изображения 30–40 сечений для каждого из 20 исследованных контак-
тов алюминиевых проводников с балками внешних выводов восьми
ИС. Характерный пример таких сечений представлен на рис. 1.
