Технология вакуумной пайки припойных шариков на выводные площадки металлокерамических корпусов матричного типа, разработанная в НИИ электронной техники (входит в ГК «Элемент»), вошла в шорт-лист 10-й юбилейной Национальной премии в области промышленных технологий «Приоритет – 2024».
Данная технология предназначена для монтажа припойных шариков на выводные площадки металлокерамических корпусов микросхем для надежного соединения микросхемы с подложкой и обеспечения ее бесперебойной работы. Среди основных преимуществ: контроль стадий температурного профиля, снижение разницы температур на корпусе микросхемы, устранение возможности перегрева устройства, обеспечение контроля роста интерметаллических соединений, исключение окисления паяного соединения и минимизирование количества пустот.
Ключевой особенностью технологии является предварительная обработка выводных площадок микросхемы перед нанесением паяльной пасты, которая осуществляется в низкотемпературной газоразрядной плазме – это позволяет повысить адгезию паяльной пасты и обеспечить более полное заполнение дамплов выводных площадок микросхемы. Оплавление шариков припоя происходит в вакуумной печи, где создается специальный режим с использованием азота и паров муравьиной кислоты. Этот процесс обеспечивает удаление из паяного соединения газов флюса и заполнение образующихся пустот припоем, что гарантирует высокое качество пайки и отсутствие пустот в паяном соединении.
Технология хорошо зарекомендовала себя в опытном производстве при производстве серийных изделий НИИЭТ. По результатам рентгенографического контроля в ходе исследования, проведенного более чем на 200,000 смонтированных припойных шариках, ни один из них не продемонстрировал дефектов (пустот), превышающих 5% площади (22% диаметра изображения), что опережает передовые критерии качества мирового уровня.
Работа над проектом длилась порядка двух лет и включала в себя массу исследований и экспериментов, некоторые из которых приходилось проверять эмпирическим путем. В итоге была разработана надежная технология, которая проста в настройке технологического процесса, обеспечивая при этом минимизацию дефектов пайки и позволяющая проводить непрерывный мониторинг и прозрачную прослеживаемость режимов работы.
