Отчет о ознакомительной практике на предприятии Элемент Преобразователь - файл n1.doc

Отчет о ознакомительной практике на предприятии Элемент Преобразователь
скачать (531.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc532kb.07.11.2012 03:32скачать

n1.doc

  1   2
СОДЕРЖАНИЕ

Введение……….................................................................................................... 4

1.Характеристика производства силовых полупроводниковых приборов в

ООО "Элемент-Преобразователь"....................................................................... 5

1.1 Общие сведения об ООО "Элемент-Преобразователь................................ 5

1.2 Основное назначение СПП (силовых полупроводниковых приборов)..... 5

1.3 Основная номенклатура................................................................................. 6

1.4 Основные сферы применения........................................................................ 6

1.5 Разработка новых технологий....................................................................... 7

2. Производственные процессы на ООО "Преобразователь"........................... 8

2.1 Типовой технологический процесс изготовления СПП.............................. 8

2.2 Общая характеристика полупроводникового тиристора Т-142.............. 10

2.3 Технологический процесс изготовления тиристора Т-142....................... 11

2.3.1 Механическая обработка........................................................................... 11

2.3.2 Техпроцесс диффузии бора....................................................................... 12

2.3.3 Техпроцесс первой фотолитографии ...................................................... 13

2.3.4 Техпроцесс диффузии фосфора и бора ................................................... 15

2.3.5 Техпроцесс второй фотолитографии ...................................................... 17

2.3.6 Техпроцесс металлизации ........................................................................ 18

2.3.7 Техпроцесс изготовления п-п структуры и сборки прибора Т-142...... 20

3.1. Общие сведения о диоде Д106………………………………..................... 28

3.1.1. Параметры диода Д106.............................................................................. 28

3.1.2. Маркировка диода Д106…………………………………........................ 29

3.2. Блок-схема технологического процесса производства диода Д106......... 30

3.3. Технологический процесс изготовления диода Д106............................... 32

3.3.1. Механическая обработка........................................................................... 32

3.3.2. Диффузия.................................................................................................... 34

3.3.3. Окисление…………………………........................................................... 35

3.3.4. Фотолитография………............................................................................ 36

3.3.5. Стеклопассивация……………………………………………………..... 37

3.3.6. Металлизация…………………….............................................................39

3.3.7. Скрайбирование, облуживание……………………………………........ 41

3.3.8. Травление……………………………………........................................... 41

3.3.9. Пайка арматуры……………………......................................................... 41

3.3.10. Герметизация………………................................................................... 41

3.3.11. Испытания………………………………................................................ 42

3.3.12. Маркировка………………………………………………….................. 42

3.3.13. Упаковка………………………………………....................................... 42

Методы контроля в производстве СПП............................................................ 43

4.1 Общие сведенья о методах контроле в процессе изготовления СПП..... 43

4.2 Контроль в процессе механической обработки......................................... 43

4.3 Контроль параметров после диффузии...................................................... 44

4.3.1 Контроль глубины диффузии................................................................... 44

4.3.2 Контроль поверхностного сопротивления.............................................. 45

4.3.3 Измерение времени жизни неосновных носителей заряда.................... 45

4.3.4 Контроль типа проводимости п/п материалов........................................ 46

4.4 Контроль толщины металлизации............................................................... 47

4.4.1 Гравиметрический метод (ГОСТ 9.302-88)............................................. 47

4.4.2 Кулонометрический метод....................................................................... 47

4.4.3 Метод капли............................................................................................... 48

4.4.4 Метод вихревых токов.............................................................................. 49

4.5 Контроль в процессе изготовления полупроводникового элемента и

сборки прибора.................................................................................................... 49

Заключение.......................................................................................................... 50

ВСТУпЛЕНИЕ

Жизнь современного общества не возможно представить без электронных устройств всевозможного типа. Подавляющее количество электроники основано на использовании различных полупроводниковых приборов. Важным классом этих элементов являются силовые полупроводниковые приборы, которые используются в различных высокоточных цепях, устройствах большой мощности и в другом электрическом силовом оборудовании.

Уникальным в рамках Украины и СНГ производством обладает завод ООО "Элемент-Преобразователь". Отработанные и отлаженные технологические процессы дают возможность выпускать высококачественные силовые полупроводниковые приборы различных типов. Продукция предприятия пользуется большим спросом. Завод постоянно работает по предварительному заказу с большинством стран Европы.

Эти факты подтверждают перспективность, как данной отрасли, так и данного завода.

Целью ознакомительной практики на ООО "Элемент-Преобразователь" является ознакомление с номенклатурой изделий, выпускаемых на предприятии, и ознакомление с техпроцессом производства силовых полупроводниковых приборов, а также описание методов контроля, используемых при изготовлении полупроводниковых приборов.
Характеристика производства силовых полупроводниковых приборов в ООО "Элемент-Преобразователь"

    1. Общие сведенья об ООО "Элемент-Преобразователь"


ООО "Элемент-Преобразователь" производит силовые полупроводниковые приборы (СПП) и имеет для этого необходимую технологическую и экспертную базу. Приборы выпускаются на диапазон от 5 до 2000 А и напряжение от 100 до 3000 В. ООО "Элемент-Преобразователь" является единственным производителем подобной продукции в Украине, а по ряду изделий является монополистом в СНГ.

Вся продукция соответствует мировому уровню и разработана на основе мировых стандартов (МЭК).

Вся номенклатура востребована и имеет стабильную реализацию. Более 60% продукции идет на экспорт в основном в Россию, Китай, Южную Корею и другие страны СНГ.


    1. Основное назначение СПП (силовых полупроводниковых приборов)




  1. Регулировка тока и напряжения.

  2. Бесконтактное включение и отключение электроэнергии.

  3. Преобразование тока из переменного в постоянный и наоборот (инвертирование).

  4. Изменение частоты переменного тока.

  5. Другие менее традиционные цели (защита от пожара в электроустановках, обеспечение гальванической развязки и др.)


    1. Основная номенклатура.




  1. Тиристоры сетевые.

  2. Тиристоры частотные.

  3. Оптотиристоры.

  4. Запираемые тиристоры.

  5. Диоды сетевые.

  6. Диоды быстровостанавливающиеся.

  7. Диоды лавинные.

  8. Диоды автомобильные (в том числе диоды Зенера.)

  9. Триаки (симметричные тиристоры или симисторы)

  10. Оптотриаки

  11. Модули и мосты на основе чипов основной номенклатуры дискретных приборов.

  12. Различные силовые модули и мосты по специальным заказам потребителя.

Приборы выпускаются в различных конструктивных исполнениях: штыревые, таблеточные, в пластмассовом корпусе с изолированной от корпуса структурой (на теплопроводящей керамике), и др.


    1. Основные сферы применения




  1. Источники питания постоянного тока в цветной металлургии, химии, станкостроении, в быту, связи и др.

  2. Электроприводы постоянного и переменного тока в металлургии, горнодобывающей промышленности, электротранспорте, станкостроении и др.

  3. Высоковольтные устройства для линий передач постоянного тока.

  4. Быстроконтактная пускорегулирующая аппаратура (контакторы, пускатели, реле и т.п)

    1. Разработка новых технологий


На заводе разработаны и внедрены ряд технологических процессов, которые являются престижными и относятся к области высоких технологий:

  1. Травление мезапрофиля

  2. Стеклопассивация мезафаски

  3. Формирование зон для термомиграции алюминия в кремний

  4. Термомиграция алюминия в дискретных приборах

  5. Напыление многослойных контактов

  6. Регулировка быстродействия путем облучения быстрыми электронами

  7. Ряд процессов по измерениям и испытаниям СПП.


Последняя разработка – лавинный диод на 2000 А и 3000 В в термодинамическом исполнении для источников питания в алюминиевой промышленности.

Производственные процессы на ООО "Преобразователь"

2.1 Типовой технологический процесс изготовления СПП
Хотя номенклатура приборов, выпускаемых на ООО "Элемент-Преобразователь", насчитывает более 100 наименований, технологический процесс их изготовления можно разбить на несколько общих для всех приборов операций. Блок-схема типового технологического процесса представлена на рисунке 2.1





Рисунок 2.1- Типовой технологический процесс изготовления полупроводникового прибора





Рисунок 2.1- Типовой технологический процесс изготовления полупроводникового прибора

    1. Общая характеристика полупроводникового тиристора Т-142


Тиристоры предназначены для работы в цепях постоянного и переменного тока частотой до 500 Гц и могут применяться в различных преобразователях электроэнергии, в бесконтактной коммутационной и регулирующей аппаратуре.

Основные характеристики представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 Основные характеристики тиристора Т-142

Максимальный ток в открытом состоянии при температуре корпуса 85 0C , А

63, 80

Повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии и повторяющееся импульсное обратное напряжение, В

100...2000

Импульсное напряжение в открытом состоянии, В

Т 142-63, Т 142-80


1.65

Отпирающий постоянный ток управления при 25 0C, мА

Т 142-63

Т 142-80


63

150

Отпирающее постоянное напряжение при 25 0C, В

4.0

Критическая скорость наростания тока в открытом состоянии, А/мкс

125

Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии, В/мкс

Т 142-63, Т 142-80



1000

Ударный ток в открытом состоянии, А

Т 142-63

Т 142-80


1200

1350

Температура перехода, 0C

50...125

Габариты

Высота, мм

57

Резьба

М10

Размер "под ключ"

22

Масса

48 г

    1. Технологический процесс изготовления тиристора Т-142

2.3.1 Механическая обработка
Техпроцесс механической обработки представлен в таблице 2.2

Таблица 2.2 – Техпроцесс механической обработки




Наименование операции

Параметры

Режимы

Материалы




Шлифование кремния по образующей

(станок кругло-шлифовальный 36161)

 45-2.0




Кремний марки

Б-45/45.5 б


n



Приклеивание графитовой планки.

Наклеивание на оправку.
Резка монокристаллов на пластины

(полуавтомат

TS-23)
Отмывка от замазки

hрезки=0.53-0.03 мм


Скорость подачи

25-30 мм/мин
Кипячение
Промывка водой

T = (60 – 70) 0C

Эпоксидный компаунд


Электрокорунд 14А


5 мл на 1л Н2О

моющее средство

"Каштан"
r і 2 МОм

Двухстороннее шлифование

(АL-2)

hшлиф =

0.38-0.03 мм

непараллельн. – 0.03 мм

Скорость вращения 40 об/мин

Микропорошок F400

УЗМ (ультразвуковая мойка)

(ванна ультразвуковая УЗВ-17м,

генератор УЗГ-10У)
Сушка

Визуальный контроль

затиры

царапины


T = (70-80)0C

t = 5 мин.

2 раза


Моющее средство "Каштан"

5 мл на 1 л H2О

  2 МОм

2.3.2 Техпроцесс диффузии бора
Техпроцесс диффузии бора представлен в таблице 2.3
Таблица 2.3 – Техпроцесс диффузии бора

Рисунок

Наименование операции

Параметры

Режимы

Материалы


n



Подготовка пластин к диффузии




t = 20 – 30 мин

отмывка до

нейтр. реакции
Кипение

t = 10 мин.

отмывка до

нейтр. реакции
Кипение

t = 10 мин.

отмывка до

нейтр. реакции
УЗМ(после травлений)

Tводы = (70-80)0C

t = 5 мин. 5 раз

HF

H2О2:NH4OH: H2О = 1:1:7

H2О

r і 18 МОм


H2О2:HCl: H2О = 1:1:6


H2О

r і 18 МОм

Нанесение источника

(Установка нанесения

ОН.1384.00.00)




V =

(3000500)об/мин.

t = 3 – 5 c

n = 3 – 5 капель

Источник

С2Н5ОН – 94 мл

H2О – 2 мл

Al(NO3)3 – 14 г

1% р-р Н3ВО3 12мл

ТЭОС – 27 мл


p



Диффузия

В+Аl

(электропечь СУОМ

1.2 6.1/13.5-И1)

х = 773 мкм

=(36-60) Ом/

Продувка печи

Tзагр = (62525) 0C

Tдиф = (12502) 0C

Tохл = (62525) 0C

t = 18 – 21 ч







Травление борсиликатного стекла(Б-С.С)

(бокс 5БП2-ОС




tтравления = 20 мин.

отмывка до

нейтр. реакции


УЗМ

Tводы = (70-80)0C

t = 5 мин. 5 раз

НF

расход 3.5 л на 182 шт

исп. HF трижды
H2О

r і 18 МОм


Продолжение таблицы 2.3

Рисунок

Наименование операции

Параметры

Режимы

Материалы




Подготовка к окислению




t = 7 мин.

отмывка до

нейтр. реакции
УЗМ

Tводы = (70-80)0C

t = 5 мин. 5 раз

HCL:HNO3 = 3:1

H2О

r і 18 МОм




Окисление (электропечь СУОМ

1.2 6.1/13.5-И1)

hok­ = 1.4 мкм

T = (11505) 0C

t в парах H2О – 6 ч

t без H2О 1.5 ч

Tост = (62525) 0C






2.3.3 Техпроцесс первой фотолитографии
Техпроцесс первой фотолитографии представлен в таблице 2.4

Таблица 2.4 – Техпроцесс первой фотолитографии

Рисунок

Наименование операции

Параметры

Режимы

Материалы




Формирование рисунка в слое фоторезиста (линия фотолитографии)

T140-4 cтр/пл

Подготовка пластин

T = (75050)0C

t = 15 - 20 мин
Нанесение (1 стор.)

tзад = 1.0 – 2.5 сек

tвр = 10 - 25 сек

V=1500–2000 об/мин
Сушка

T = (90-100)0C

t = 25 - 40 мин
Экспонирование

t = 10 – 30 сек
Проявление

t = 30 - 80 сек
Дубление

T = (120-150)0C

t = 30 - 60 мин

С2Н5ОН

фоторезист

ФП-383


2% р-р(раствор) Na3PO4

(водный)

800 мл. на 100

Продолжение таблицы 2.4

Рисунок

Наименование операции

Параметры

Режимы

Материалы




Подготовка к травлению (ретушировка)




t = 5 - 10 мин

T = (7010)0C

t = 20 - 25 мин

Лак ХВ – 784

разбавленный толуолом 2:1




Защита обратной стороны лаком




Вязкость 20 – 25 с

tна возд = 5 - 10 мин

T = (7010)0C

t = 5 - 10 мин

Лак ХВ – 784




Селективное травление

 = 60 – 80 Ом/

t = 20 – 50 мин

до скатывания р-ра

отмывка до

нейтр. реакции
Сушка Т = (7510)0C

t = 10 – 20 мин

NH4F – 300 г.

HF – 100 мл

H2О – 600 мл

1 л на 3000 пластин




Снятие лака (вручную)







Липкая лента




Снятие фоторезиста

(шкаф 2ш-нж)




Кипение t = 10 мин
Промывка

Кипение t = 10 мин

обработка 3 раза
через промывку

t = 1.5 – 2 мин

Т = (7510) 0C

Диэтилфорамид
H2О

r і 18 МОм
КOH:H2O2: H2О = 1:2:30
H2О

r і 18 МОм

2.3.4 Техпроцесс диффузии фосфора и бора
Техпроцесс диффузии фосфора и бора представлен в таблице

Таблица 2.5 – Техпроцесс диффузии фосфора и бора

Рисунок

Наименование операции

Параметры

Режимы

Материалы




Подготовка пластин к диффузии




Кипение t = 5 мин

отмывка до

нейтральной р-ции
Кипение t = 5 мин

отмывка до

нейтральной р-ции
После каждой

промывки УЗМ

Загрузка по 70

пластин

Tводы = (55-70)0C

t = 5 мин, 3 раза

H2О2:NH4OH: H2О = 1:1:7


H2О2:HCl: H2О = 1:1:6


H2О

r і 18 МОм




Нанесение диффузанта

Диффузант наносится с управляющей стороны

V =

(3000500)об/мин.

t = 3 – 5 c

n = 3 – 5 капель

Источник

С2Н5ОН – 50 мл

H3PO4 – 7 мл

HNO3 – 10 кап

Al(NO3)3 12мл

ТЭОС – 7 мл

крошка окиси Al




Загонка примеси

(электропечь СУОМ

1.2 6.1/13.5-И1)

n+  4.2 Ом/

Tзагр = (62525)0C

tвыд = 1ч

Tзагон = (115020)0C

tзаг = 1ч

Tохл = (62525)0C

tвыд = 1ч

Tвыгр = (62525)0C







Стравливание

Фосфорсиликат-ного стекла

(Ф-С.С) и окисла с обратной стороны




t = 20 мин

отмывка до

нейтр. реакции
УЗМ

Tводы = (70-80)0C

t = 5 мин. 5 раз

НF

расход 3.5 л на 128 шт
H2О

r і 18 МОм

Продолжение таблицы 2.5

Рисунок

Наименование операции

Параметры

Режимы

Материалы




Подготовка пластин

к диффузии




t = 7 мин

отмывка до

нейтральной р-ции
УЗМ

Tводы = (70-80)0C

t = 5 мин. 5 раз

НCl:HNO3 = 3:1

расход 3.5 л на 128 шт
H2О

r і 18 МОм

Нанесение диф. наобратную сторону




V =

(3000500)об/мин.

t = 3 – 5 c

n = 3 – 5 капель

HBO3 – 22 г.

С2H5OH – 300 мл

ТЭОС – 24 мл




Дуффузия В; Р

(электропечь СДОМ

125В-15.0)

ннз  14 мкс

хn=20 – 24 мкм

n+  2.1 Ом/

p+  2.1 Ом/

Tзагр = (62525)0C

Tдиф = (121010)0C

t = 5ч

Tдиф = (80010)0C

t = 4ч

Tвыгр = (62525)0C




Подготовка пластин к окислению




t = 20 мин

отмывка до

нейтральной р-ции
t = 7 мин

отмывка до

нейтральной р-ции
После каждой

промывки УЗМ

Загрузка по 70

пластин

Tводы = (55-70)0C

t = 5 мин, 3 раза

НF

расход 3.5 л на 128 шт
НCl:HNO3 = 3:1

расход 3.5 л на 128 шт
H2О

r і 18 МОм




Окисление

(электропечь СДО

125/4А)




Загрузка при

Tзагр = (10155)0C

t в парах H2О 2 час

tсух О2 – 1 час

Tвыгр = (62525)0C



  1   2


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации