优化腐槽工艺、提高表面钝化膜质量从而提高产品生产率

优化腐槽工艺、提高表面钝化膜质量从而提高产品生产率

摘要:随着航天、航空等国家重点工程对军用电子元器件质量可靠性的保证要求的不断提高,我厂为求得企业的生存与发展,全厂各部门都在技术更新,其中我厂在腐槽工艺上存在着一些问题,为改善这一现状,我选择“优化腐槽工艺、提高表面钝化膜质量从而提高产品生产率”为论文研究内容。

关键词:腐槽;玻璃钝化;工程能力指数;浮胶

前言

进入21世纪以来,我国信息产业化生产和科研方面都大大加快了发展速度,并已经成为国民经济发展的支柱产业。但是与世界上其他信息产业发达的国家相比,我国在技术开发和教育培训等方面都存在较大的差距。特别是加入WTO后的今天,我国信息产业面临着国外竞争对手的严峻挑战。

哈尔滨晶体管厂是我国军工电子元器件产品生产的定点厂,曾为卫星、导弹等多项国家重点工程提供了数十万只配套产品。为此,多次受到了中共中央国务院中央军委、国防科技部等上级部门的表彰和嘉奖,我厂一贯以产品质量作为企业的生命,并在质量管理方面做出大量工作,也是由于对质量工作的重视,我厂建立了QC小组,也因此承担了国家可靠性增长工程的生产和研制工作。

1技术攻关前产品状态说明

我厂2006年后半年生产的3DD155、3DD164、3DD171产品各5批成品率的具体情况见表1:

从表1可以看出我厂目前3DD171、3DD164、3DD155产品的成品率较低,有待于提高,针对这一问题我厂于2007年上半年成立了课题攻关小组,以改善此状况,攻关组花了近1个月时间,逐个工序,逐步地分析排查,最终一致认为问题所在主要来源于目前我厂腐槽工序的成品率不稳、不高,因此优化腐槽工艺,提高芯片表面钝化膜质量,是提高产品成品率的重中之重。

2技术攻关的措施及途径

2.1影响腐槽质量的原因分析

为了进一步弄清影响腐槽质量的原因,我们攻关小组进行一系列细致地排查,具体说明见表2:

针对上述分析,我们已经确定影响腐槽质量的主要原因在于腐槽过程中有浮胶现象,腐槽的槽深不均匀很难达到规范值,我们对已生产的个批次3DD155、3DD164、3DD171产品进行统计分析,在腐槽过程中都不同程度的有浮胶现象,腐槽后的槽深不均匀,时间不可控。2.2采取措施及途径

2.2.1设备优化

工厂现有槽深测量仪一台,号为202629,高温玻璃钝化炉,编号为101-6,能温玻璃钝化炉编号为101-8,其编号为202629槽深测量仪其工程能力指数均大于1.33。而高、低温钝化炉已使用多年,性能有所下降,设备部对设备稳定性进行维修,降低由于设备引起的误差,提高设备的稳定性,由于设备进行了维修更换,为生产的稳定性和可靠性提供了基本的保障。因此现有设备工程能力指数均过到1.33以上。

2.2.2工艺条件优化

a.加强对腐槽液配制的优化采用:氢氟酸:硝酸:冰乙酸(体积比):2000=2160:660

b.加强对玻璃粉的采购及检验标准的修订、采用以下配制方法为玻璃粉混合液:玻璃粉160g、乙基纤维素0.1g、二甘醇=乙西迷50ml(45.5g)

c.由于在腐槽过程中不断产生热量,使温度越来越高、造成操作者很难把握时间,直接影响槽深的不均从而在相同的时间内各片的槽深不同,每片的槽深相差很大,这就直接影响到产品的成品率。同时温度过高,破坏硅片表面张力,造成不同程度的浮胶现象这也是成品率低下的主要原因之一。基于以上两点我攻关组经反复试验和研究采取的主要措施和实施的具体过程如下:浮胶现象采用的措施是涂增粘剂在涂光刻胶之前增涂一层增粘剂,来增强硅片对光刻胶的吸附能力从而减少浮胶现象;腐槽过程时间温度不可控这一现象采用在腐槽过程中把装有腐槽液的容器放入装有冰水混合物容器内进行腐槽。这样一来可以很好地控制温度,使温度在一段的时间内保持相同,从而到达槽深均匀这一目的。这一改进得到了理论与实践的认可,因此我厂已把上述工艺固化到生产工艺中。

2.2.3对操作人员进行培训提高操作人员的工艺水平

因腐槽工序操作者刘汝刚、常丽珠、祈晓姣工程能力指数均已达到1.33以上,我攻关选以上人员为专人专门生产可靠性增长工程。

3技术攻关成果说明

攻关后CPL统计结果表明攻关措施有效、攻关成果明显。

通过以上可靠性增长工程科研攻关,取得了明显的效果,我厂的腐槽质量有了很大的提高,从而提高了产品的成品率,攻关目标以达到攻关后的槽深,攻关后的3DD171、3DD164、3DD155的成品率见表3。

4技术状态控制情况

我厂的《航天电子元器件可靠性增长工程科研项目实施方案》经过了总装专家组的评审。本课题的具体攻关方案是按《航天电子元器件可靠性增长工程科研项目实施方案》制定的。攻关过程中的产品摸底试验经过了质检部的验证。攻关后,产品通过了联合机构的鉴定试验。成果已分别纳入了攻关品种,并辐射到3DK系列,3DD系列产品的实际生产中,有效提高了上述系列产品的质量可靠性。

参考文献

[1]何志刚.半导体参数(第二版)[M].北京:电子出版社,1990.

[2]半导体技术最新教材(第三版)[M].北京:中国军工出版社,2006.

[3]军工可靠性增长工程参考大纲[M].北京:国防科技部出版社,2004.

[4]航天元器件定点科研和生产[M].北京:国防科技部出版社,2002.

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