Circuitos Integrados

Os circuitos integrados estão presentes nos mais variados aparelhos eletrônicos, sua principal estrutura é o chip, que consiste um pequeno substrato retangular de minúsculo cristal de silício de alta pureza onde são impressas milhões de elementos dos circuitos. Por se tratar deste tipo de material os chips se tornam muito frágeis. Para sua funcionalidade é necessário que haja uns caminhos dos circuitos condutores sobre a superfície do chip, para auxiliar na passagem decorrente de um dispositivo para outro, onde como condutor é usado o alumínio ou uma liga de alumínio-silício. Estes chips são fabricados em uma fina pastilha de monocristal de silício. Para o circuito realizar as suas funções corretamente é preciso que ele realize critérios como o de permitir o contato elétrico entre os dispositivos no chip e o mundo microscópio, dissipar o excesso de calor, proteger as conexões elétricas, prover suporte mecânico elétrico para que o chip possa ser manuseado. As montagens destes circuitos são tão importantes quanto quais materiais estão sendo utilizados, e desta maneira vamos dar como exemplo o projeto mais usual, a barra de terminais. Este modo de fabricação é bastante utilizado, já que a sua produção é automatizada. Ela consiste em uma placa central onde a matriz é montada e de uma série de terminais de contato onde podem ser feita as conexões de fiações a partir dos blocos em contato no chip. Após a fixação do chip os blocos de contato passam por um procedimento conhecido como vedação hermética para dar um proteção contra umidade, poeira e outros contaminantes. Os materiais a serem utilizados devem possuir as seguintes características: possuir alta condutividade elétrica, possuir “seladores” com boas condutividades térmicas, um coeficiente de expansão térmica comparável ao do Si, os materiais da barra e do substrato devem aderir ao adesivo de fixação a matriz, formar uma junção firme e eletricamente condutora entre a barra e os fios de conexão, resistente a ambientes corrosivos nas demais situações e produzir barras em grande escala e com economia. A partir destas podem destacar as ligas a base de cobre , pois elas possuem composições excelentes, grande condutividade elétrica e térmica e bom coeficiente de expansão. Para a colagem da matriz é necessário que o chip seja fixado a placa central da barra de terminais e no caso das ligas de cobre deve-se ser utilizado uma solda eutética de ouro-silício (por outro lado a fusão desta solva exige um aquecimento do conjunto até 500°C). Além deste é possível a colagem a base de epóxi, esta por sua vez é normalmente preenchido com o auxílio de partículas metálicas ( geralmente a Prata). Após este procedimento é necessário fazer a ligação dos fios, esta parte é a mais lenta visto centenas de fios podem ter que ser instalados (geralmente é automatizado). De cara podemos afirmar que a característica mais importante é a elevada condutividade elétrica além da habilidade da liga em fazer a ligação ( por soldagem ou brasagem). O material mais comumente utilizado para a fiação é a liga de ouro com uma pequena quantidade de berílio-cobre, esta adição se deve ao combate do crescimento de grãos. Assim para fazer a ligação com a barra de terminais é necessário revesti-la com Au para melhorar a capacidade de ligação então fazer a microjunção (pode ser em esfera ou cunha) de uma das extremidades do fio com a barra atrás de uma faísca ou uma chama de uma fonte de calor. Ao utilizar fios de cobre ou alumínio esferas não se formam quando se fundem elas serão unidas através de microjunções em cunha pelo posicionamento do fio entre uma sonda vibratória e o bloco de contato com auxílio de uma corrente elétrica. Após todos esses procedimentos o conjunto microeletrônico necessita de uma proteção contra

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