Так же герметизацию производят цеолитным адсорбентом и синтетическими цеолитами:
Цеолитный адсорбент — порошкообразный синтетический цеолитный материал CaA, применяемый для создания защитной атмосферы во внутренних областях корпусов полупроводниковых приборов, выпускается двух видов: мелкокристаллический с размерами кристаллов от 1 до 5 мкм и крупнокристаллический с размерами кристаллов от 3 до 8 мкм. Статическая активность – влогоёмкость при относительной влажности воздуха 0,03% в течение 24 ч равна 18%. На основе порошка изготовляют таблетки диаметром 4 и 6 мм и толщиной 0,6 мм.
Синтетические цеолиты — высокоэффективные алюмосиликатные адсорбенты; в обезвоженном виде – пористые кристаллы с размерами около 1 мкм. Поры цеолитов представляют собой сферические полости с диаметром от 1,14 до 1,19 нм, соединённые между собой более узкими отверстиями , называемые окнами . Эффективные диаметры окон существенно отличаются в каждом типе цеолита и зависят от природы ионообменного катиона. Выпускаются пять марок цеолитав: КА, NaA, CaA, NaX и CaX, в которых эффективный диаметр окон соответственно равен 0,3;0,4;0,5;0,8;0,9 нм. Находящиеся в полостях цеолитов катионы создают в них области с неоднородными электростатическими полями, поэтому цеолиты особенно энергично адсорбируют электрически несимметричные молекулы воды, двуокиси углерода, метанола, а так же органических веществ.
Особенностью адсорбционных свойств пористых кристаллов цеолитов является молекулярно-ситовое действие; в первичной пористой структуре адсорбируются молекулы малых размеров, более крупные молекулы, для которых входы в полости через окна недоступны, не адсорбируются. Поэтому при использовании цеолитов необходимо учитывать органические адсорбируемости веществ за счёт молекулярно-ситового действия.
Кристаллы цеолитов микроскопических размеров в смеси с добавками 15–20% глины формируют в таблетки, гранулы или шарики различных размеров, которые для повышения механической прочности подвергают термической обработке в течение 2-6 часов при 550-600 С. Адсорбционные свойства формованных цеолитов по сравнению с кристаллическими обычно ниже на 20% в результате введения глины. Формованные цеолиты применяются для глубокой осушки и тонкой очистки газов и жидкостей. Основные свойства цеолитов приведены в таблице №1!
Характеристика |
Марка цеолита | ||||
KA |
NaK |
CaA |
NaX |
CaX | |
Насыпная масса, г/см2 |
0,62 |
0,65 |
0,65 |
0,6 |
0,6 |
Механическая прочность на раздавливание, Н/м2 |
4×106 |
5×106 |
5×106 |
4×106 |
4×106 |
Водостойкость, мас. % |
96 |
96 |
96 |
96 |
96 |
Динамическая активность по парам воды, мг/см3, для таблеток диаметров, мм: | |||||
4,5 |
62 |
90 |
72 |
95 |
90 |
3,6 |
70 |
10 |
80 |
100 |
95 |
2,0 |
85 |
12 |
95 |
105 |
100 |
Динамическая активность по углекислому газу, мг/см3 |
2,0 |
— |
— |
— |
— |
Динамическая активность по парам бензола, мг/см3, для таблеток диаметром, мм: | |||||
4,5 |
— |
— |
— |
52 |
52 |
3,6 |
— |
— |
— |
65 |
62 |
2,0 |
— |
— |
— |
68 |
65 |
Потери при прокаливании, мас. % |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
В полупроводниковой технологии для защиты кристаллов с p-n-переходами применяются плёнки на основе окисей металлов: алюминия, титана, бериллия, циркония. Исходный материал берут в виде порошка, а в качестве несущего агента может быть использован галоген или галоидное соединение водорода. Через рабочую камеру пропускают инертный газ и устанавливают перепад температур между источником защитного материала и полупроводниковым кристаллом. Температура источника должна быть выше температуры кристаллов, причём с увеличением разницы температуры скорость реакции повышается.
Для осаждения защитных плёнок Al203, BeO, TiO2, ZnO2 температуру источника выбирают в диапазоне 800–1200 С, кристаллов – в диапазоне 400–800 С, а расстояние между ними устанавливается в зависимости от требуемой разницы температур (от 10 до 15 см) В таблице 2! приведены режимы осаждения защитных плёнок окислов металлов.
Таблица 2
Материал источника |
Несущий агент |
Температура источника, 0С |
Температура кристаллов, 0С |
Al2O3 |
HCl(HBr) |
800–1000 |
400–700 |
BeO |
HCl(HBr) |
900–1200 |
500–750 |
TiO2 |
HCl(HBr,Cl2) |
800–1000 |
500–700 |
ZnO2 |
HCl(HBr) |
1000–1200 |
500–800 |