Проектирование бескорпусных микросхем на гибких полиимидных носителях
Информация - Компьютеры, программирование
Другие материалы по предмету Компьютеры, программирование
ения металлической фольги для формирования балочных выводов с последующим осаждением защитного покрытия из олова, никеля или золота. Для производства полиимидных носителей используется и полуаддитивная технология. Она является унифицированной для производства гибких носителей и плат, предусматривает травление полиимида для формирования переходных отверстий, вакуумное осаждение пленок Cr - Cu на полиимидную пленку, фотопечать, избирательное гальваническое наращивание проводящих слоев Cr - (Sn - Bi), формирование окончательного конструктива путем травления полиимида.
Преимущественным методом присоединения алюминиевых выводов носителя к алюминиевым контактным площадкам кристалла является ультразвуковая сварка. Поочередное присоединение каждого вывода носителя к соответствующей контактной площадке кристалла, конечно, снижает производительность процесса, однако применение методов технического зрения в значительной степени позволяет автоматизировать процесс микромонтажа в целом. Объемные выводы присоединяются к внутренним медным выводам рамки носителя различным способами: импульсной эвтектической пайкой Sn - Au; термокомпрессионной сваркой Au - Au; лазерной импульсной пайкой или сваркой.
Полиимидный носитель с алюминиевыми выводами
Практически все типы ленточных носителей конструктивно имеют три функциональные зоны:
- внутренняя зона А предназначена для монтажа кристалла. Созданные в ней узкие балочные выводы расположены в соответствии с контактными площадками кристалла БИС;
- монтажная зона Б служит для присоединения выводов носителя к контактным площадкам коммутационной платы. В ней находятся более широкие балочные выводы, чем в зоне А;
периферийная (измерительная) зона В используется для измерений электрических параметров БИС и технологических испытаний в процессе производства [5].
В отдельных конструкциях ЛН можно выделить четвертую зону, называемую зоной маркировки и перфорации.
На рисунке 5 представлена конструкция полиимидного носителя с алюминиевыми выводами. Четвертая зона в данной конструкции расположена в третьей периферийной, в других конструкциях маркировку располагают в свободных местах измерительной зоны.
Перед сборкой и монтажом на коммутационной плате полиимидный носитель обрезают по краю зоны Б. В угловых участках измерительной зоны расположены три крепежных отверстия Д, предназначенных для закрепления носителя с кристаллом в технологической и измерительной таре.
Угловой участок, свободный от крепежных отверстий, является местом маркировки носителя, угол и сторона расположения места маркировки совпадают с нумерацией первого вывода носителя.
Рисунок 5 Конструкция полиимидного носителя с алюминиевыми выводами для микросхем на 24 вывода: А - внутренняя сторона; Б - монтажная зона; В - измерительная зона; Г - место маркировки; Д - крепежные отверстия
Трехслойный полиамидный носитель с медными выводами (полиимид - адгезионный подслой (Сг) - медь)
Полиимидный носитель с медными выводами (рисунок 6) используется для установки на него кристаллов с объемными выводами. При сборке объемные выводы кристалла присоединяют к балочным выводам, сформированным на носителе.
Технология производства таких носителей предусматривает выполнение следующих операций:
1)осаждение в вакууме пленок Сг - Сu - Сг (толщиной 1,6 - 1,8 мкм);
2)избирательное гальваническое наращивание меди на элементах коммутации (толщиной 20 мкм);
)локальное травление полиимида;
)гальваническое наращивание меди и покрытия олово - висмут (толщиной 4-9 мкм).
Наличие покрытия Sn - Bi у балочных выводов носителя обусловлено необходимостью создания благоприятных условий для монтажа. В конструкции носителя имеются металлизированные отверстия для крепления балочных выводов в зоне монтажа и обеспечения двухстороннего электрического контактирования в измерительной зоне.
В трех углах носителя имеются отверстия размером 1,5x1,5 мм для его установки в тару и крепления на кассету сварочной установки.
Ширина балочного вывода носителя во внутренней зоне А (см. рисунок 6) составляет ~ 200 мкм.
Рисунок 6. Конструкция полиимидного носителя с медными выводами: А - зона монтажа кристалла с объемными выводами; Б - зона монтажа носителя на плату; В - испытательная и измирительнаяя зона; С - переходные отверстия
Для измерения параметров ИМС после присоединения объемных выводов к контактным площадкам кристаллов и разделения полупроводниковой пластины на отдельные кристаллы разработана специальная оснастка: измерительный носитель, являющийся составным элементом измерительной тары (рисунок 7).
Рисунок 7 Конструкция измерительного полиимидного носителя: 1- место маркировки; 2 - крепежное отверстие; 3 - проводник; 4 - переходные отверстия; 5 - полиимид; 6 - базовое отверстие
Двустороннее расположение проводников на носителе связано с необходимостью контактирования носителя с объемными выводами кристалла с одной стороны и зондами контролирующего устройства с другой стороны. Электрический контакт между проводниками на обеих сторонах обеспечивается при помощи металлизированных переходных отверстий диаметром ~ 0,13 мм. В измерительных носителях осуществляют измерение параметров и электротермотренировку ИМС с объемными выводами.
Технология сборки и монтажа бескорпусных ИМС на полиимидных носителях с алюминиевыми выводами (А1-ПН)