Анализ современных технологий изготовления гибридных микросборок

Описанную компоновку невозможно реализовать при проволочном монтаже, так как в этом случае объекты сварки должны иметь одностороннее расположение и практически невозможно изменить конфигурацию проводников после сварки.

Алюминиевая COF-технология также позволяет без ограничений располагать на одних и тех же гибких платах вместе с кристаллами микросхем различные навесные компоненты. В этом сл

учае, в отличие от СОВ-технологии, SMD-компоненты устанавливаются на платы с помощью гибких алюминий-полиимидных носителей (рис. 2, а). Сначала на гибкие носители с помощью пайки устанавливаются SMD-компоненты (рис. 2, б), а затем гибкие носители с навесными SMD-компонентами монтируются на гибкие платы с помощью ультразвуковой сварки. Контакты для пайки на носителях формируются путем химического и электрохимического осаждения слоев никеля толщиной 2 ÷ 3 мкм и олово-висмута толщиной 7 ÷ 10 мкм. Применение таких гибких носителей с SMD-компонентами позволяет заменять навесные компоненты в процессе проверки функционирования микросборок.

Рис. 2. Монтаж SMD-компонентов по COF-технологии с помощью гибких алюминий-полиимидных носителей:

а) – гибкие алюминий-полиимидные носители; б) – гибкие носители с SMD-компонентами, установленными пайкой

При этом в процессе изготовления микросборок полностью исключается опасность загрязнения основных плат остатками флюсов, а так же повышается технологичность слоев гибких плат и сборочных единиц благодаря тому, что нанесение припойных покрытий (Ni-SnBi) и сборка SMD-компонентов на гибких носителях выполняются в ходе отдельных технологических процессов.

Разработанная в ГП НИТИП инновационная технология ультразвуковой сварки алюминий-полиимидных плат и кабелей с микросхемами и приемниками радиационного излучения адаптирована для применения автоматизированных сварочных установок типа FK Delvotec-6400, ЭМ-4370 и др., позволяющих обеспечить точность позиционирования при сварке ± 3 ÷ 5 мкм.

В качестве основных материалов в разработках использованы безадгезивные алюминий-полиимидные лакофольговые диэлектрики типа ФДИ-А (ЫУО.037.042 ТУ) производства ООО “Тэтраэдр” (г. Москва, Россия).

Лакофольговые алюминий-полиимидные диэлектрики типа ФДИ-А представляют собой алюминиевую рулонную фольгу с односторонне нанесенным полипирометиллитимидным лаковым покрытием с последующей термической (при температуре 300°С в течение 30 мин) имидизацией до состояния собственно полиимида. Пленочные безадгезивные композиции были разработаны и широко применялись в СССР еще в середине восьмидесятых годов. Они нашли широкое применение в производстве лент-носителей ИС и БГИС с числом выводов до 500, гибких шлейфов, многослойных плат с числом слоев до 20 и других изделий, придавая им легкость, компактность, возможность соединения подвижных частей и формирования трехмерных схем. Однако на тот период времени алюминий-полиимидные диэлектрики использовались только для коммутации микросхем с шагом проводников 200 мкм и более. При участии специалистов ГП НИТИП в разработках гибких кабелей и плат для микромодулей международных проектов СВМ, ALICE, удалось значительно усовершенствовать сборочную технологию “сhip on flex” и адаптировать ее к самым высоким современным требованиям и задачам.

Список использованных источников

1. Фарассат Ф., Валев С. “Кристалл на плате” (СОВ): новая эра сборочной технологии // Технологии в электронной промышленности. – 2005. – № 6. – C. 71 – 76.

2. Still А. CDF Run II silicon tracking projects // Nucl. Instr. and Meth. – 2008.- A 447.-Р. 1 – 8.

3. Merkel P. et al. CDF Run IIb Silicon Detector: Тhe Innermost Layer // IEEE Transactions on Nuclear Science. – 2004. - Vol. 51, No 5. – Р. 2215-2219.

4. Tricomi A. The CMS Inner Tracker Silicon Microstrip Modules: Production and test // Nucl. Instr. аnd Meth.- 2007. - A 570. – Р. 248 – 252.

 Скачать реферат