Введення
Тема реферату В«Технологія мініатюризації електронних пристроїв. Технології "flip-chip" В» з дисципліни В«Конструювання обчислювальної технікиВ».
Робота знайомить з особливостями технології "flip-chip", яка сьогодні широко використовується для створення мініатюрних електронних пристроїв.
1. Технологія мініатюризації електронних пристроїв
Технологія " flip - chip "
Технологія "Flip-chip", названа Controlled Collapse Chip Connection (Монтаж кристала методом контрольованого сплющивания) або С4, була розроблена фірмою IBM в 1960 році. Відповідно з цією технологією на поверхні кристала мікросхеми створюється поле столбикових висновків з олов'яно-свинцевого сплаву, потім перевернутий кристал припаивается методом оплавлення до майданчиків підкладки.
Сьогодні багато фірм широко використовують flip-chip технологію для виготовлення мініатюрних електронних пристроїв. Так, наприклад, для медичного застосування за цією технологією виготовляють мікроскладення імплантантів, мініатюрні бездротові пристрої та ін Останні досягнення цієї технології при тривимірному (Просторовому) розташуванні чіпів дозволяють досягти безпрецедентної ступеня мініатюризації і надійності. При розробці технології виготовлення виробів, для яких основними вимогами є мінімальний обсяг, надійність і максимальний термін служби, основну увагу слід приділити вибору оптимального способу монтажу чіпа на тонкі гнучкі підкладки.
2. Критерії мініатюризації
Три основних критерії визначають ступінь мініатюризації вироби. По-перше, з зменшенням розмірів мікросхеми можна розраховувати на підвищення обсягів її продажу і збільшення застосування, особливо в таких областях, як медицина, телекомунікації, космонавтика та військова промисловість. Проте оптимальний вибір розмірів вироби являє собою компроміс між можливостями технології і витратами на його виготовлення. p> друге, для галузей, в яких витрати на мініатюризацію виробів є виправданими, одним з першочергових вимог є їх висока надійність. p> Існуючі технології мініатюризації дозволяють скоротити загальне число з'єднань і їх довжину. При цьому зменшується індуктивність висновків, підвищується ККД вироби та зменшується його перегрів. В результаті збільшується надійність виробу. p> третє, прийняття рішення про мініатюризації виробів нерідко пов'язане з виробничими проблемами (щільністю розміщення кристалів мікросхем, властивостями підкладки з друкованими провідниками, наявністю компонентів, можливістю автоматизації виробництва), а також з очікуваним співвідношенням виробничих витрат і планованого прибутку.
Якщо успіх вироби на ринку залежить від ступеня його мініатюризації, здібності роботи на більш високих частотах і зменшення розсіювання потужності, то більшість технологічних проблем при його виготовленні так чи інакше пов'язане з монтажем кристала на підкладку. Приміром, із зменшенням розміру кристалів мікросхем все більш важливою стає оптимальна трасування провідників. p> Невдала трасування може призвести до збільшення паразитних ємності, індуктивності та опору провідників, що збільшить споживану потужність і паразитні зв'язку між елементами. Занадто щільне розміщення доріжок може призвести до збільшення відмов через коротке замикання між ними.
flip chip мініатюризація електронний
3. Особливості монтажу flip-chip-кристала
У даний час використовуються наступні способи монтажу flip-chip-кристала на підкладку:
- формування олов'яно-свинцевих висновків і припаивание їх до підкладки методом оплавлення
- формування золотих столбикових висновків гальванічним методом і створення контакту з золотими майданчиками підкладки способом термокомпрессіі (рис. 1)
- приклеювання висновків кристала до підкладки за допомогою електропровідного клею.
У Залежно від використовуваної технології можуть знадобитися додаткові операції, наприклад, створення додаткового шару металізації під майбутніми висновками, що пов'язано з витратами часу і коштів. p> При пайку оплавленням виникає необхідність в операції очищення від залишків флюсу, т. к. їх наявність сприяє утворенню порожнин у товщі паяного з'єднання і розтіканню флюсу в бік від місця розташування виводу.
У разі монтажу кристалів великих розмірів може виникнути похибка в розташуванні його крайніх висновків щодо майданчиків підкладки, обумовлена ​​різними коефіцієнтами лінійного розширення кристала і підкладки.
Чи не слід також недооцінювати механічні напруги, що у Паяний з'єднанні в процесі зміни температури. Вплив цього фактора зростає з збільшенням розмірів кристала.
Для його компенсації між кристалом і підкладкою вводять проміжний шар полімеру, званого недолівком. Якість недолівка істотно впливає на надійніс...
