Герметизация и корпусирование МЭМС Блог-диаграмма МЭМС Герметизация и корпусирование МЭМС Упрощенная процедура упаковки Основные требования к системе упаковки Желаемые свойства упаковки Электрические характеристики: низкие паразитные явления Механические: надежность и прочность Тепловое: эффективность отвода тепла Экономичный: дешевизна http://www.embeddedlinks.com/chipdir/package.htm https://www.jedec.org/standards-documents Виды тестов Испытания в окружающей среде: 1001 Атмосферное давление 1002 Погружение 1003 Сопротивление изоляции 1005,8 Устойчивое состояние жизни 1010,7 Термоциклирование 1011,9 Термоудар 1015.9 Burn In (выжигание) http://www.overclock.net/t/1178705/lightbox/post/15847634/id/167064 Виды тестов Механические испытания: 2011,7 Тест на прочность 2002,3 Механический удар соединения (разрушительная тест) 2007,2 Вибрации, с переменной 2019,5 Тест - прочность на сдвиг матрицы частотой http://www.integratedhybridassembly.com/wire-bond-pull-test/ Виды тестов Электрические тесты: для цифровых микроэлектронных устройств 4004,1 Производительность в разомкнутом контуре 4005,1 Производительность Выхода 4006,1 Мощности и коэффициента шума 3018 Измерение взаимопроникноение каналов http://scipp.ucsc.edu/groups/fermi/electronics/mil-std-883.pdf Основные компоненты, процессы и материалы технологии упаковки Корпусирование отдельного чипа (Single chip package (SCP)) Корпусирование на уровне пластины (подложки) (Wafer-level packaging (WLP)) Корпусирование нескольких чипов в один корпус - (Multi Chip packaging (MCP)) Система на кристалле (System-on-a-Chip, SoC) электронная схема, выполняющая функции целого устройства (например, компьютера) и размещенная на одной интегральной схеме. Разные типы корпусирования Правило Рэнта N=K*M^p K – cреднее колличество контактов в цепи, M –количество ворот / бит , N – количество контактов, P – (pitch) шаг – номинальное расстояние между линиями сетки или центрами соседних объектов, на любом слое печатной платы. Виды электрического соединения Электрические провода Wire Bonding Substrate Die Pad Lead Frame Виды электрического соединения TAB (tape automated bond) – Автоматизированная соединяющая лента Рисунок 10.8. Автоматизированная соединяющая лента Tape-Automated Bonding (TAB) Автоматизированная соединяющая лента Sprocket hole Film + Pattern Solder Bump Die Test pads Lead frame Substrate (b) Die attachment using solder bumps. Polymer film (a) Polymer Tape with imprinted wiring pattern. Виды электрического соединения Flip Chip - методом перевернутого чипа или С4 Рисунок 10.9.Flip Chip – Перевернутый чип Виды электрического соединения Flip Chip - методом перевернутого чипа или С4 PGA – (Pin Grid Array) – массив, состоящий из контактов – штырьков. BGA - ( Ball Grid Array) – массив, состоящий из контактов – шариков, сформированны х их припоя. Соединение корпуса и платы (a) Through-Hole Mounting Монтаж в гнезда (b) Surface Mount Поверхностный монтаж Underfill - заполнитель • Усиливает механически соединением чипа и платы • Улучшает теплопроводность • Уменьшает нагрузку на корпус при термоциклировании • Распределяет нагрузку с шариков припоя на весь корпус http://www.epoxysetinc.com/underfill-csp-bga/ Электрически проводящие клеи http://extra.ivf.se/ngl/b-flip-chip/ChapterB1.htm Корпусирование нескольких чипов в один корпус - (Multi Chip packaging (MCP)) • Вместимость ; • Выполняет функции как системы так и подсистемы; • Экономит количество контактов для входящих и исходящих сигналов; • Экономит пространство; Корпусирование нескольких чипов в один корпус - (Multi Chip packaging (MCP)) Thick film technology Thin film technology http://www.cell.com/trends/biotechnology/fulltext/S0167-7799(10)00177-0 http://www.mtarr.co.uk/courses/topics/0255_tft/index.html Фазовая диаграмма Олово-Свинец http://www.benbest.com/cryonics/lessons.html http://www.mtarr.co.uk/courses/topics/0255_tft/index.html University College of Southeast Norway (USN) Master in Micro and Nano Systems Technology https://www.usn.no/?lang=no_NO University College of Southeast Norway (USN) Master in Micro and Nano Systems Technology https://www.usn.no/?lang=no_NO Спасибо за внимание Вопросы ?