Министерство образования и науки Российской Федерации

Московский государственный институт электронной техники

(технический университет)

А.М.Грушевский, п.А.Жуков Учебно-методические разработки для лабораторного практикума по курсу «Конструктивно-технологические основы сборки электронных средств»

Настоящая методическая разработка выполнена в рамках инновационной образовательной программы МИЭТ «Современное профессиональное образование для российской инновационной системы в области электроники»

Москва 2007

Аннотация

к учебно-методическим разработкам для выполнения

лабораторного практикума по курсу

«Конструктивно-технологические основы сборки электронных средств»

Учебно-методические разработки предназначены для подготовки и выполнения лабораторных работ, содержит необходимые теоретические сведения, варианты заданий и алгоритмы решений.

В представленном учебно-методическом пособии приводится материал, изучение которого обеспечивает решение различных задач по конструированию и технологии изделий электронной аппаратуры с учетом достижений в системах автоматического управления и контроля техпроцессами.

Тематика лабораторных работ охватывает основные разделы курса: электронная компонентная база (корпусная и бескорпусная), многоуровневые коммутационные системы, конструктивно-технологические варианты ячеек и блоков, герметизация электронной аппаратуры. Материалы пособия позволяют самостоятельно выполнить расчеты и использовать их в дипломном проектировании, а также в практической работе.

Содержание

Аннотация ………………………………………………………………………. 2

Лабораторная работа № 1 Технологические процессы сборки и монтажа бескорпусных полупроводниковых бис

Цель работы: изучение технологических процессов сборки и монтажа бескорпусных полупроводниковых больших интегральных микросхем.

Продолжительность занятия – 4ч.

Теоретические сведения

В современной микроэлектронной аппаратуре, выполняющей функции обработки и хранения информации, автоматизации и управления технологическими процессами, используются универ­сальные и специализированные интегральные микросхемы (ИМС) различной степени интеграции. Наблюдается тенденция более ши­рокого применения ИМС высокой степени интеграции - больших (БИС) и сверхбольших (СБИС). Это обусловлено существенным улучшением технико-экономических характеристик аппаратуры, а именно: повышением надежности, быстродействия и помехоустой­чивости; снижением массы, габаритов, потребляемой мощности, стоимости; сокращением сроков проектирования и подготовки про­изводства.

Широкую номенклатуру спе­циализированных БИС при приемлемых затратах на проектирова­ние и производство изготовляют с помощью базовых матричных кристаллов. Для получения БИС на их основе требуется спроекти­ровать и изготовить необходимые (заказные) электрические соеди­нения элементов кристалла. Так как часть конструкции БИС проек­тируется и изготовляется по заказу, то такие специализированные БИС называются полузаказными.

Для БИС характерны такие особенности конструкции, как вы­сокая плотность размещения элементов, многоуровневая разводка, большой размер кристалла, высокая мощность потребления, боль­шое количество выводов. Их конструктивные особенности предъяв­ляют повышенные требования к технологическим процессам сборки и монтажа с целью получения высоконадежных изделий с высоким и стабильным процентом выхода годных микросхем.

Сборка и монтаж - это часть общего технологического процес­са изготовления БИС, в результате проведения которого получают готовую конструкцию ИМС (БИС), т.е. готовые изделия.

Процессы и операции сборки и монтажа являются наиболее трудоемкими в технологии производства ИМС. Если при изготов­лении кристаллов широко применяются высокопроизводительные групповые методы, то при сборке и монтаже оперируют с каждой отдельной ИМС.

Технологическим процессом сборки ИМС (БИС) называют со­вокупность операций по ориентированному разделению пластин и подложек со сформированными элементами на кристаллы или пла­ты, закрепление их на основаниях корпусов, посадочных площадках выводных рамок и т.д.

Технологическим процессом монтажа ИМС называют совокупность операций, направленных на получение электрических соединений кристалла со следующим коммутирую­щим уровнем, т.е. с выводами рамок, гибких носителей, оснований корпусов, либо с контактными площадками подложек плат. Герме­тизация ИМС входит в число монтажных операций только в том случае, если она является бескорпусной, и сводится к формирова­нию защитных покрытий путем заливки смонтированного кристал­ла (как правило, его рабочей поверхности) специальным герметизи­рующим покрытием (чаще всего называемым герметиком).