Полиимидный носитель с алюминиевыми выводами

Конструкция полиимидного носителя с А1-выводами представлена на рис.8. Практически все типы ленточных носителей конструктивно имеют три функциональные зоны (см. рис.8.):

1. Внутренняя зона А предназначена для монтажа кристалла. Созданные в ней узкие, балочные выводы расположены в соответствии с контактными площадками кристалла БИС.

2. Монтажная зона Б, для присоединения выводов носителя к контактным площадкам коммутационной платы. В ней находятся более широкие балочные выводы, чем в зоне А.

З. Периферийная (измерительная) зона выводов В используется для измерений электрических параметров БИС и технологических испытаний в процессе производства.

В отдельных конструкциях ленточных носителей можно выделить 4-ю зону, расположенную в периферийной области, это зона маркировки и перфорации, (см. рис. 10), в других конструкциях маркировку располагают в свободных местах измерительной зоны В.

Рис. 8. Конструкция полиимидного носителя с алюминиевыми выводами для кристаллодержателя;

А - внутренняя зона, Б - монтажная зона, В - измерительная зона, Г - место маркировки, Д - крепежные отверстия.

При монтаже на коммутационную плату полиимидный носитель обрезают по краю зоны Б.

В угловых участках измерительной зоны расположены 3 крепежных отверстия Д предназначенные 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.

Конструкция выводов ленточного носителя во внутренней зоне может быть выполнена в одном из двух вариантов (см. рис. 9): консольном (а) и закрепленном (б). Ширина выводов носителя в этой зоне определяется размерами КП кристаллов и составляет 0,08 - 0,15 мм, шаг выводов соответствует шагу КП кристалла. Ширина защитного полиамидного кольца составляет 0,3 - 0,5 мм. В закрепленном варианте конструкции (рис. 9, б) ширина внутреннего опорного полиимидного кольца обычно равна 0,3 - 0,5 мм, а величина захода на это кольцо "Ь" оставляет 0,15 - 0,35 мм.

Рис. 9. Варианты конструкции выводов ленточного носителя:

консольная (а) и закрепленная (б).

1 – кристалл; 2 – КП кристалла; 3 – алюминиевый вывод; 4 – защитное полиимидное кольцо; 5 – внутреннее опорное полиимидное кольцо; 6 – промежуточное полиимидное кольцо.

Рис. 10. Трехслойный полиимидный носитель с алюминиевыми выводами;

1 – кристалл; 2 – КП кристалла; 3 – алюминиевый вывод; 4 – защитное кольцо из Al₂O₃ (2 – 3 мкм); 5 – полиимид; 6 – адгезионный клеевой

- формирование защитного покрытия с предварительной просушкой изделия и контроль внешнего вида;

- технологические испытания. Контроль качества (если изделие бракованное, произвести анализ и, если возможно, регенерацию брака;

- контроль функциональных параметров;

- электротермотренировка микросхем;

- контроль качества. В случае обнаружения брака произвести анализ и регенерацию брака;

-приемо-сдаточные испытания;

-упаковка годных изделий в тару.

Технологический процесс сборки и монтажа бескорпусного кристалла на гибкий носитель начинается с параллельной подготовки кристалла и гибкого основания.

Для того чтобы изготовить кристалл, необходимо исходную пластину разделить на модули. Чаще всего для этого используется механическое скрайбирование (алмазным резцом). Этот способ является наиболее простым и производительным.

Для этой операции используется стандартное оборудование типа АЛМАЗ.

Далее поверхность кристалла очищается, и производят контроль внешнего вида - для устранения бракованных заготовок.

Параллельно этому процессу проходит и заготовка гибкого носителя: на гибкой ленте формируется рисунок коммутации, необходимый для последующего электрического соединения носителя с кристаллом. Используется технологический процесс формирования двухуровневой коммутации на полиимидной пленке (рис.11). Затем проводится контроль для выявления негодных заготовок.

На следующем этапе производят установку кристаллов на гибкий носитель и монтаж кристалла с помощью жестких организованных алюминиевых выводов. На рис.12 показан фрагмент установки кристалла на гибкий носитель.

Присоединение Аl - выводов носителя к Аl контактным площадкам кристалла производится методом ультразвуковой сварки (УЗС), при этом выводы алюминиевых рамок носителя не требуют дополнительного нанесения какого-либо покрытия. Для ультразвуковой сварки используется установка УЗС ПМ-2.5.

Поочередное присоединение выводов носителя к соответствующим контактным площадкам кристалла конечно же снижает производительность процесса, однако применение машинной ориентации и отработки в значительной степени позволяет автоматизировать процесс микромонтажа в целом. Далее осуществляется просушка изделия, так полиимидный носитель имеет достаточно высокий показатель водопоглощаемости. Для технологической защиты изделия в процессе монтажа применяется защитное покрытие АД -9103, обладающее достаточной химической и термической стабильностью и хорошими изоляционными свойствами.

На следующем этапе проводят технологические испытания для выявления изделий, не соответствующих нужным технологическим показателям. Изделия, не прошедшие испытания по каким-либо параметрам, отправляют на анализ и регенерацию брака. Если же брак не восстанавливаемый, то изделие отправляют в изолятор брака (ИБ).

Изделие, прошедшее технологические испытания, отправляют на электротермотренировку - для контроля электрических и температурных показателей. Бракованную сборку анализируют и, если это возможно, исправляют брак. Окончательно бракованное изделие посылают в ИБ.

Изделия, прошедшие электротермотренировку, маркируют и проводят приемосдаточные испытания. Бракованные экземпляры отправляют на анализ и регенерацию брака, а годные упаковывают и подготавливают к транспортировке или применению.

Для данного технологического процесса рекомендуется применение автоматической системы управления технологическим процессом и контролем качества (АСУ ТП и КК).

Схема технологического процесса сборки и монтажа кристалла рис 13

Рис. 11. Схема основных этапов технологического процесса

изготовления двухуровневой коммутации гибкого носителя для

кристаллодержателя; ФЛ – фотолитография.

Рис. 12. Фрагмент конструкции гибкого носителя (вид сверху)

Рис. 13. Схема основных этапов технологического процесса сборки и монтажа кристалла на гибком носителе; ГН – гибкий носитель; ЕД – есть дефект; ИИ – исправленное изделие; ИБ – изолятор брака; АСУ ТП и КК – автоматизированная система управления технологическим процессом и контролем качества.