RU2571880C1 - Microelectronic components mounting method - Google Patents
Microelectronic components mounting method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2571880C1 RU2571880C1 RU2015102982/07A RU2015102982A RU2571880C1 RU 2571880 C1 RU2571880 C1 RU 2571880C1 RU 2015102982/07 A RU2015102982/07 A RU 2015102982/07A RU 2015102982 A RU2015102982 A RU 2015102982A RU 2571880 C1 RU2571880 C1 RU 2571880C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- adhesive tape
- crystals
- switching
- components
- layers
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для поверхностного монтажа микроэлектронных компонентов в многокристальные модули, микросборки и модули с внутренним монтажом компонентов.The invention relates to electronic equipment and can be used for surface mounting of microelectronic components into multi-chip modules, microassemblies and modules with internal installation of components.
Известен способ монтажа электронных компонентов с шариковыми выводами методом перевернутого кристалла, включающий нанесение адгезива на контактную поверхность компонента с шариками припоя, установку компонента на монтажную поверхность подложки, расплавление шариков припоем под слоем адгезива, совмещение шариковых выводов с контактными площадками подложки, соединение шариковых выводов с контактными площадками подложки путем прижатия к подложке и отверждении адгезива [1].A known method of mounting electronic components with ball leads by the inverted crystal method, including applying adhesive to the contact surface of the component with solder balls, installing the component on the mounting surface of the substrate, melting the balls with solder under the adhesive layer, aligning the ball leads with the contact pads of the substrate, connecting the ball leads with contact the substrate pads by pressing to the substrate and curing the adhesive [1].
Однако известный способ обладает существенными недостатками. Паяные соединения компонента не пригодны для визуального или автоматического оптического контроля, что требует специальных методов контроля, поскольку требуется идеальная плоскостность монтажных контактных площадок.However, the known method has significant disadvantages. The soldered connections of the component are not suitable for visual or automatic optical control, which requires special control methods, since the ideal flatness of the mounting pads is required.
Необходимы специальные устройства для совмещения. Максимальная площадь контакта шарикового вывода равна площади контактной площадки на печатной плате. Монтажные контактные площадки резко сокращают полезную для разводки площадь платы.Special matching devices are needed. The maximum contact area of the ball terminal is equal to the area of the contact area on the printed circuit board. Mounting pads dramatically reduce the board area usable for wiring.
Известен способ монтажа микроэлектронных компонентов на основе гибко-жестких печатных плат, включающий размещение на основании предварительно протестированных и запрограммированных компонентов, их герметизацию, металлизацию и формирование необходимых слоев [2].A known method of mounting microelectronic components based on flexible-rigid printed circuit boards, including the placement on the basis of previously tested and programmed components, their sealing, metallization and the formation of the necessary layers [2].
Монтаж микроэлектронных компонентов проводится без использования припоя и олова и проблем, связанных с термообработкой. Микроэлектронные компоненты устанавливаются первыми, затем изготавливаются слои схемы.Installation of microelectronic components is carried out without the use of solder and tin and the problems associated with heat treatment. Microelectronic components are installed first, then circuit layers are made.
Стандартной платы не требуется, сокращается время производственного цикла, уменьшаются затраты и сложность, а также снижаются проблемы надежности платы.A standard board is not required, the production cycle time is reduced, costs and complexity are reduced, and the reliability problems of the board are reduced.
Недостатком данного способа является низкая точность позиционирования компонентов на основании, что приводит к ошибке трассирования схемы. Еще одним недостатком является разварка кристаллов. Эта технологическая операция снижает надежность и увеличивает трудоемкость многокристальных модулей и микросборок. Применение корпусированных электронных компонентов ведет к значительному увеличению массогабаритных характеристик узлов.The disadvantage of this method is the low accuracy of the positioning of the components on the basis of which leads to a trace error of the circuit. Another disadvantage is the separation of crystals. This process operation reduces reliability and increases the complexity of multi-chip modules and microassemblies. The use of packaged electronic components leads to a significant increase in the mass and size characteristics of the nodes.
Задачей, на которое направлено изобретение, является уменьшение трудоемкости изготовления и повышение надежности микроэлектронных узлов, снижение их массогабаритных параметров.The task to which the invention is directed is to reduce the complexity of manufacturing and increase the reliability of microelectronic components, reduce their weight and size parameters.
Для достижения указанной цели в способе монтажа микроэлектронных компонентов, включающем размещение на основании предварительно протестированных и запрограммированных компонентов, их герметизацию, металлизацию и формирование слоев, в качестве запрограммированных компонентов применяют бескорпусные кристаллы, для основания используют металлическую круглую пластину, в которой по заданным координатам формируют отверстия под бескорпусные кристаллы, на одну из поверхностей металлической круглой пластины натягивают липкую ленту, липкой стороной внутрь пластины, бескорпусные кристаллы устанавливают по заданным координатам контактными площадками на поверхность липкой ленты, затем герметизируют, отделяют липкую ленту, наносят полиимидный фотолак, формируют отверстия в полиимидном фотолаке - вскрывают окна ровно над контактными площадками и выводами бескорпусного кристалла, проводят коммутацию методом вакуумного напыления металлов через тонкую съемную маску или фотолитографией после вакуумно-плазменного осаждения металлов из трех слоев послойно, затем наносят второй слой диэлектрика, формируют в нем окна, наносят последний слой металлизации, формируют коммутацию с контактными площадками, затем устанавливают чип компоненты.To achieve this goal, in the method of assembling microelectronic components, which includes placing, on the basis of previously tested and programmed components, their sealing, metallization and layer formation, chip-free crystals are used as programmed components, a metal round plate is used for the base, in which holes are formed at specified coordinates under open shell crystals, on one of the surfaces of a metal round plate pull adhesive tape, sticky with the inside side of the plate, the casing-free crystals are placed in contact coordinates on the surface of the adhesive tape, then sealed, the adhesive tape is separated, the polyimide photographic varnish is applied, holes are formed in the polyimide photographic varnish - the windows are opened exactly above the contact pads and the openings of the open-casing crystal, and they are switched by vacuum deposition of metals through a thin removable mask or photolithography after vacuum-plasma deposition of metals from three layers in layers, then apply second a swarm dielectric layer, windows are formed in it, the last metallization layer is applied, switching with contact pads is formed, then the chip components are installed.
Отличительными признаками заявленного способа является то, что вместо корпусных элементов применяют бескорпусные кристаллы, для основания используют металлическую круглую пластину, в которой по заданным координатам формируют отверстия под бескорпусные кристаллы, на одну из внешних поверхностей металлической пластины натягивают липкую ленту, липкой стороной внутрь пластины, бескорпусные кристаллы устанавливают по заданным координатам контактными площадками на поверхность липкой ленты, затем герметизируют, отделяют липкую ленту, наносят полиимидный фототлак, формируют отверстия в полиимидном фотолаке-вскрывают окна ровно над контактными площадками и выводами бескорпусного кристалла, проводят коммутацию методом вакуумного напыления металлов затем через тонкую съемную маску или используют процессы фотолитографии после вакуумно-плазменного осаждения металлов, причем минимум из двух слоев послойно, наносят второй слой диэлектрика, формируют в нем окна, наносят последний слой металлизации, формируют коммутацию с крупными контактными площадками, затем устанавливают чип компоненты.Distinctive features of the claimed method is that instead of housing elements, shell-free crystals are used, a metal round plate is used for the base, in which holes for shell-free crystals are formed according to the given coordinates, an adhesive tape is pulled onto one of the external surfaces of the metal plate, the sticky side inside the plate, shell-free the crystals are installed at the specified coordinates by the contact pads on the surface of the adhesive tape, then they are sealed, the adhesive tape is separated, n they wear polyimide phototlack, form holes in the polyimide photolack, open windows exactly above the contact pads and openings of the open-frame crystal, carry out switching by vacuum deposition of metals then through a thin removable mask, or use photolithography processes after vacuum-plasma deposition of metals, at least from two layers in layers, a second dielectric layer is applied, windows are formed in it, the last metallization layer is applied, switching with large contact pads is formed, then Component chip.
Применение металлической круглой пластины позволяет использовать для дальнейшей обработки методами микроэлектроники, использующимися для полупроводниковых пластин при производства микроэлектронных компонентов. То есть предлагаемый способ содержит минимальное количество технологических операций, отличающихся от стандартных при производстве интегральных микросхем. При производстве таким способом микроэлектронных узлов достигается уровень автоматизации, сравнимый с уровнем автоматизации микроэлектронных производств, так как используется аналогичный набор технологического оборудования, а это позволяет существенно снизить себестоимость производства радиоэлектронных узлов и существенно улучшить качественные показатели.The use of a metal round plate allows using it for further processing using microelectronics methods used for semiconductor wafers in the production of microelectronic components. That is, the proposed method contains a minimum number of technological operations that differ from standard in the production of integrated circuits. In the production of microelectronic components in this way, a level of automation is achieved that is comparable to the level of automation of microelectronic productions, since a similar set of technological equipment is used, and this can significantly reduce the cost of production of electronic components and significantly improve quality indicators.
Бескорпусные кристаллы интегральных схем прецизионно устанавливают на липкую ленту контактными площадками и выводами к липкой стороне ленты по заданным координатам. Изначально не требуются стандартные или специально сформированные платы с готовой коммутацией, при использовании которых значительно затруднялась высокопрецизионная установка кристаллов.Chipless crystals of integrated circuits are precision mounted on adhesive tape with pads and leads to the adhesive side of the tape at specified coordinates. Initially, standard or specially formed boards with ready-made switching are not required, the use of which greatly complicated the high-precision installation of crystals.
Использование бескорпусных элементов существенно снижает массогабаритные параметры электронного узла. В процессе размещения электронные компоненты прижимаются к липкой ленте контактными площадками или выводами вниз под определенной нагрузкой. Эта операция используется для фиксации установленных бескорпусных элементов для последующей операции нанесения полиимидного лака.The use of frameless elements significantly reduces the overall dimensions of the electronic unit. During the placement, the electronic components are pressed against the adhesive tape by pads or pins down under a certain load. This operation is used to fix the installed frameless elements for the subsequent operation of applying polyimide varnish.
Предлагаемый способ позволяет снизить массогабаритные параметры, устраняет паразитные электромагнитные явления, связанные со сварными соединениями, так как монтаж или электрический контакт с микроэлектронными компонентами осуществляется без сварки методом вакуумного напыления металлов. Увеличивается надежность, увеличивается быстродействие, повышается вибростойкость и термостойкость узлов радиоэлектронной аппаратуры. Отсутствуют дефекты, связанные со сваркой, а именно, короткие замыкания, обрывы, пустоты, остатотные деформации. Предлагаемое изобретение иллюстрируется фиг. 1 (а, б, в, г, д, е, ж.) - последовательность технологических операций способа монтажа микроэлектронных компонентов,The proposed method allows to reduce weight and size parameters, eliminates spurious electromagnetic phenomena associated with welded joints, since installation or electrical contact with microelectronic components is carried out without welding by vacuum deposition of metals. Reliability is increased, speed is increased, vibration resistance and heat resistance of radio electronic equipment units are increased. There are no defects associated with welding, namely, short circuits, breaks, voids, residual deformations. The invention is illustrated in FIG. 1 (a, b, c, d, d, f, f.) - the sequence of technological operations of the method of installation of microelectronic components,
где:Where:
1 - металличекская круглая пластина,1 - metallic round plate,
2 - бескорпусные кристаллы,2 - uncased crystals,
3 - липкая лента,3 - adhesive tape
4 - слой полиимидного фотолака - первый слой диэлектрика,4 - layer of polyimide photolac - the first layer of dielectric,
5 - слой коммутации,5 - layer switching
6 - второй слой диэлектрика,6 - the second dielectric layer,
7 - второй слой коммутации,7 - the second layer of switching,
8 - чип компоненты,8 - chip components,
9 - компаунд.9 - compound.
Способ реализуется следующим образом. По заданным координатам формируют отверстия под бескорпусные кристаллы в круглой металлической пластине. На одну из внешних поверхностей металлической круглой пластины 1 натягивают липкую ленту 3, липкой стороной внутрь пластины 1. Бескорпусные кристаллы 2 устанавливают по заданным координатам контактными площадками на поверхность липкой ленты 3. Бескорпусные кристаллы 2 слегка прижимают к липкой ленте 3 для обеспечения фиксации перед дальнейшими операциями (фиг. 1а). Герметизируют компаундом 9 (фиг. 1б). Отделяют липкую ленту 3 от поверхности металлической круглой пластины 1 (фиг. 1в). Наносят полиимидный фототлак 4 (фиг. 1г). Формируют отверстия в полиимидном фотолаке 4 (фиг. 1г). Вскрывают окна ровно над контактными площадками и выводами бескорпусного кристалла 2 (фиг. 1г). Проводят коммутацию методом вакуумного напыления металлов через тонкую съемную маску или используют процессы фотолитографии после вакуумно-плазменного осаждения металлов, причем минимум из двух слоев послойно 5 (фиг. 1д). Наносят второй слой диэлектрика 6 (фиг. 1e). Формируют в нем окна (фиг. 1e). Наносят последний слой металлизации, формируют коммутацию с крупными контактными площадками 7 (фиг. 1e). Затем устанавливают чип компоненты 8 (фиг. 1ж).The method is implemented as follows. According to the given coordinates, holes are formed for open-frame crystals in a round metal plate. An
Пример.Example.
В алюминиевой пластине АМг 3М толщиной 0,8 мм диаметром 100 мм по заданным координатам формируют отверстия под бескорпусные кристаллы. Затем с одной стороны натягивают липкую ленту липкой стороной внутрь пластины. Бескорпусные кристаллы устанавливают по заданным координатам контактными площадками на поверхность липкой ленты. Бескорпусные кристаллы слегка прижимают к липкой ленте для обеспечения фиксации.In an aluminum plate AMg 3M with a thickness of 0.8 mm and a diameter of 100 mm, holes for shell-free crystals are formed in the given coordinates. Then, on one side, the adhesive tape is pulled with the adhesive side inside the plate. Chip-free crystals are installed at specified coordinates by contact pads on the surface of the adhesive tape. Chipless crystals are gently pressed against the adhesive tape to ensure fixation.
Проводят герметизацию - наносят эпоксидный компаунд К-400. Отделяют липкую ленту от поверхности металлической круглой пластины. Наносят фотопроявляемый диэлектрик - фотолак термостойкий ФЛТП (ИВС РАН) (метод нанесения - центрифугирование, толщина 5 мкм) (задубливание идет до 300 С). Методами фотолитографии формируют отверстия в полиимидном фотолаке - вскрывают окна ровно над контактными площадками и выводами бескорпусного кристалла. Проводят коммутацию методом вакуумного напыления металлов, затем через тонкую съемную маску или используют процессы фотолитографии после вакуумно-плазменного осаждения металлов, причем минимум из двух слоев послойно - осаждают хром затем наносят медь 2 мкм (метод нанесения - магнетронное напыление). Наносят второй слой диэлектрика. Формируют в нем окна. Наносят финишный слой металлизации - никель, затем наносят низкотемпературный припой (метод нанесения - магнетронное напыление, далее паяльная паста через трафарет). Формируют коммутацию с контактными площадками. Затем устанавливают чипкомпоненты.Sealing is carried out - an epoxy compound K-400 is applied. The adhesive tape is separated from the surface of the metal round plate. A photodetectable dielectric is applied - a heat-resistant photolacquer FLTP (IVS RAS) (the method of application is centrifugation,
Таким образом, предложенный способ обеспечивает снижение трудоемкости, повышение работоспособности, снижение массы и габаритов электронных узлов.Thus, the proposed method provides a reduction in the complexity, increased efficiency, reduced weight and dimensions of electronic components.
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ №2331993.1. RF patent No. 2331993.
2. Патент США №8193042 - прототип.2. US patent No. 8193042 - prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015102982/07A RU2571880C1 (en) | 2015-01-30 | 2015-01-30 | Microelectronic components mounting method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015102982/07A RU2571880C1 (en) | 2015-01-30 | 2015-01-30 | Microelectronic components mounting method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2571880C1 true RU2571880C1 (en) | 2015-12-27 |
Family
ID=55023382
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015102982/07A RU2571880C1 (en) | 2015-01-30 | 2015-01-30 | Microelectronic components mounting method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2571880C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2639720C2 (en) * | 2016-06-14 | 2017-12-22 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроения имени академика Н.А. Пилюгина" (ФГУП "НПЦАП") | Printed circuit board with internal mounting of elements and method of its manufacture |
RU2645151C1 (en) * | 2016-10-31 | 2018-02-16 | Акционерное общество "Авиаавтоматика" имени В.В. Тарасова" | Method of manufacturing microelectronic unit |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6991966B2 (en) * | 2002-01-31 | 2006-01-31 | Imbera Electronics Oy | Method for embedding a component in a base and forming a contact |
US8193042B2 (en) * | 2008-10-17 | 2012-06-05 | Occam Portfolio Llc | Flexible circuit assemblies without solder and methods for their manufacture |
US8450753B2 (en) * | 2008-09-29 | 2013-05-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Board module and method of manufacturing same |
RU2490837C2 (en) * | 2009-03-26 | 2013-08-20 | Шарп Кабусики Кайся | Method of assembling microelectronic components |
RU2492549C1 (en) * | 2012-03-20 | 2013-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Method of assembling three-dimensional electronic module |
RU2511054C2 (en) * | 2012-07-27 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Method of making semiconductor devices |
-
2015
- 2015-01-30 RU RU2015102982/07A patent/RU2571880C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6991966B2 (en) * | 2002-01-31 | 2006-01-31 | Imbera Electronics Oy | Method for embedding a component in a base and forming a contact |
US8450753B2 (en) * | 2008-09-29 | 2013-05-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Board module and method of manufacturing same |
US8193042B2 (en) * | 2008-10-17 | 2012-06-05 | Occam Portfolio Llc | Flexible circuit assemblies without solder and methods for their manufacture |
RU2490837C2 (en) * | 2009-03-26 | 2013-08-20 | Шарп Кабусики Кайся | Method of assembling microelectronic components |
RU2492549C1 (en) * | 2012-03-20 | 2013-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Method of assembling three-dimensional electronic module |
RU2511054C2 (en) * | 2012-07-27 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Method of making semiconductor devices |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2639720C2 (en) * | 2016-06-14 | 2017-12-22 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроения имени академика Н.А. Пилюгина" (ФГУП "НПЦАП") | Printed circuit board with internal mounting of elements and method of its manufacture |
RU2645151C1 (en) * | 2016-10-31 | 2018-02-16 | Акционерное общество "Авиаавтоматика" имени В.В. Тарасова" | Method of manufacturing microelectronic unit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4899604B2 (en) | Three-dimensional semiconductor package manufacturing method | |
US5485038A (en) | Microelectronic circuit substrate structure including photoimageable epoxy dielectric layers | |
US8674514B2 (en) | Wiring board, manufacturing method of the wiring board, and semiconductor package | |
KR101193416B1 (en) | Three-dimensionally integrated semiconductor device and method for manufacturing the same | |
US20070216025A1 (en) | Device having a contacting structure | |
CN108307661B (en) | Fully molded miniaturized semiconductor module | |
CN107645849B (en) | Method for manufacturing microwave excitation high-frequency module | |
WO2011102096A1 (en) | High frequency module manufacturing method | |
KR101773222B1 (en) | Semiconductor device and method of making bumpless flipchip interconnect structures | |
US20210144853A1 (en) | Contact pads for electronic substrates and related methods | |
RU2571880C1 (en) | Microelectronic components mounting method | |
CN107331627A (en) | A kind of chip packaging method and chip-packaging structure | |
CN109686669B (en) | Integrated circuit packaging method and packaging structure | |
TW200411886A (en) | An assembly method for a passive component | |
US20110126409A1 (en) | Method of manufacturing printed circuit board | |
US10192842B2 (en) | Package for environmental parameter sensors and method for manufacturing a package for environmental parameter sensors | |
RU2581155C1 (en) | Method of making electronic node | |
JP2011023407A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
Loner et al. | Smart PCBs manufacturing technologies | |
US20150156865A1 (en) | Coreless board for semiconductor package, method of manufacturing the same, and method of manufacturing semiconductor package using the same | |
RU2572588C1 (en) | Method of making electronic assemblies on flexible support without soldering and welding processes | |
JP2012084761A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
JPH09181244A (en) | Semiconductor device | |
JP2002134682A (en) | Manufacturing method of hybrid integrated circuit device | |
KR20220135499A (en) | Printed circuit board and method for manufacturing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210131 |