RU2581155C1 - Способ изготовления электронного узла - Google Patents
Способ изготовления электронного узла Download PDFInfo
- Publication number
- RU2581155C1 RU2581155C1 RU2014149659/07A RU2014149659A RU2581155C1 RU 2581155 C1 RU2581155 C1 RU 2581155C1 RU 2014149659/07 A RU2014149659/07 A RU 2014149659/07A RU 2014149659 A RU2014149659 A RU 2014149659A RU 2581155 C1 RU2581155 C1 RU 2581155C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- base
- adhesive tape
- polyimide varnish
- topology
- vacuum
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000002966 varnish Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 claims abstract description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 24
- 150000002739 metals Chemical group 0.000 claims description 6
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 abstract description 8
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 28
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 101150084740 CFAP126 gene Proteins 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000012661 Dyskinesia Diseases 0.000 description 1
- 102100039031 Protein Flattop Human genes 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 230000017311 musculoskeletal movement, spinal reflex action Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits
- H05K3/4697—Manufacturing multilayer circuits having cavities, e.g. for mounting components
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
Изобретение относится к приборостроению, а именно к технологии производства многокристальных модулей, микросборок и модулей с внутренним монтажом компонентов. Технический результат - снижение массы и габаритов, уменьшение трудоемкости и повышение надежности электронных узлов. Достигается тем, что в способе изготовления электронного узла вместо корпусных компонентов применяют бескорпусные кристаллы, в качестве основания используют пластину монокристаллического кремния. Формируют в ней сквозные окна с линейными размерами, соответствующими линейным размерам устанавливаемых в них бескорпусных кристаллов. Закрепляют с одной стороны основания липкую ленту, клеящейся стороной к поверхности основания. Устанавливают в сквозные окна кристаллы лицевой стороной к клеящейся стороне липкой ленты. Герметизируют полиимидным лаком. Затем формируют отверстия в слое полиимидного лака так, чтобы вскрыть контактные площадки кристалла. Для формирования топологии и коммутации слоев используют вакуумно-плазменное осаждение металлов через тонкую съемную маску со сформированной на ней топологией или используют процессы фотолитографии после вакуумно-плазменного осаждения металлов. 1 ил.
Description
Изобретение относится к приборостроению, а именно к технологии производства многокристальных модулей, микросборок и модулей с внутренним монтажом компонентов.
Известен способ изготовления электронного узла, в котором в проводящем слое несущей пленки узла создаются отверстия под размещения столбиковых выводов, сформированных на контактных площадках электронного компонента [1]. Затем компонент устанавливается на пленку таким образом, чтобы столбиковые выводы входили в отверстия проводящего слоя, с обратной стороны от столбиковых выводов компонент частично встраивается в диэлектрический слой. После чего несущий слой пленки удаляется, оставляя столбиковые выводы открытыми, а затем происходит формирование слоя металлизации с контактированием столбиковых выводов.
Недостатком этого способа является необходимость создания столбиковых выводов на контактных площадках полупроводниковых компонентов, что ведет к увеличению числа технологических операций и соответственно к увеличению стоимости производства электронных узлов.
Известен способ изготовления электронного узла, включающий размещение компонентов на планарном основании со сформированными переходными отверстиями к выводам компонентов, проводникам и контактным площадкам, герметизацию, формирование и коммутацию слоев [2].
Недостатком данного способа является применение корпусированных электронных компонентов, что ведет к значительному увеличению массогабаритных характеристик узлов. Установка корпусных элементов требует высокой точности, которую не обеспечивает данный способ. То есть не обеспечивается точность позиционирования компонентов на основании. Другим недостатком является разварка кристаллов. Это увеличивает трудоемкость и снижает надежность электронных узлов в целом.
Задачей, на которую направлено изобретение, является снижение массы и габаритов, уменьшение трудоемкости и повышение надежности электронных узлов.
Для достижения указанной цели в способе изготовления электронного узла, включающем размещение компонентов на планарном основании, герметизацию, формирование и коммутацию слоев, применяют бескорпусные кристаллы, в качестве основания используют пластину монокристаллического кремния, формируют в ней сквозные окна с линейными размерами, соответствующими линейным размерам устанавливаемых в них бескорпусных кристаллов, закрепляют с одной стороны основания липкую ленту - клеящейся стороной к поверхности основания, устанавливают в сквозные окна кристаллы лицевой стороной к клеящейся стороне липкой ленты, проводят герметизацию полиимидным лаком, затем формируют отверстия в слое полиимидного лака так, чтобы вскрыть контактные площадки кристалла, для формирования топологии и коммутации слоев используют вакуумно-плазменное осаждение металлов через тонкую съемную маску со сформированной на ней топологией или используют процессы фотолитографии после вакуумно-плазменного осаждения металлов.
Отличительными признаками заявленного способа является то, что вместо корпусных компонентов применяют бескорпусные кристаллы, в качестве основания используют пластину монокристаллического кремния, формируют в ней сквозные окна с линейными размерами, соответствующими линейным размерам устанавливаемых в них бескорпусных кристаллов, закрепляют с одной стороны основания липкую ленту - клеящейся стороной к поверхности основания, устанавливают в сквозные окна кристаллы лицевой стороной к клеящейся стороне липкой ленты, проводят герметизацию полиимидным лаком, затем формируют отверстия в слое полиимидного лака так, чтобы вскрыть контактные площадки кристалла, для формирования топологии и коммутации слоев используют вакуумно-плазменное осаждение металлов через тонкую съемную маску со сформированной на ней топологией или используют процессы фотолитографии после вакуумно-плазменного осаждения металлов.
Использование пластины монокристаллического кремния позволяет формировать на ней при помощи высокопрецизионных процессов микроэлектроники места для установки бескорпусных кристаллов, а именно сквозные окна. Точность формирования таких мест - сквозных окон, их линейных размеров, соответствующих линейным размерам кристалла, определяется высокоточным оборудованием, применяемым для изготовления интегральных микросхем, и составляет десятые и сотые доли микрона. Использование групповых технологий позволяет одновременно с высокой точностью одновременно обрабатывать десятки пластин монокристаллического кремния. Тем самым изготавливать основание для плат электронных узлов с меньшей трудоемкостью и высокой точностью, чем в прототипе. Одновременно пластины монокристаллического кремния необходимы для жесткости конструкции, обеспечения планарности и дополнительного теплоотвода при последующих технологических операциях. Это обеспечивает высокую точность установленных компонентов на основании без дополнительных технологических операций и повышение надежности за счет повышения качества изготавливаемых электронных узлов. Бескорпусные кристаллы интегральных схем прецизионно устанавливают на основании в сформированные места. 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. Величина усилия должна быть такова, чтобы не повредить лицевую поверхность кристаллов, а лишь обеспечить фиксацию их и исключить непроизвольное перемещение вдоль горизонтальной поверхности основания. Герметизация полиимидным лаком необходима не только для изоляции кристаллов - формирования диэлектрического слоя, но и служит для формирования топологии и коммутации, межслойных соединений - путем вскрытия отверстий в местах контактных площадок кристаллов. Монтаж или электрический контакт с электронными компонентами осуществляется без пайки и сварки методом вакуумного напыления металлов. Топология слоев коммутации изделия формируется методом фотолитографии. При формировании топологии слоев коммутации изделия возможно использовать способ напыления металлов через очень тонкую съемную маску, плотно прижатую к основанию. Использование такой коммутации исключает пайку и сварку, устраняет паразитные электромагнитные явления, связанные с паяными и сварными соединениями, увеличивает надежность, увеличивает быстродействие, повышает вибростойкость и термостойкость электронных узлов, повышает плотность электрической схемы, улучшает трассировку, снижает уровень помех и шумов. Отсутствуют дефекты, связанные с пайкой и сваркой, а именно короткие замыкания, обрывы, пустоты, остаточные деформации и т.п. А это повышает надежность электронного узла, снижает трудоемкость и массогабаритные параметры. При производстве таким способом электронных узлов достигается уровень автоматизации, сравнимый с уровнем автоматизации микроэлектронных производств, так как используется аналогичный набор технологического оборудования.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежом фиг. 1 (а, б, в, г, д, е, ж, з - вариант последовательных технологических операций изготовления фрагмента электронного узла на пластине монокристаллического Кремния), где
1 - основание-пластина монокристаллического кремния,
2 - сквозные окна,
3 - бескорпусные кристаллы,
4 - липкая лента,
5 - слой полиимидного лака,
6 - отверстия в полиимидном лаке,
7 - слой коммутации,
8 - слой диэлектрика,
9 - второй слой коммутации,
10 - бескорпусные компоненты.
Способ реализуется следующим образом. На основание-пластину монокристаллического кремния 1 наносят защитную тонкую металлическую пленку. Затем известным методом фотолитографии формируют рисунок в слое металлизации на основание-пластине монокристаллического кремния 1 (1а). Далее в основании-пластине монокристаллического кремния 1 методом плазмохимического травления формируют сквозные окна 2 (1б). Устанавливают бескорпусные кристаллы 3 в сквозные окна 2 основания-пластины монокристаллического кремния 1 на липкую ленту 4 лицевой стороной вниз (1в). Проводят герметизацию и защиту бескорпусных кристаллов 3 слоем полиимидного лака 5 (1г). Затем методами фотолитографии формируют отверстия 6 в слое полиимидного фотолака 5 до контактных площадок бескорпусного кристалла 3 (1д). После этого методами ваакумного напыления и операции фотолитографии формируют первый слоя коммутации 7 (1е). Далее формируют второй слой диэлектрика 8 и второй слой коммутации 9 с установкой бескорпусных компонентов 10 (1ж). Последняя операция-вырезка готового микроузла из основания-пластины монокристаллического кремния 1 (1з).
Пример. Изготовление высокоплотного многокристального модуля памяти СОЗУ 64 Мбит.
На основание-пластину монокристаллического кремния диаметром 100 мм КДБ-10 ориентации (111) наносят защитную тонкую металлическую пленку А1. Метод нанесения - магнетронное напыление, толщина 500 нм. Затем известным методом фотолитографии формируют рисунок в слое металлизации на основание-пластине монокристаллического кремния. Далее в основании-пластине монокристаллического кремния диаметром 100 мм КДБ-10 ориентации (111) методом плазмохимического травления формируют сквозные окна. Устанавливают бескорпусные кристаллы памяти СОЗУ 16 мбит (количество КП около 70, размер 100×100 мкм) в сквозные окна, сформированные в основании-пластине монокристаллического кремния на липкую ленту лицевой стороной вниз. Проводят герметизацию термостойким полиимидным лаком ПО-1-40 (ИБС РАН). Метод нанесения - центрифугирование, толщина 10 мкм. Затем методами фотолитографии формируют отверстия в слое полиимидного фотолака до контактных площадок бескорпусного кристалла. После этого методом магнетронного напыления проводят металлизацию - хром и медь толщиной 2 мкм. Методом фотолитографии формируют первый слоя коммутации. Далее формируют второй слой диэлектрика. Фотопроявляемый диэлектрик - фотолак термостойкий ФЛТП (ИБС РАН). Метод нанесения - центрифугирование, толщина 5 мкм. Проводят фотолитографию. Далее проводят финишный слой металлизации - никель и низкотемпературный припой. Метод нанесения никеля - магнетронное напыление. Паяльную пасту наносят через трафарет. Последняя операция - вырезка готового микроузла из основания-пластины монокристаллического кремния.
Таким образом, предложенный способ обеспечивает снижение трудоемкости, повышение работоспособности, снижение массы и габаритов электронных узлов.
Источники информации
1. Патент США 20130015572.
2. Патент США 8193042 - прототип.
Claims (1)
- Способ изготовления электронного узла, включающий размещение компонентов на планарном основании, герметизацию, формирование и коммутацию слоев, отличающийся тем, что применяют бескорпусные кристаллы, в качестве основания используют пластину монокристаллического кремния, формируют в ней сквозные окна с линейными размерами, соответствующими линейным размерам устанавливаемых в них бескорпусных кристаллов, закрепляют с одной стороны основания липкую ленту - клеящейся стороной к поверхности основания, устанавливают в сквозные окна кристаллы лицевой стороной к клеящейся стороне липкой ленты, проводят герметизацию полиимидным лаком, затем формируют отверстия в слое полиимидного лака так, чтобы вскрыть контактные площадки кристалла, для формирования топологии и коммутации слоев используют вакуумно-плазменное осаждение металлов через тонкую съемную маску со сформированной на ней топологией или используют процессы фотолитографии после вакуумно-плазменного осаждения металлов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014149659/07A RU2581155C1 (ru) | 2014-12-10 | 2014-12-10 | Способ изготовления электронного узла |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014149659/07A RU2581155C1 (ru) | 2014-12-10 | 2014-12-10 | Способ изготовления электронного узла |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2581155C1 true RU2581155C1 (ru) | 2016-04-20 |
Family
ID=56194658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014149659/07A RU2581155C1 (ru) | 2014-12-10 | 2014-12-10 | Способ изготовления электронного узла |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2581155C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2651543C1 (ru) * | 2016-12-07 | 2018-04-20 | Акционерное общество "Авиаавтоматика" имени В.В. Тарасова" | Способ изготовления микроэлектронного узла |
| RU2853895C1 (ru) * | 2025-06-26 | 2025-12-26 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" | Способ изготовления многокристального модуля |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2297736C2 (ru) * | 2002-01-31 | 2007-04-20 | Имбера Электроникс Ой | Способ встраивания компонента в основание и формирования электрического контакта с компонентом |
| RU2454843C1 (ru) * | 2008-09-29 | 2012-06-27 | Шарп Кабусики Кайся | Модуль платы и способ для его производства |
-
2014
- 2014-12-10 RU RU2014149659/07A patent/RU2581155C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2297736C2 (ru) * | 2002-01-31 | 2007-04-20 | Имбера Электроникс Ой | Способ встраивания компонента в основание и формирования электрического контакта с компонентом |
| RU2454843C1 (ru) * | 2008-09-29 | 2012-06-27 | Шарп Кабусики Кайся | Модуль платы и способ для его производства |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2651543C1 (ru) * | 2016-12-07 | 2018-04-20 | Акционерное общество "Авиаавтоматика" имени В.В. Тарасова" | Способ изготовления микроэлектронного узла |
| RU2853895C1 (ru) * | 2025-06-26 | 2025-12-26 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" | Способ изготовления многокристального модуля |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100999907B1 (ko) | 실리콘 기판의 스루홀 플러깅 방법 | |
| JP5449913B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| US7855451B2 (en) | Device having a contacting structure | |
| JP4899604B2 (ja) | 三次元半導体パッケージ製造方法 | |
| TWI676409B (zh) | 用於製造電子模組的方法及電子模組 | |
| JP2003304065A (ja) | 回路基板装置及びその製造方法、並びに半導体装置及びその製造方法 | |
| JP2016219559A5 (ru) | ||
| RU2581155C1 (ru) | Способ изготовления электронного узла | |
| JP2004031710A (ja) | 配線基板の製造方法 | |
| RU2571880C1 (ru) | Способ монтажа микроэлектронных компонентов | |
| TWI749359B (zh) | 配線基板 | |
| CN105321896B (zh) | 嵌入式芯片封装技术 | |
| Loner et al. | Smart PCBs manufacturing technologies | |
| Aschenbrenner et al. | Process flow and manufacturing concept for embedded active devices | |
| RU2511054C2 (ru) | Способ изготовления полупроводниковых приборов | |
| JP3085283B2 (ja) | 電子部品と基板との接続装置及びその接続方法 | |
| TWI852027B (zh) | 用於在基材上形成電路圖案的方法及電子電路 | |
| JP2002151622A (ja) | 半導体回路部品及びその製造方法 | |
| TW202205555A (zh) | 電子封裝及其製造方法 | |
| JP2017073453A (ja) | 電子部品及び電子装置の製造方法 | |
| TWI663666B (zh) | 嵌埋被動元件之轉接介面板結構的製造方法 | |
| CN113766758B (zh) | 一种立体线路的生成方法和线路板 | |
| RU2572588C1 (ru) | Способ изготовления электронных узлов на гибком носителе без процессов пайки и сварки | |
| JP2008503885A (ja) | セラミック導体路板の形成方法 | |
| JP4909283B2 (ja) | 電子回路の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201211 |