СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №9/2016

СОБЫТИЯ 90 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2016 После глубокого травления в сквоз- ные отверстия кремниевой пласти- ны на липкую ленту с определённым усилием устанавливаются бескорпус- ные кристаллы активной стороной вниз и защищаются с обратной сто- роны кремнийорганическим компа- ундом (см. рис. 2). Зазор между края- ми отверстий кремниевой пластины и краями кристаллов составляет око- ло 5–10 мкм (в зависимости от точ- ности резки пластины и топологиче- ских норм на кристалле). Отверстия, сформированные с такой точностью, позволяют размещать в кремнии кри- сталлы без использования дорогосто- ящего установщика кристаллов. Далее формируется диэлектрический слой из гибко-пластичного полимера, в кото- ром плазмохимическим способом тра- вятся отверстия до контактных пло- щадок кристаллов. Монтаж или элек- трическое соединение с контактными площадками кристаллов осуществляет- ся без пайки и сварки методом вакуум- ного напыления структуры металлов. При необходимости после вакуумного напыления осуществляется электрохи- мическое осаждение металлов. Затем методом фотолитографии создаётся первый слой коммутации (см. рис. 3). Далее формируется второй слой диэ- лектрика и второй слой коммутации (см. рис. 4) по аналогии с предыдущи- ми операциями. На выходных площад- ках модулей, покрытых слоем никеля, формируются столбиковые выводы из припоя. После чего происходит разде- ление мультизаготовки на отдельные модули традиционными способами микроэлектроники (см. рис. 5). В технологической зоне кремниевой мультизаготовки предусмотрены необ- ходимые тестовые структуры для опе- ративного и достоверного контроля параметров в процессе изготовления модулей (электрических параметров, качества выполнения технологиче- ских операций, надёжности). Кроме 3D-многокристальных моду- лей технология позволяет осущест- влять также групповое планарное кор- пусирование кристаллов (см. рис. 6). Технология внутреннего монтажа кристаллов в кремнии крайне актуаль- на и находится в русле основных миро- вых тенденций развития современной электроники, в числе которых микро- миниатюризация, электромагнит- ная помехоустойчивость, повышение быстродействия за счёт сокращения проводных межсоединений, создание сложно-функциональных гибридных микросборок, решение проблем нере- монтопригодности, увеличение функ- циональной сложности и уменьшение себестоимости при массовом выпуске продукции. Подобная технология востребована прежде всего для продукции космиче- ского приборостроения и авиационной промышленности, где массо-габарит- ные характеристики являются критич- ными. Технология обеспечивает суще- ственно меньшие размеры модулей систем управления за счёт более плот- ной компоновки кристаллов внутри гибридной микросборки. Возможно достижение снижения размеров микро- схемы и/или микросборки в 8–11 раз. Основными преимуществами опи- санной технологии являются: ● удешевление производства и уве- личение его скорости: при группо- вой обработке кристаллов на уров- не мультизаготовки за один техно- логический цикл получается целая партия корпусов, а большие выход- ные площадки делаются для всех кор- пусов сразу (на пластине диаметром в 100 мм помещается около 170 кор- пусов размером 6 × 6 мм); ● уход от сварных и пайных соеди- нений: отсутствие межсоединений приводит к устранению токов уте- чек и помех ёмкостной и индуктив- ной природы, и из-за сокращения расстояний между соединениями уве- личивается общее быстродействие; ● выгодная структура цены производ- ства: снижается общая материало- ёмкость, увеличивается скорость работ, возможна быстрая масштаби- руемость, сокращаются сроки изго- товления, снижается себестоимость. АО «Зеленоградский нанотехнологи- ческий центр», выступивший партнё- ром «Фестиваля инноваций», выразил готовность дальнейшего финансиро- вания проекта «ПлатЭКС». В дальней- шем будет обсуждаться возможность интеграции этого метода в процесс производства высокоплотных много- кристальных модулей по техноло- гии 3D-интеграции, реализуемый АО «ЗНТЦ» в настоящее время. Рис. 1. Формирование сквозных окон под кристаллы в кремниевой пластине Рис. 2. Установка и герметизация кристаллов в окнах кремниевой пластины Рис. 4. Формирование второго слоя диэлектрика и второго слоя коммутации, а также внешних столбиковых выводов Рис. 5. Резка пластины на отдельные модули Рис. 6. Мультизаготовка из кремния диаметром 100 мм со встроенными «корпусами» СБИС СнК размером 6 × 6 мм Рис. 3. Формирование первого диэлектрического слоя и первого слоя коммутации