В пособии рассмотрены конструкции и технология производства гибридных функциональных устройств (ГИФУ) на основе корпусных и бескорпусных интегральных микросхем; особое внимание уделено сборочно-монтажным операциям при производстве ГИФУ.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Гибридные интегральные микросхемы, микросборки, гибридные интегральные функциональные устройства и узлы — все эти микроэлектронные изделия в виде сборочных единиц входят в состав микроэлектронной аппаратуры (МЭА). Их изготавливают с использованием гибридной тонко- или толстопленочной технологии (см. книгу 4). При их проектировании стремятся достичь высоких показателей микроминиатюризации МЭА (см. книгу 8). В чем же различие между ними? ГИС проектируют и выпускают серийно либо как микросхемы общего применения, а также как схемы частного применения, необходимые для производства конкретного вида МЭА. Микросборки создаются только как изделия частного применения. Существует такое определение: микросборка — это микроэлектронное изделие, которое выполняет определенную функцию преобразования сигнала, состоит из интегральных микросхем (в корпусах или бескорпусных) и других электрорадиоэлементов, находящихся в различных сочетаниях, разрабатывается и изготавливается производителями радиоэлектронной аппаратуры для улучшения показателей ее миниатюризации.
Термин «гибридные интегральные функциональные устройства» (ГИФУ) появился в конце 70-х годов для обозначения функционально и конструктивно сложных микроэлектронных изделий, с особо высокими показателями микроминиатюризации. ГИФУ могут содержать не только бес-корпусные и корпусирсванные ИМС и различные электрорадиоэлементы, собранные на одной коммутационной плате, но и несколько коммутационных плат, конструктивно и электрически связанных между собой. Они, так же как и микросборки, не могут быть использованы для самостоятельного применения вне той аппаратуры, для которой созданы. Этим они функционально и конструктивно отличаются от радиоэлектронных ячеек.
Для обозначения микросборок и ГИФУ в настоящее время предложен единый термин (см. ГОСТ 26632—85)
«радиоэлектронный функциональный узел» (РЭФУ). РЭФУ — это радиоэлектронное устройство, представляющее собой функционально законченную сборочную единицу, выполненную на несущей конструкции, реализующее функцию преобразования сигнала и не имеющее самостоятельного эксплуатационного применения.
В данном учебном пособии рассмотрены различные типы ГИФУ, особое внимание уделено операциям сборки этих •сложных изделий.
Л. А. Коледов
ВВЕДЕНИЕ
В устройствах МЭА плотность упаковки элементов, достигнутая в кристаллах ИМС, из-за низкой плотности проводников печатных плат, необходимости применения устройств теплоотвода и других габаритных конструкционных элементов снижается. Одним из принципиально новых конструктивно-технологических направлений совершенствования техники монтажа МЭА в части увеличения плотности упаковки элементов и компонентов, снижения материалоемкости (а следовательно, снижения габаритов и массы), роста надежности ячеек и блоков, систем и комплексов МЭА является создание гибридных интегральных функциональных устройств (ГИФУ). Это направление характеризуется применением базовых процессов тонко- и толстопленочной технологии для создания многоуровневых коммутационных плат ГИФУ с высокой плотностью проводников (вместо печатных плат), причем такие платы одновременно могут служить высокоэффективным средством теплоотвода. Кроме того, для ГИФУ характерна высокая плотность размещения на коммутационной плате ИМС и радиокомпонентов (чаще всего бескорпусных).
ГИФУ представляют собой изделия микроэлектроники, состоящие из элементов, компонентов и (или) ИМС, а также микросборок. Несмотря на то что ГИФУ выполняет частную целевую функцию и автономно не эксплуатируется, они чаще всего являются функционально и конструктивно законченным изделием МЭА. К отличительным особенностям ГИФУ необходимо отнести также высокую интеграцию (обычно они содержат свыше 100 000 элементов и компонентов); многоуровневую коммутацию с высокой разрешающей способностью рисунка для электрической связи отдельных элементов, компонентов, ИМС и микросборок, установленных на коммутационную плату; достаточно большие размеры коммутационных плат, изготавливаемых преимущественно методами тонкопленочной или толстопленочной технологии (порядка 100 X 100 мм); при этом конфигурация платы мо-
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие........ 3
Введение ............... 5
ГЛАВА 1. Конструктивно-технологические принципы исполнения ГИФУ в зависимости от назначения и схемотехнического построения..............1!
§ 1.1. Компоновка ГИФУ цифроаналоговой аппаратуры 11 § 1.2. Компоновка СВЧ-устройств МЭА на уровне ГИФУ 19 § 1.3. Компоновка теплонапряженных ГИФУ .... 28
ГЛАВА 2. Элементная база ГИФУ и ее влияние на конструкцию и технологию производства........36
§ 2.1. Тенденции развития производства полупроводниковых СБИС и их влияние на конструкции ГИФУ ... 36 § 2.2. Бескорпусные и корпусные ИМС ... .40
ГЛАВА 3. Подложки и элементы коммутации ГИФУ ... 52
§ 3.1. Многослойные платы на полиимидной пленке . 52
§ 3.2. Теплоотводящие платы ГИФУ...... 60
§ 3.3. Многослойные керамические платы..... 64
§ 3.4. Эффективность методов создания многоуровневой
коммутации ГИФУ........... 67
ГЛАВА 4. Монтаж ГИФУ..........70
§ 4.1. Микромонтаж кристаллов бескорпусных ИМС в
ГИФУ..............70
§ 4.2. Монтаж корпусных ИМС и радиокомпонентов. Гиб. кие автоматизированные и робототехнические комплексы для монтажа ГИФУ...........91
ГЛАВА 5. Защита ГИФУ от дестабилизирующих факторов окружающей среды...........ЮО
§ 5.1. Корпусирование ГИФУ........100
§ 5.2. Контроль герметичности........105
Заключение..............108
Список литературы............по
Цена: 100руб.
