RU2504046C1

RU2504046C1 - Method to produce interconnections in high-density electronic modules

Info

Publication number: RU2504046C1
Application number: RU2012129501/28A
Authority: RU
Inventors: Леонид Викторович Воронцов; Ринат Шаукатович Тахаутдинов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега"
Priority date: 2012-07-12
Filing date: 2012-07-12
Publication date: 2014-01-10

Abstract

FIELD: instrument making.

SUBSTANCE: in the initial stock they open windows in a layer of polymer, they fill these windows with a conducting material, they open windows in the conducting layer, they fill these windows with a polymer, after filling of the windows in the conducting layer with the polymer they separate the stock into separate parts, lay them in series into a packet and connect layers of the packet with the bearing substrate.

EFFECT: expanded arsenal of methods to reduce cost of manufacturing and accelerate the process of creation of high-density electronic modules.

29 dwg

Description

Изобретение относится к разделу электроники - микроэлектронике.The invention relates to the field of electronics - microelectronics.

Важным этапом в производстве высокоплотных электронных модулей является формирование межсоединений. Техническим результатом изобретения является расширение арсенала способов снижения стоимости изготовления высокоплотных электронных модулей. В данном случае этот результат достигается на этапе формирования межсоединений.An important step in the production of high-density electronic modules is the formation of interconnects. The technical result of the invention is to expand the arsenal of methods to reduce the cost of manufacturing high-density electronic modules. In this case, this result is achieved at the stage of formation of interconnects.

Рассмотрим аналоги.Let's consider analogues.

По российскому патенту 2133522 предлагается способ изготовления и контроля электронных компонентов, который заключается в том, «что множество кристаллов располагают в пресс-форме, ориентируясь на контактные площадки кристаллов и базовые элементы пресс-формы, изолируют все незащищенные поверхности кристаллов, кроме контактных площадок. Специфика способа заключается в том, что при расположении в пресс-форме кристаллы фиксируют между собой с образованием группового носителя, обеспечивая расположение лицевых поверхностей кристаллов в единой плоскости с одной из поверхностей группового носителя, при этом на эту плоскость наносят одновременно все проводники, необходимые для электротермотренировки и контроля, а также внешний разъем носителя. Одновременно с кристаллами в пресс-форму помещают групповую металлическую рамку, которую фиксируют одновременно с кристаллами. Групповой носитель может быть также образован гибкой печатной платой, соединенной с жестким основанием. Техническим результатом изобретения является удешевление процессов электротермотренировки и финишного контроля, сокращение длительности технологического процесса сборки и контроля электронного компонента».According to Russian patent 2133522, a method for the manufacture and control of electronic components is proposed, which consists in “that a plurality of crystals are placed in the mold, focusing on the contact pads of the crystals and the basic elements of the mold, isolate all unprotected crystal surfaces, except for the contact pads. The specificity of the method lies in the fact that, when placed in a mold, the crystals are fixed with each other with the formation of a group carrier, ensuring that the front surfaces of the crystals are in the same plane with one of the surfaces of the group carrier, while all the conductors necessary for electrotraining are applied to this plane simultaneously and control, as well as an external media connector. Simultaneously with the crystals, a group metal frame is placed in the mold, which is fixed simultaneously with the crystals. The group medium may also be formed by a flexible printed circuit board connected to a rigid base. The technical result of the invention is to reduce the cost of electrothermal training and finishing control, reducing the duration of the assembly process and control of the electronic component. "

Известен способ изготовления многокомпонентного трехмерного электронного модуля по российскому патенту 2193260:A known method of manufacturing a multicomponent three-dimensional electronic module according to Russian patent 2193260:

«Сущность изобретения: бескорпусные компоненты размещают в окнах групповой керамической заготовки с ориентацией по контуру и с соблюдением единой плоскости расположения активных зон компонентов и лицевой поверхности заготовки. Компоненты фиксируют в таком положении и изолируют электрически незащищенные зоны компонентов по их лицевой стороне. Далее наносят преимущественно методом вакуумного напыления проводники на лицевую и обратную стороны заготовки и компонентов, одновременно формируя разъем и соединительные проводники, необходимые для электротермотренировки и контроля. Годные микроплаты вырезают из групповой заготовки и собирают в пакет, соединяя их между собой капиллярной пайкой. К одной из граней пакета припаивают теплорастекатель с внешними выводами и герметизируют изготовленный модуль. Техническим результатом является получение трехмерных модулей с высокой плотностью упаковки, с эффективным теплоотводом и низкой себестоимостью».“Summary of the invention: unpackaged components are placed in the windows of a group of ceramic billets with an orientation along the contour and in compliance with a single plane of arrangement of the active zones of the components and the front surface of the billet. The components are fixed in this position and insulate the electrically unprotected areas of the components on their front side. Next, conductors are mainly applied by vacuum spraying to the front and back sides of the workpiece and components, while simultaneously forming a connector and connecting conductors necessary for electrothermal training and control. Suitable microplates are cut from a group blank and assembled into a bag, connecting them together by capillary soldering. A heat dissipator with external leads is soldered to one of the faces of the bag and the manufactured module is sealed. The technical result is to obtain three-dimensional modules with a high packing density, with efficient heat dissipation and low cost. "

Эти способы не отличаются универсальностью. Предлагается универсальный способ снижения стоимости изготовления высокоплотных электронных модулей. Он состоит в следующем.These methods are not versatile. A universal method for reducing the cost of manufacturing high-density electronic modules is proposed. It consists of the following.

Известны этапы получения межсоединений в многослойных печатных платах, которые могут быть отнесены к высокоплотным электронным модулям (Ильин В.А. Технология изготовления печатных плат. Л., 1984) и которые могут быть обобщены следующим образом (пример представлен на фиг.1-22):The known stages of obtaining interconnects in multilayer printed circuit boards, which can be attributed to high-density electronic modules (Ilyin V.A. Production technology of printed circuit boards. L., 1984) and which can be summarized as follows (an example is shown in Figs. 1-22) :

1. Исходную заготовку: полимерную пленку 2 с нанесенным слоем проводящего материала (меди) 1, называемую далее фольгированным материалом (фиг.1), разделяют на части (фиг.2; 3 - слой 1, 4 - слой 2, 5 - слой 3, 6 - слой 4).1. The initial preform: a polymer film 2 with a layer of conductive material (copper) 1, hereinafter referred to as foil material (Fig. 1), is divided into parts (Fig. 2; 3 - layer 1, 4 - layer 2, 5 - layer 3 , 6 - layer 4).

2. Вскрывают окна в полимерной пленке слоя 1 (фиг.3).2. Open the window in the polymer film of layer 1 (figure 3).

3. Заполняют окна в полимерной пленке слоя 1 проводящим материалом (фиг.4).3. Fill the windows in the polymer film of layer 1 with conductive material (figure 4).

4. Наклеивают слой 1 на несущую подложку 7 (фиг.5).4. Glue the layer 1 on the carrier substrate 7 (figure 5).

5. Вскрывают окна в проводящем материале слоя 1 (фиг.6).5. Open the window in the conductive material of the layer 1 (Fig.6).

6. Заполняют окна в проводящем материале слоя 1 полимером (фиг.7).6. Fill the window in the conductive material of the layer 1 with polymer (Fig.7).

7. Наклеивают слой 2 фольгированного материала (фиг.8).7. A layer 2 of foil material is glued (Fig. 8).

8. Вскрывают переходные окна проводящего слоя 2 (фиг.9).8. Open the transition window of the conductive layer 2 (Fig.9).

9. Заполняют проводящим материалом переходные окна проводящего слоя 2 (фиг.10).9. Fill the conductive material of the transition window of the conductive layer 2 (figure 10).

10. Вскрывают окна в проводящем слое 2 (фиг.11).10. Open the windows in the conductive layer 2 (Fig.11).

11. Заполняют окна в проводящем слое 2 полимером (фиг.12).11. Fill the window in the conductive layer 2 with polymer (Fig).

12. Наклеивают слой 3 фольгированного материала (фиг.13).12. Glue a layer 3 of foil material (Fig.13).

13. Вскрывают переходные окна проводящего слоя 3 (фиг.14).13. Open the transition window of the conductive layer 3 (Fig.14).

14. Заполняют проводящим материалом переходные окна проводящего слоя 3 (фиг.15).14. Fill the conductive material of the transition window of the conductive layer 3 (Fig.15).

15. Вскрывают окна в проводящем слое 3 (фиг.16).15. Open the windows in the conductive layer 3 (Fig.16).

16. Заполняют окна в проводящем слое 3 полимером (фиг.17).16. Fill the windows in the conductive layer 3 with polymer (Fig.17).

17. Наклеивают слой 4 фольгированного материала (фиг.18).17. Glue a layer 4 of foil material (Fig. 18).

18. Вскрывают переходные окна проводящего слоя 4 (фиг.19).18. Open the transition window of the conductive layer 4 (Fig.19).

19. Заполняют проводящим материалом переходные окна проводящего слоя 4 (фиг.20).19. Fill the conductive material of the transition window of the conductive layer 4 (Fig.20).

20. Вскрывают окна в проводящем слое 4 (фиг.21).20. Open the window in the conductive layer 4 (Fig.21).

21. Заполняют окна в проводящем слое 4 полимером (фиг.22).21. Fill the window in the conductive layer 4 with polymer (Fig.22).

Этот способ является прототипом.This method is a prototype.

С целью ускорения процесса создания высокоплотных электронных модулей и его удешевления разделяют заготовку на отдельные части после заполнения окон в проводящем слое полимером. Затем их последовательно укладывают в пакет и сращивают слои пакета совместно с несущей подложкой. Тогда формирование межсоединений в высокоплотных электронных модулях осуществляется последовательно следующим образом (пример представлен на фиг.23-29):In order to accelerate the process of creating high-density electronic modules and reduce its cost, the workpiece is divided into separate parts after filling the windows in the conductive layer with polymer. Then they are successively stacked in a bag and spliced layers of the package together with the carrier substrate. Then the formation of interconnects in high-density electronic modules is carried out sequentially as follows (an example is presented in Fig.23-29):

1. В исходной заготовке, представляющей собой полимерную пленку 2 с нанесенным слоем проводящего материала (меди) 1 (фиг.23), вскрывают окна в слое полимера (фиг.24).1. In the initial preform, which is a polymer film 2 with a deposited layer of conductive material (copper) 1 (Fig.23), open the windows in the polymer layer (Fig.24).

2. Заполняют окна в слое полимера проводящим материалом (фиг.25).2. Fill the windows in the polymer layer with a conductive material (Fig.25).

3. Вскрывают окна в проводящем слое (фиг.26).3. Open the window in the conductive layer (Fig.26).

4. Заполняют окна в проводящем слое полимером (фиг.27).4. Fill the windows in the conductive layer with polymer (Fig.27).

5. Разделяют заготовку на отдельные части (фиг.28).5. Divide the workpiece into separate parts (Fig.28).

6. Последовательно укладывают части заготовки в пакет и сращивают слои пакета с несущей подложкой 7 (фиг.29).6. Consistently stack the parts of the preform in the bag and merge the layers of the bag with the carrier substrate 7 (Fig.29).

Фиг.1-22 иллюстрируют способ-прототип, а фиг.23-29 - предлагаемый способ.Figure 1-22 illustrate the prototype method, and Fig.23-29 - the proposed method.

Сравнение прототипа и предлагаемого способа показывает, что изобретение позволяет ускорить процесс получения межсоединений в высокоплотных электронных модулях и удешевить его.A comparison of the prototype and the proposed method shows that the invention allows to accelerate the process of obtaining interconnects in high-density electronic modules and to reduce the cost of it.

Claims

Способ получения межсоединений в высокоплотных электронных модулях, заключающийся в том, что в исходной заготовке вскрывают окна в слое полимера, заполняют эти окна проводящим материалом, вскрывают окна в проводящем слое, заполняют эти окна полимером, отличающийся тем, что после заполнения окон в проводящем слое полимером разделяют заготовку на отдельные части, последовательно укладывают их в пакет и сращивают слои пакета совместно с несущей подложкой. A method for producing interconnects in high-density electronic modules, which consists in opening the windows in the polymer layer in the initial blank, filling these windows with conductive material, opening the windows in the conductive layer, filling these windows with polymer, characterized in that after filling the windows in the conductive layer with polymer divide the workpiece into separate parts, sequentially lay them in a bag and spliced layers of the bag together with the carrier substrate.