RU2660121C1 - Способ прецизионного монтажа многокристальных сборок интегральных схем - Google Patents
Способ прецизионного монтажа многокристальных сборок интегральных схем Download PDFInfo
- Publication number
- RU2660121C1 RU2660121C1 RU2017131746A RU2017131746A RU2660121C1 RU 2660121 C1 RU2660121 C1 RU 2660121C1 RU 2017131746 A RU2017131746 A RU 2017131746A RU 2017131746 A RU2017131746 A RU 2017131746A RU 2660121 C1 RU2660121 C1 RU 2660121C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crystal
- crystals
- level
- installation
- adhesive
- Prior art date
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 103
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000000712 assembly Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000429 assembly Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 15
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 15
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 1
- 238000003466 welding 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
- H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
- H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
- H05K13/0495—Mounting of components, e.g. of leadless components having a plurality of work-stations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам, предназначенным для позиционирования, размещения и монтажа частей интегральной схемы в корпусе, а именно прецизионного монтажа многокристальных сборок интегральных схем (ИС) с установкой кристалла на кристалл, и может быть использовано в ракетно-космическом и наземном приборостроении. Технический результат – повышение точности и качества монтажа многокристальных сборок. Это достигается тем, что в способе прецизионного монтажа многокристальных сборок интегральных схем с установкой кристалла на кристалл последовательно позиционируют полупроводниковые кристаллы ручным методом с помощью графических цифровых линеек. Обеспечивается повышение точности и качества монтажа многокристальных сборок. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к способам, предназначенным для позиционирования, размещения и монтажа частей интегральной схемы в корпусе, а именно прецизионного монтажа многокристальных сборок интегральных схем (ИС) с установкой кристалла на кристалл, и может быть использовано в ракетно-космическом приборостроении.
Из уровня техники известен способ изготовления вертикальных контактных структур на полупроводниковых пластинах или печатных платах (см. RU 2600514 C1, 20.10.2016) (1), который может быть использован при высокоплотном монтаже полупроводниковых кристаллов на различные платы с большим количеством контактных межсоединений, а также при 3D-монтаже кристалла на кристалл. Изобретение обеспечивает монтаж кристаллов за счет изготовления вертикальных контактных структур. Таким образом, при изготовлении многокристальных сборок интегральных схем (ИС) с установкой кристалла на кристалл трудоемкость монтажа кристаллов уменьшатся, но увеличивается сложность изготовления корпуса интегральной схемы (ИС), что является недостатком способа (1).
Из уровня техники также известен, выбранный в качестве наиболее близкого аналога, способ монтажа полупроводниковых кристаллов, и устройство для его осуществления (см. WO 2009096454, 06.08.2000) (2), в котором выравнивание и монтаж полупроводникового чипа производится по специальным меткам на корпусе, при сохранении соотношения между отдельными кристаллами, остальные кристаллы притягивают вакуумным инструментом и позиционируют на корпусе, второй уровень кристаллов позиционируется по первому также при сохранении расстояния между кристаллами.
Недостатком выбранного в качестве наиболее близкого аналога способа (2) является то, при упрощении монтажа кристаллов за счет предварительно нанесенных меток усложняется предварительная подготовка корпуса, одновременно снижается универсальность использования корпуса для дальнейшего применения, а также снижается качество и точность позиционирования кристаллов, поскольку они зависят от точности предварительной разметки.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение точности и качества монтажа многокристальных сборок.
Технический результат достигается за счет создания способа прецизионного монтажа многокристальных сборок интегральных схем (ИС) с установкой кристалла на кристалл, который включает градуировку графических цифровых линеек устройства для установки кристаллов в корпус при помощи линейки с точностью шкалы до 10 мкм, установку ширины первой пары графических цифровых линеек, равной необходимому расстоянию между колодцем корпуса ИС и кристаллом, установку ширины второй пары последующих пар графических цифровых линеек, количество которых соответствует количеству уровней кристаллов многокристальной сборки, равной необходимому смещению последующего уровня кристаллов относительно предыдущего по осям Х и У соответственно, установку корпуса с нанесенным адгезивом с совмещением его сторон с наружными частями графической цифровой линейки при помощи блока из двух видеокамер, позволяющего просматривать монтируемую интегральную схему с двух сторон, далее осуществляют подъем кристалла с помощью пластикового или резинового инструмента за лицевую часть кристалла в ручном режиме, выравнивают кристалл с помощью блока камер по внутренней стороне графических цифровых линеек, выполняют монтаж кристалла на адгезив, аналогично выполняют монтаж оставшихся кристаллов первого уровня, производят полимеризацию адгезива, наносят адгезив на лицевую часть уже установленных кристаллов первого уровня, в ручном режиме производят подъем следующего кристалла для второго уровня, выполняя все действия так же, как для кристалла первого уровня, при этом кристалл выравнивают с помощью графических линеек относительно сторон кристалла первого уровня, установленного ранее, выполняют монтаж кристалла, аналогично устанавливают оставшиеся кристаллы второго уровня и последующих уровней, проводя после монтажа каждого уровня полимеризацию адгезива.
В частном варианте выполнения подъем кристалла за лицевую часть осуществляют из происпособления, в котором все кристаллы, необходимые для сборки, размещены в одной плоскости, которое устанавливается на устройство для установки кристаллов перед монтажом.
Заявленный способ прецизионного монтажа многокристальных сборок интегральных схем (ИС) проиллюстрирован следующими изображениями.
Фиг.1 - блок-схема способа прецизионного монтажа многокристальных сборок интегральных схем (ИС).
Фиг.2 - схема позиционирования полупроводниковых кристаллов и корпуса.
Фиг.3 - общий вид многокристальной сборки интегральной схемы.
На фиг.1-3:
1 - контактные площадки корпуса,
2 - графические цифровые линейки,
3 - обратная сторона кристалла (один из четырех углов).
Способ прецизионного монтажа многокристальных сборок интегральных схем (ИС) с установкой кристалла на кристалл осуществляется следующим образом: производят предварительный запуск устройства для установки кристаллов в корпус и компьютера, подключают блок из двух видеокамер, позволяющий просматривать монтируемую интегральную схему с двух сторон, создают две графические цифровые линейки по осям Х и У. При помощи ГОСТированной линейки с градацией шкалы до 10 мкм и камеры установки устанавливают ширину первой пары графических цифровых линеек, равную необходимому расстоянию от края колодца корпуса до кристалла и ширину второй пары и последующих пар графических цифровых линеек, количество которых соответствует количеству уровней кристаллов многокристальной сборки, равной расстоянию сдвига одного уровня кристаллов относительно другого (по осям Х и У соответственно).
Далее устанавливают на устройство металлокерамический корпус с нанесенным адгезивом и кристаллы в приспособлении, в котором все кристаллы, необходимые для сборки, размещены в одной плоскости. Выравнивают корпус на рабочем столике установки с помощью наружного края первой пары графических цифровых линеек и блока видеокамер, осуществляют подъем кристаллов с помощью пластикового или резинового инструмента за лицевую часть кристалла, в ручном режиме производят подъем первого кристалла, подводят блок камеры под кристалл. На экране будет виден угол кристалла с обратной стороны. С помощью двух камер установки необходимо совместить углы колодца корпуса с углами кристалла, используя соответственно первую пару графических цифровых линеек для отступа кристалла от стороны колодца корпуса. Опираясь на первую пару графических цифровых линеек, выравнивают стороны кристалла относительно сторон колодца корпуса, выполняют монтаж кристалла на адгезив, аналогично выполняют монтаж нижних оставшихся кристаллов (если их более 1-го), производят полимеризацию адгезива, наносят адгезив на лицевую часть уже установленных кристаллов первого уровня.
Для монтажа кристаллов второго уровня в ручном режиме производят подъем следующего кристалла, выполняют все действия аналогично описанным ранее, только на данном этапе кристалл выравнивают с помощью второй пары графических цифровых линеек 5 относительно сторон кристалла первого уровня, установленного ранее. Выполняют монтаж кристалла, аналогично устанавливают оставшиеся кристаллы второго уровня и последующих уровней. Проводят после монтажа каждого уровня полимеризацию адгезива, выключают установку.
Для проведения экспериментальных исследований использовался металлокерамический корпус (все открытые металлизированные поверхности и металлические части основания корпуса имеют антикоррозионное золотое покрытие) и 16 крупных полупроводниковых кристаллов (кремний, арсенид галлия), кристаллы устанавливались в четыре уровня, соответственно по четыре кристалла на каждый уровень. Для установки кристаллов использовались две пары графических цифровых линеек, так как расстояние между колодцем корпуса и первым уровнем кристаллов (1500 мкм), а также между кристаллами разного уровня (350 мкм) было различно. Таким образом, величины пар графических цифровых линеек устанавливались равными 1500 и 350 мкм. Операции способа осуществлялись в соответствии с блок-схемой (фиг.1).
При монтаже способом кристалл на кристалл необходимо устанавливать кристаллы с прецизионным смещением по 2-м сторонам, соблюдая параллельность всех сторон, в обратном случае на последующей операции микросварки возникнут сложности, в худшем случае – электрод сварочной установки вообще не сможет произвести микросварку.
Данное изобретение позволяет производить высокоточный монтаж кристаллов в крупные металлокерамические корпуса, а также позволяет вести монтаж кристаллов на уже установленный кристалл (более 2-х кристаллов).
В результате была собрана интегральная специализированная микросхема, на которой в дальнейшем было выполнено 1600 микросоединений алюминиевой проволокой.
Таким образом, заявленное изобретение является универсальным решением и позволяет с высокой точностью производить монтаж кристаллов разных размеров как друг на друга, так и точно позиционировать отдельные кристаллы относительно колодца корпуса в ручном режиме.
Результаты монтажа данным способом подтвердили качество и точность посадки кристаллов, тем самым положительно оценив эффективность и целесообразность применения заявленного изобретения для создания радиоэлектронной аппаратуры ракетно-космической техники, а также в тех областях техники, где предъявляются высокие требования к качеству сборки, не ограничиваясь данной областью применения.
Claims (2)
1. Способ прецизионного монтажа многокристальных сборок интегральных схем с установкой кристалла на кристалл, включающий градуировку графических цифровых линеек устройства для установки кристаллов в корпус при помощи линейки с градацией шкалы до 10 мкм, установку ширины первой пары графических цифровых линеек равной необходимому расстоянию между колодцем корпуса интегральной схемы и кристаллом, установку ширины второй и последующих пар графических цифровых линеек, количество которых соответствует количеству уровней кристаллов многокристальной сборки, равной необходимому смещению последующего уровня кристаллов относительно предыдущего по осям Х и У соответственно, установку корпуса с нанесенным адгезивом с совмещением его сторон с наружными частями первой пары графических цифровых линеек, при помощи блока из двух видеокамер, позволяющего просматривать монтируемую интегральную схему с двух сторон, далее осуществляют подъем кристалла с помощью пластикового или резинового инструмента за лицевую часть кристалла в ручном режиме, выравнивают кристалл с помощью блока камер по внутренней стороне первой пары графических цифровых линеек, выполняют монтаж кристалла на адгезив, аналогично выполняют монтаж оставшихся кристаллов первого уровня, производят полимеризацию адгезива, наносят адгезив на лицевую часть уже установленных кристаллов первого уровня, в ручном режиме производят подъем следующего кристалла для второго уровня, выполняя все действия так же, как для кристалла первого уровня, при этом кристалл выравнивают с помощью второй пары графических линеек относительно сторон кристалла первого уровня, установленного ранее, выполняют монтаж кристалла, аналогично устанавливают оставшиеся кристаллы второго уровня и последующих уровней, проводя после монтажа каждого уровня полимеризацию адгезива.
2. Способ прецизионного монтажа многокристальных сборок интегральных схем по п.1, отличающийся тем, что подъем кристалла за лицевую часть осуществляют из приспособления, в котором все кристаллы, необходимые для сборки, размещены в одной плоскости, которое устанавливается на устройство для установки кристаллов перед монтажом.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017131746A RU2660121C1 (ru) | 2017-09-12 | 2017-09-12 | Способ прецизионного монтажа многокристальных сборок интегральных схем |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017131746A RU2660121C1 (ru) | 2017-09-12 | 2017-09-12 | Способ прецизионного монтажа многокристальных сборок интегральных схем |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2660121C1 true RU2660121C1 (ru) | 2018-07-05 |
Family
ID=62815360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017131746A RU2660121C1 (ru) | 2017-09-12 | 2017-09-12 | Способ прецизионного монтажа многокристальных сборок интегральных схем |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2660121C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2705229C1 (ru) * | 2019-03-05 | 2019-11-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" | Способ трехмерного многокристального корпусирования интегральных микросхем памяти |
| RU2748393C1 (ru) * | 2020-08-17 | 2021-05-25 | Акционерное общество «Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем» (АО «Российские космические системы») | Способ сборки гибридных многокристальных модулей |
| CN116741668B (zh) * | 2023-06-15 | 2024-02-02 | 江苏东海半导体股份有限公司 | 一种集成电路的多芯片封装定位装置及其工作方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2314598C1 (ru) * | 2006-04-21 | 2008-01-10 | Юрий Дмитриевич Сасов | Способ изготовления полимерного электронного модуля |
| WO2009096454A1 (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-06 | Toray Engineering Co., Ltd. | チップ搭載方法およびチップ搭載装置 |
| EA014277B1 (ru) * | 2008-12-02 | 2010-10-29 | Александр Иванович Таран | Способ совмещения элементов многокристальных модулей для капиллярной сборки и установка для его реализации |
| JP2014017313A (ja) * | 2012-07-06 | 2014-01-30 | Panasonic Corp | 部品実装装置 |
| RU2600514C1 (ru) * | 2015-06-01 | 2016-10-20 | Открытое акционерное общество "Институт точной технологии и проектирования" | Способ изготовления вертикальных контактных структур на полупроводниковых пластинах или печатных платах |
-
2017
- 2017-09-12 RU RU2017131746A patent/RU2660121C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2314598C1 (ru) * | 2006-04-21 | 2008-01-10 | Юрий Дмитриевич Сасов | Способ изготовления полимерного электронного модуля |
| WO2009096454A1 (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-06 | Toray Engineering Co., Ltd. | チップ搭載方法およびチップ搭載装置 |
| EA014277B1 (ru) * | 2008-12-02 | 2010-10-29 | Александр Иванович Таран | Способ совмещения элементов многокристальных модулей для капиллярной сборки и установка для его реализации |
| JP2014017313A (ja) * | 2012-07-06 | 2014-01-30 | Panasonic Corp | 部品実装装置 |
| RU2600514C1 (ru) * | 2015-06-01 | 2016-10-20 | Открытое акционерное общество "Институт точной технологии и проектирования" | Способ изготовления вертикальных контактных структур на полупроводниковых пластинах или печатных платах |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2705229C1 (ru) * | 2019-03-05 | 2019-11-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" | Способ трехмерного многокристального корпусирования интегральных микросхем памяти |
| RU2748393C1 (ru) * | 2020-08-17 | 2021-05-25 | Акционерное общество «Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем» (АО «Российские космические системы») | Способ сборки гибридных многокристальных модулей |
| CN116741668B (zh) * | 2023-06-15 | 2024-02-02 | 江苏东海半导体股份有限公司 | 一种集成电路的多芯片封装定位装置及其工作方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2660121C1 (ru) | Способ прецизионного монтажа многокристальных сборок интегральных схем | |
| CN109870883A (zh) | 一种用于直写式曝光机的标定板的位置补偿方法 | |
| WO2007013884A3 (en) | Determining film stress from substrate shape using finite element procedures | |
| JP2017166926A (ja) | 磁気センサおよびその製造方法 | |
| US20120159782A1 (en) | Optical alignment module utilizing transparent reticle to facilitate tool calibration during high temperature process | |
| CN104078404A (zh) | 电子部件的制造装置及其制造方法 | |
| CN106154768A (zh) | 一种基于掩模板的集成电路基板二次曝光方法 | |
| CN102692820A (zh) | 一种测量投影物镜畸变的装置及方法 | |
| CN102466977A (zh) | 用于测量投影物镜畸变的标记结构及方法 | |
| US20210082870A1 (en) | Shift control method in manufacture of semiconductor device | |
| CN107884963A (zh) | 电路板的制作方法及显示装置 | |
| KR20190135422A (ko) | 부품 실장 장치를 교정하기 위한 방법 | |
| KR20100047173A (ko) | Ｍｅｍｓ 장치 및 ｍｅｍｓ 조립 방법 | |
| JPH04234141A (ja) | Ｔａｂフレームおよびその基板への接続方法 | |
| US6954272B2 (en) | Apparatus and method for die placement using transparent plate with fiducials | |
| KR100428510B1 (ko) | 광학 시스템을 이용한 정밀 위치 제어 장치 및 방법 | |
| JP2007250868A (ja) | 半導体装置の製造方法および半導体装置 | |
| CN106682413B (zh) | 表贴集成电路引线基面的确定方法 | |
| JPH1154418A (ja) | 信号波形補正方法および装置 | |
| Nesterenko et al. | Influence of technological process for microelectromechanical sensors manufacturing on their technical characteristics | |
| RU2773807C1 (ru) | Способ изготовления микромодуля | |
| JPH06334022A (ja) | 半導***置決め方法 | |
| CN110191567B (zh) | 使用物理对准标记和虚拟对准标记进行对准 | |
| Videkov et al. | New assembling technique for BGA packages without thermal processes | |
| Müller et al. | Influence of absorber stress on the precision of x‐ray masks |