Тенденции и перспективы развития микрокорпусов. Прогноз развития микроэлектронных технологий. Установка кристалла ИС на печатную плату по технологии СОВ

Страницы работы

6 страниц (Word-файл)

Фрагмент текста работы

Тенденции и перспективы развития микрокорпусов

Дальнейшее развитие микрокорпусов для технологии поверхностного монтажа и ИМС     - в направлении уменьшения шага выводов и габаритных размеров, увеличения общего количества выводов. Освоенными в настоящее время являются корпуса микросхем с шагом выводов 0,5 мм и 0,3 мм с общим количеством выводов до 300. В перспективе предполагается освоение корпусов с шагом выводов 0,25 мм при общем количестве 500-600 выводов (рисунок 2.17) [4].

Однако корпуса с шагом выводов 0,4 и менее требуют весьма бережного обращения из-за малой жесткости выводов, что предъявляет высокие требования к сборочным автоматам и резко повышает их стоимость. В состав автоматов должны входить системы технического зрения для проверки компланарности выводов и центровки корпуса перед монтажом.

Рисунок 2.17- Тенденции развития корпусов микросхем

Число выводов подчиняется общей тенденции их увеличения с увеличением интеграции микросхем:

где п — количество выводов, q — коэффициент связности микроэлементов в структуре микросхемы, N- степень интеграции микросхемы, R — показатель Рента.

Степень интеграции применяемой элементной базы будет сохранять постоянную устойчивую тенденцию к увеличению. В ближайшее время, как показывают данные таблицы 2.3, следует ожидать появления микросхем памяти с емкостью 16...256 Гбит, микропроцессоров с числом транзисторов в кристалле 0,2... 1,5 млрд.

Таблица 23 - Прогноз развития микроэлектронных технологий

Характеристика микроэлектронной технологии

Годы

1999

2001

2003

2006

2009

2012

Минимальный топологический размер, нм

180

150

130

100

70

50

Емкость ДЗУПВ, бит

1...4Г

16Г

64Г

256Г

МП, транз./кристалл

21М

40М

76М

200М

500М

1400М

Размер кристалла ДЗУПВ, мм2

400

450

560

790

1120

1560

Размер кристалла МП, мм2

340

380

430

520

620

750

Размер кристалла СпИС, мм2

800

850

900

1000

1100

1300

Примечание: МП - микропроцессор; ДЗУПВ - динамическое запоминающее устройство с произвольной выборкой; СпИС - специализированная интегральная схема, М – миллион, Г – гигабайт.

Поэтому вопросы поиска новых решений для корпусирования столь сложных устройств имеют огромное значение.

В настоящее время намечены следующие направления корпусирования и коммутации ИС [7]:

1)  переход к технологии СОВ (Chip On Board) и Flip Chip (метод перевернутого кристалла), при которой кристалл разваривается непосредственно на печатную плату (рисунок 2.18);

2)  переход к технологии TAB (Tape Automate Bond) – крепление кристалла на ленточном носителе (рисунок 2.19);

3)  переход к корпусам типа  BGA (Ball  Grid Array) – матрице штырьковых выводов из припоя;

4)  переход к многокристальным модулям МСМ (Multi Chip Module), которые представляют собой объединение нескольких кристаллов на миниатюрной подложке (печатной плате) внутри одного корпуса.

5)  переход к корпусам с размером кристалла - CSP (Chip-scale Packages), в которых как и в корпусах типа BGA контактирование с печатной платой осуществляется посредством шариковых выводов, расположенных в плоскости проекции кристалла.

Первое направление, позволяющее минимизировать площадь, занимаемую кристаллом на печатной плате, требует в тоже время использования производителями РЭС нового оборудования и процессов, аналогичных тем, которые применяют в полупроводниковой промышленности. Затраты же на новое оборудование и технологии столь велики, что в ближайшее время не предвидится массового перехода на это направление.

Рисунок 2.18 - Установка кристалла ИС на печатную плату по технологии СОВ:

1 — кристалл микросхемы, 2 — микропроволока, 3 — контактная площадка монтажной подложки, 4 — печатная плата

Рисунок 2.19 - Ленточный носитель кристалла микросхемы (технология TAB)

По этим причинам в современной сверхминиатюрной аппаратуре, такой как портативные видеокамеры, аппараты сотовой связи и т.д., разработчики предпочитают использовать корпуса типа P-TSOP, P-TQFP, SOD-323 и SOT-323, имеющие существенно меньшую толщину (в обозначении корпуса буква Т - Thin, т.е. тонкий). Одним из важнейших применений, стимулирующих переход к сверхтонким корпусам, являются схемы памяти. В микросхемах памяти DRAM используются корпуса типа P-TSOP II, имеющие толщину 1 мм.

Корпуса типа P-TSOP предъявляют повышенные требования к процессам монтажа в корпус - термокомпрессии, используемым пластмассам, которые должны иметь минимальную усадку. С переходом от ультраплоского корпуса P-TSOP к «бумажно»-тонкому

Похожие материалы

Информация о работе