Что такое флип чип в велосипедах
Технология Flip-chip
Технология Flip-chip.
Технология Flip-chip (перевернутый кристалл) — метод монтажа кристаллов на печатные платы и другие подложки, при котором кристалл устанавливается на выводы, выполненные непосредственно на его контактных площадках. Технология Flip-chip обеспечивает высокую плотность монтажа и миниатюризацию печатной платы и готового продукта.
Описание:
Технология Flip-chip (перевернутый кристалл) — метод монтажа кристаллов на печатные платы и другие подложки, при котором кристалл устанавливается на выводы, выполненные непосредственно на его контактных площадках.
В настоящее время используются следующие способы монтажа кристалла на подложку по технологии Flip-chip:
– приклеивание выводов кристалла к подложке с помощью анизотропного проводящего адгезива (в виде пленки или пасты),
– предварительное формирование на контактных площадках кристалла золотых бамп и последующее создание контакта с площадками подложки способом термокомпрессии,
– пайка кристалла к подложке с использованием оловянно-свинцового припоя.
Преимущества:
– технология обеспечивает высокую плотность монтажа,
– миниатюризацию готового продукта,
– экономия места на печатной плате,
– небольшая высота и незначительный вес печатной платы,
– сокращение длины соединений, что обеспечивает лучшие электрические параметры,
– меньшее количество соединений, что сокращает количество потенциальных узлов отказа и обеспечивает более эффективное распределение тепловой энергии,
– очень короткие электрические связи, что приводит к повышению производительности микросхем и снижению нагрева.
Мировая экономика
Справочники
Востребованные технологии
Поиск технологий
О чём данный сайт?
Настоящий сайт посвящен авторским научным разработкам в области экономики и научной идее осуществления Второй индустриализации России.
Он включает в себя:
– экономику Второй индустриализации России,
– теорию, методологию и инструментарий инновационного развития – осуществления Второй индустриализации России,
– организационный механизм осуществления Второй индустриализации России,
– справочник прорывных технологий.
Мы не продаем товары, технологии и пр. производителей и изобретателей! Необходимо обращаться к ним напрямую!
Мы проводим переговоры с производителями и изобретателями отечественных прорывных технологий и даем рекомендации по их использованию.
О Второй индустриализации
Осуществление Второй индустриализации России базируется на качественно новой научной основе (теории, методологии и инструментарии), разработанной авторами сайта.
Конечным результатом Второй индустриализации России является повышение благосостояния каждого члена общества: рядового человека, предприятия и государства.
Вторая индустриализация России есть совокупность научно-технических и иных инновационных идей, проектов и разработок, имеющих возможность быть широко реализованными в практике хозяйственной деятельности в короткие сроки (3-5 лет), которые обеспечат качественно новое прогрессивное развитие общества в предстоящие 50-75 лет.
Та из стран, которая первой осуществит этот комплексный прорыв – Россия, станет лидером в мировом сообществе и останется недосягаемой для других стран на века.
Покоряй вершины!
Именно эта идея лежит в основе новых Trance X Advanced Pro 29 и Trance X 29 из линейки прогрессивных горных велосипедов, сочетающих в себе первоклассные инженерные разработки, обновлённую систему подвески Maestro с длинным ходом, а также новую конструкцию flip chip, которая позволяет регулировать геометрию рамы.
RIDE LIFE. RIDE GIANT.
Райдеры знают, что каждый маршрут неповторим, каждая поездка — очередной вызов. Для каждой местности необходим свой стиль катания. Чтобы проехать по любимому спуску, часто нужно сначала забраться на вершину. Иногда вы мечтаете о быстрой, плавной трассе с крутым рельефом. А иногда сложные, техничные трейлы — то, что вам нужно.
Какой бы ни была задача, этот велосипед с ней справится.
Он унаследовал прогрессивный стиль от Trance Advanced Pro 29 и Trance 29, но предназначен для ещё более агрессивного покрытия. Это достигается за счёт усиленной подвески в сочетании со скоростью и манёвренностью своих предшественников.
НЕЗАБЫВАЕМЫЕ ВПЕЧАТЛЕНИЯ ОТ ТРЕЙЛА
Райдеры знают, что каждый маршрут неповторим, каждая поездка — очередной вызов.
Для каждой местности необходим свой стиль катания. Чтобы проехать по любимому спуску, часто нужно сначала забраться на вершину. Иногда вы мечтаете о быстрой, плавной трассе с крутым рельефом. А иногда сложные, техничные трейлы — то, что вам нужно. Какой бы ни была задача, этот велосипед с ней справится.
Он унаследовал прогрессивный стиль от Trance Advanced Pro 29 и Trance 29, но предназначен для ещё более агрессивного покрытия. Это достигается за счёт усиленной подвески в сочетании со скоростью и манёвренностью своих предшественников.
ПОДВЕСКА MAESTRO
Новая система подвески MAESTRO обеспечивает 135 мм хода задних колес (на 20 мм больше, чем Trance 29), что смягчает сильные удары, при этом сохраняя динамичные и пружинящие ощущения на небольших неровностях. Благодаря амортизатору крепления линков достигается более низкое соотношение рычагов, что облегчает нажатие на педали и торможение. При этой конструкции смещённый вниз центр тяжести и более короткие нижние перья позволяют нижние перья позволяют легче подниматься и проще управлять велосипедом. Кроме того, новая конструкция подшипника с двойным уплотнением повышает долговечность без дополнительного трения в системе подвески. Передняя вилка с ходом 150 мм дополняет заднюю подвеску и придаёт ощущение уверенности и баланса.
ПОДРОБНЕЕ О ПОДВЕСКЕ MAESTRO
MAESTRO СВЕРНЁТ ГОРЫ!
Не важно, по какому бездорожью вы едете, подвеска Maestro сделает ваши усилия максимально эффективными. Контроль, сцепление, комфорт, скорость — преимущества нашей подвески, которыми могут насладиться райдеры любого уровня.
Maestro — гибкая система подвески; она обеспечивает плавную, активную работу задней подвески для любых трейлов в любых условиях. Подходит к любому велосипеду: от быстрых и эффективных кросcкантрийных байков до велосипедов эндуро и DH с длинным ходом подвески.
КЛЮЧЕВЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА
MAESTRO FLIP CHIP
Одна из уникальных особенностей линейки Trance X 29 — новая технология регулируемой геометрии рамы. Система flip chip на верхнем коромысле позволяет выбирать более острые или плавные углы рулевой и подседельной трубы в зависимости от вашего стиля езды или рельефа местности.
ПОДРОБНЕЕ О MAESTRO FLIP CHIP
Система flip chip позволяет быстро регулировать геометрию горного велосипеда с Maestro и лучше приспосабливаться к условиям трассы. Райдеры могут менять угол рулевой/подседельной трубы и высоту каретки с помощью эксцентрика на верхнем коромысле (со смещённой, двухпозиционной осью).
Эта конструкция позволяет райдеру выбирать между двумя положениями: высоким и низким. Высокое положение. Когда flip chip установлен в высоком положении, углы рулевой трубы и подседельной трубы становятся на 0,7 градуса острее, а каретка поднимается на 10 мм выше. Низкое положение. Когда flip chip установлен в низком положении, углы рулевой трубы и подседельной трубы увеличивается на 0,7 градуса, а каретка опускается на 10 мм ниже.
КАК ЭТО ВЛИЯЕТ НА МОЁ КАТАНИЕ?
С практической точки зрения, более крутой угол рулевой трубы повышает управляемость, а более крутой угол наклона подседельной трубы позволяет райдеру принимать агрессивную позицию для подъёма. Кроме того, высокое положение каретки увеличивает клиренс, позволяя райдерам не повредить педали при езде по камням и корням. Высокое положение рекомендовано для езды по техничным маршрутам и бездорожью.
Плавный угол рулевой трубы повышает устойчивость велосипеда на скорости и придаёт райдеру уверенность на рельефе за счёт того, что переднее колесо выдвигается немного вперед. По мимо этого, низкое положение каретки понижает центр тяжести велосипеда и райдера и лучше стабилизирует его на высоких скоростях. Низкое положение идеально подходит для быстрой езды на открытой местности. Помимо новой системы подвески и усовершенствованной геометрии, велосипеды линейки Trance X 29 имеют защиту нижней трубы от камней.
Рама также разработана с учетом клиренса до 2,5 дюймов для шин большого диаметра. На всех моделях линейки Trance X 29 стоит последняя версия системы колёс Giant WheelSystems в комплекте с бескамерными шинами. На велосипедах установлены встроенные порты, включая специальные слоты для установки подвески Fox Live Valve, а кабели проложены внутри рамы.
Триал-Спорт
После недавней презентации серьёзно-забавной парочки Force-Sensor, GT Bicycles выкатили на суд общественности ещё одну новинку, ранее замеченную в виде прототипа на этапах даунхилльного Кубка Мира – полностью обновленный GT Fury. Как и трейлово-эндурные байки, этот великан оснащен эволюционной подвеской LTS (Linkage Tuned Suspension) с возможностью его быстрой настройки под любой тип трасс и предпочтений райдера.
Семейство Fury представлено четырьмя комплитами и фреймсетом, дающими возможность не только традиционного выбора байка в категории комплектация/цена, но и предлагающими, наряду с классикой 27.5 дюймов, стать участником свежего ДХ-тренда и оседлать найнер. По заявлению производителя, колеса 29 дюймов вкупе с 190-миллиметровой подвеской добавят GT Fury стабильности на высоких скоростях, необходимой на гоночных трассах, тогда как 27.5” и 200мм хода обеспечат ему верткость и лучшее управление, более подходящее для катания в байк-парках.
«Байки имеют одну геометрию вне зависимости от размера колес» — говорит Кэйт Дули (Cait Dooley – главный продукт-менеджер компании). «Вместе с этим райдеры могут сами её изменить с помощью нижней чашки рулевой колонки, системы Flip Chip, интегрированной в крепление амортизатора, а также вставок, меняющих длину нижних перьев байка и колесную базу».
«Проектируя Fury, мы хотели сохранить трансмиссию и подвеску максимально независимыми, в этом суть использования ролика в шарнире» — Луис Арраис (Luis Arraiz – инженер GT, автор LTS). «С его помощью мы получили продукт максимально эффективный в педалировании и обладающий максимальным сцеплением, дающим уверенность на любом ландшафте».
Система Flip Chip – это простой способ переключить поведение велосипеда из состояния «низкий и быстрый» в «ещё ниже и ещё быстрее». В цифрах это ±6мм высоты каретки и 0.75 градуса угла рулевой колонки. Кроме этого, полномочия Flip Chip распространились и на 10-миллиметровое увеличение длины нижних перьев Fury, дающее байку большую стабильность на скорости и больше места для забитых грязью покрышек.
Углубление в нижней трубе Fury, именуемое Groove Tube – это не только способ элегантно спрятать от взглядов со стороны и летящих с переднего колеса камней рубашки трансмиссии и тормозные гидролинии, но и при этом оставить их в легком доступе в случае сервиса или замены.
Новый GT Fury – продукт плотной работы инженеров компании с гонщиками GT Factory Racing, проверивших результат в Мировых гонках и давших ему высокую оценку. «Эти байки взрывают контруклоны и завтракают всем, что попадется им под колеса! Совершенный продукт, не могу желать большего от ДХ-байка!» — сказал Вин Мастерс.
«Это – следующий уровень! Это байк нового поколения, предсказуемый в поведении и прощающий ошибки. В большей степени именно ему я обязан попаданием в Топ10 на этапе Кубка Мира в Форт Вильяме, что для меня очень много значит» — добавил Мартин Мэйес.
Верхняя модель, GT Fury Team, представляющая собой реплику гоночного командного байка, будет поставляться только как найнер.
Fury Pro предлагается в обоих версиях, тогда как младший, Expert будет обут в колеса 27.5 дюймов, более подходящих для парковых игр.
Кроме этого, для любителей собирать байки самостоятельно GT выпустили фреймсет, включающий в себя Switch Kit – комплект, позволяющий установку колес обоих размеров.
Более подробная информация доступна на сайте производителя.
Велосипеды Trance X 29 2021
Особенности
Это высоко уровня алюминиевый сплав 6011 SL для изготовления прочных и легких рам с переменным сечением труб, для различных типов велосипедов и стилей катания.
Независимо от того, какой тип местности вы выберите, четырех шарнирная подвеска Giant Maestro помогает вам максимально использовать свои усилия.
Современный процесс используется для производства сложных по форме углеродных компонентов, которые легче, жестче и прочнее аналогичных алюминиевых компонентов.
Новое крепление обеспечивает более низкий коэффициент рычага для повышения эффективности педалирования и торможения.
Флип-чип позволяет изменять углы наклона, а также высоту нижнего кронштейна, чтобы точно настроить управление. Вы можете выбрать низкое положение (угол 65.5/77.2 head/seattube BB 40mm) для более быстрой, открытой местности или высокое (угол 66.2/77.9 head/seattube BB 30mm) для более медленной
Разработана для обеспечения точного рулевого управления, подшипники рулевой системы 1 1.2” дюйма нижний и 1 1.8” дюйма верхний для горных, коническая рулевая труба работают в сочетании, чтобы обеспечить оптимальную жесткость рулевого управления.
Обновленная защита chainstay и downtube помогает держать удары от камней и повреждений.
Массивная негабаритная зона кареточного узла имеет полностью интегрированную конструкцию с шириной 86 миллиметров (92 миллиметра для горных велосипедов). Что обеспечивает дополнительную жесткость и устойчивость.
Более широкое расстояние (110 мм спереди/148 мм сзади) предназначенно к более жестким колесам для дополнительного контроля, а также большему зазору шин
Бескамерная система. Меньше спущенных шин. Меньшее сопротивление качению и более плавная и быстрая езда. Бескамерная система Giant делает велосипед более легким и стабильным в управлении.
Классификация основных технологий «флип-чип» для использования в современных системах в корпусе
А. Хохлун, С. Чигиринский, к. т. н.
Появление приведенного ниже анализа технологий микросборки и корпусирования с применением технологии «флип-чип» (от английского flip-chip с аббревиатурой FC) является следствием повышенного интереса отечественного рынка к импортозамещению некоторых современных интегральных микросхем и систем в корпусе. Дополнительным важным фактором является общая тенденция миниатюризации микроэлектронных изделий. В русскоязычной литературе иногда можно встретить словосочетание «перевернутый кристалл», что является прямым переводом английского названия, но, по нашему мнению, в промышленности уже устоялся именно сленговый вариант – «флип-чип», поэтому далее мы будем использовать именно его, а также сокращение: «ФЧ».
Технология «флип-чип» была разработана специалистами компании IBM еще в 60-е годы прошлого века. На рис. 1а приведено схематическое изображение первого «ФЧ»-транзистора IBM с тремя контактами, реализованными в виде медных шариков, покрытых слоем Ni / Au, припаянных с помощью оловянно-свинцового припоя к контактным площадкам транзистора. При этом на контактные площадки кремниевого транзистора, выполненные из сплава Al / Si, методом напыления, с целью обеспечения барьерных и адгезионных свойств в процессе пайки, нанесено трехслойное покрытие Cr / Cu / Au. На рис. 1б показана первая гибридная микросборка IBM, состоящая из трех кремниевых транзисторов, присоединенных к керамической подложке по технологии «флип-чип» [1].
Рис. 1. Первые конструкции типа «флип-чип» компании IBM: а – транзистор; б – гибридная микросборка
С развитием микроэлектроники росло количество выводов компонентов, и по ряду причин медные шарики были заменены на шарики припоя. Данная технология получила устойчивое название С4 (Controlled Collapse Chip Connection – соединение чипа методом самовыравнивающейся пайки) [2]. Сформированные на контактных площадках кремниевого кристалла шарики припоя в процессе групповой пайки обеспечивают надежное соединение с медными контактными площадками коммутационной платы, при этом за счет сил поверхностного натяжения расплавленного припоя происходит самовыравнивание кристалла.
Дальнейший рост числа выводов, уменьшение расстояния между контактными площадками на кристалле, миниатюризация самих контактных площадок привели к появлению технологии С2, в которой бампы (контактные микровыступы) представляют собой медные столбики с «крышками» припоя (Solder Cups) (рис. 2) [3].
Рис. 2. Бампы, изготовленные по технологии С2
Пример использования технологий С2 и С4 в конструкции микроэлектронного устройства – BGA-микросборки компании Amkor – показан на рис. 3 [4]. В конструкции используются два уровня несущих кристаллов: три дочерних кристалла смонтированы по технологии С2 на материнском кристалле, а он, в свою очередь, соединен по технологии С4 с еще одним кристаллом – коммутационным. Коммутационный кристалл припаян к подложке микросборки с выводами BGA также по технологии С4.
Рис. 3. Корпус (микросборка) компании Amkor
Применение технологий «флип-чип» для процессоров, микросхем памяти и заказных микросхем (ASICs) постоянно растет в компьютерной и телекоммуникационной индустриях. В последнее время основным драйвером «ФЧ»-технологий были мобильные устройства массового производства, и следующий импульс ожидается от внедрения устройств 5G. При этом стремление к повышению функциональности на единицу объема и массы диктует увеличение количества коммутационных выводов, снижение длины проводниковых трасс и уменьшение шага контактов; толщина полупроводниковых кристаллов и их корпусов также должна быть минимальной.
Следует отметить, что в последние несколько лет вследствие, в первую очередь, очень высокой плотности выводов перепрограммируемых контроллеров (FPGA, рис. 4) даже 12-слойные коммутационные платы не могут обеспечить перераспределение сигналов с кремниевых кристаллов на шариковые выводы BGA. Для решения этой задачи применяются кремниевые интерпозеры с несколькими распределительными слоями и переходными отверстиями в кремнии (TSV – Through-Silicon Via). Причем ведутся работы по замене кремния на новые органические материалы и составные конструкции для снижения стоимости таких многокристальных систем в корпусе.
Рис. 4. Микросборка FPGA на низкотемпературной совместно спекаемой керамике (LTCC) [5]. Состоит из двух типов кремниевых кристаллов: до трех микросхем FPGA, имеющих семьдесят два трансивера 13,1 Гбит / с, и до двух микросхем GTZ IC с шестнадцатью трансиверами 28,05 Гбит / с. Использовано два типа соединений: проволочная разварка на кремниевом интерпозере и соединение трансиверов 28,05 Гбит / с через TSV в интерпозере и шариковые выводы
Кроме того, быстрое развитие в настоящее время получают технологии «ФЧ»-монтажа с использованием диффузионного соединения медь-медь (термокомпрессионная сварка) без применения какого-либо промежуточного токопроводящего адгезива или припоя в месте создания электрического контакта. Классический пример конструктива, совмещающий в себе технологии «флип-чип» с использованием шариков припоя, медно-припойных бампов и медных TSV, показан на рис. 5.
Рис. 5. Пример конструктива, совмещающего в себе технологии С2 и С4
Особенности современных технологий «флип-чип»
В настоящее время используется несколько направлений технологии «флип-чип», каждое из которых существует в своей нише; классификация основных направлений приведена на рис. 6.
Рис. 6. Классификация основных направлений технологии «флип-чип». С4: Controlled Collapse Chip Connection – Соединение чипа методом самовыравнивающейся пайки; С2: Chip Connection – Присоединение чипа; ТС: Thermo Compression – Термокомпрессионное соединение; NCA: Non Conductive Adhesive – Диэлектрический адгезив; ACA: Anisotropic Conductive Adhesive – Анизотропный проводящий адгезив; ICA: Isotropic Conductive Adhesive – Изотропный проводящий адгезив; US GGI: Ultrasonic Gold–Gold Interconnection – Ультразвуковое соединение Au–Au; TS GGI: Thermosonic Gold–Gold Interconnect – Термозвуковое соединение Au–Au; ТС GGI: Thermo Compression Gold–Gold Interconnect – Термокомпрессионное соединение Au–Au; WLP: Wafer Level Packaging – Сборка на уровне пластины; eWLB: Embedded Wafer BGA – BGA, встроенный в пластину; PSP: Panel Size Packaging – Сборка на групповой заготовке
Процессы корпусирования на уровне пластины (WLP – сборка на уровне пластины, eWLB – BGA, встроенный в пластину, PSP – сборка на групповой заготовке) являются наиболее современными и перспективными с точки зрения миниатюризации систем в корпусе и заслуживают рассмотрения в отдельной статье. Остальные процессы «ФЧ»-монтажа можно условно разделить на две большие группы: процессы с медными или припойными бампами (первый столбец на рис. 6) и процессы с золотыми бампами (второй и третий столбец на рис. 6). На рис. 7 приведена динамика объемных показателей мирового рынка технологий «флип-чип», использующих бампы из различных материалов (первые три группы на рис. 6).
Рис. 7. Объем мирового рынка по отдельным технологиям «флип-чип» (выражен в миллионах 300-мм пластин в год) [6]
Как видно из диаграммы, в последние годы наблюдается взрывной рост количества «ФЧ»-применений с медными бампами, в то время как объем применений с золотыми и припойными бампами показывает лишь незначительный рост. Это может быть объяснено следующими причинами.
С технологической точки зрения «ФЧ»-процессы с золотыми бампами являются наиболее просто реализуемыми, что делает их очень привлекательными для опытного и мелкосерийного производства и, следовательно, для микроэлектронного рынка России – в том числе по причине небольших капитальных затрат на приобретение оборудования для участка формирования золотых бампов. Бампы, размер которых может быть менее 50 мкм, формируются непосредственно на алюминиевых контактных площадках кремниевой пластины, а кристаллы с такими бампами сразу после резки пластины и отмывки, без дополнительной химической обработки и дорогостоящих процессов металлизации, готовы к «ФЧ»-монтажу на анизотропный или изотропный адгезив.
Стоимость материалов для такой технологии относительно высока, что, впрочем, не слишком существенно для пилотного и мелкосерийного производства. Но есть и более важные проблемы. Например, данная технология не исключает дефектов типа «пурпурной чумы» (возникновение интерметаллидов AuAl2), приводящих к деградации контактов под воздействием повышенной температуры и иных внешних факторов, что ограничивает использование технологии для продуктов, от которых требуется высокая надежность. Для массовых же применений, которыми в основном определяется картина, отображенная на рис. 7, стоимость материалов становится существенным фактором.
При этом бампы из припоя, используемые в технологии С2, накладывают ограничения по пределам миниатюризации микроэлектронных устройств, в то время как медные бампы удовлетворяют непрерывно растущие требования к уменьшению размеров самих бампов и шага между ними (рис. 8).
Рис. 8. Области применения технологий «флип-чип» монтажа С2 и С4 в зависимости от критических размеров и серийности производства
Технологические решения «флип-чип» для крупносерийного и мелкосерийного (пилотного) производства
Как уже указывалось ранее, существует несколько решений для формирования на пластинах бампов, обеспечивающих последующий «ФЧ»-монтаж [7]. Наибольшее распространение в крупносерийном производстве получили методы электрохимического осаждения (гальванические), ультразвукового монтажа и трафаретной печати. Эти методы требуют существенных вложений в технологическое оборудование и инфраструктуру, разработки сложной технологии, наличия на предприятии устоявшейся культуры полупроводникового производства.
Так, для создания контактных бампов типа С4 (типовой размер бампа порядка 100–120 мкм) гальваническим методом требуется магнетронное нанесение барьерного слоя Ti или TiW толщиной 0,1–0,2 мкм на всю поверхность пластины с последующим напылением меди толщиной 0,3–0,8 мкм. Слой Ti / TiW-Cu представляет собой наиболее распространенный вариант так называемой подбамповой металлизации (Under Bump Metallurgy, UBM). Далее на пластину наносится 40-мкм слой фоторезиста и производится операция фотолитографии с целью вскрытия окон к UBM (обычно на 7–10 мкм шире, чем окна к металлическим контактам в пассивации кристалла). Затем следует гальваническое наращивание примерно 5-мкм слоя меди с дальнейшим дозаполнением гальваническим припоем (содержащим свинец или бессвинцовым). Для получения требуемого объема припойного бампа гальваническое осаждение материала продолжается до высоты 15–20 мкм над уровнем слоя фоторезиста с формированием характерной грибовидной структуры, показанной на рис. 9a. После этого производится плазменное или жидкостное химическое удаление фоторезиста и слоя UBM с последующим оплавлением бампов и формированием припойных шариков на пластине (рис. 9б) [8].
Рис. 9. Типовая структура бампа типа С4 на кремниевом кристалле: а – до удаления фоторезиста; б – после удаления фоторезиста и оплавления
Отличием процесса формирования бампа типа С2 от вышеописанного является существенно бoльшая отно сительная толщина гальванической меди к гальваническому припою. Технология С2 не обеспечивает самовыравнивания при оплавлении припоя и требует более высокой точности совмещения при монтаже. Но, поскольку получаемые бампы состоят в основном из меди, технология С2 обеспечивает функциональные преимущества по сравнению с С4 в части показателей тепло- и электропроводности: у меди эти величины составляют 400 Вт / м х К и 0,0172 мОм соответственно, в то время как у припоя – 55–60 Вт / м х К и 0,12–0,14 мОм.
Для мелкосерийного и пилотного производства опытных образцов может быть рекомендована технология химического осаждения UBM, которая не требует операции фотолитографии и является самым экономичным решением. Эта технология основывается на автокатолитическом осаждении металлических слоев на предварительно химически активированные алюминиевые контактные площадки. Хорошо исследованы процессы химического осаждения Ni, Co, Pa, Pt, Au, Cu, Ag, других металлов и сплавов. Наибольшее распространение для технологий UBM в настоящее время получили процессы с использованием никеля и меди [9]. Уникальность химического никеля заключается в том, что он может использоваться и как UBM для последующего нанесения припоя, и как основной материал бампа: процессу осаждения Ni свойственна анизотропность, за счет которой он может выходить за пределы вскрытого окна UBM, заходя на слой пассивации контактной площадки (рис. 10).
Рис. 10. Процесс формирования никелевого бампа методом жидкостного химического осаждения
Процесс осаждения химического никеля требует тщательной защиты обратной стороны кремниевой пластины для предотвращения осаждения никеля на кремний. Сначала проводится многостадийный процесс химической очистки алюминия от загрязнений и травление естественного оксида алюминия. После очистки следует шаг химического цинкования для активации алюминия; осажденный тонкий слой цинка впоследствии замещается никелем в никелевой ванне в процессе его осаждения. На последнем шаге на никель наносится слой иммерсионного золота с целью предотвращения его последующего окисления и улучшения паяемости. Еще одним важным преимуществом UBM на основе химического никеля является совместимость получаемого контакта с широким набором припоев, таких как 90Pb / 10Sn, 63Sn / 37Pb и 95,5Sn / 3,8Ag / 0,7Cu.
На рис. 11 приведен пример бюджетного варианта оборудования для создания металлизации алюминиевых контактных площадок под бампы методом химического осаждения от компании SPM (Италия).
Рис. 11. Установка компании SPM для создания химической металлизации UBM [10]
Еще одной интересной технологией «ФЧ»-монтажа для мелкой серии является технология лазерного формирования бампов из шариков припоя. Данная технология наиболее оптимальна для создания бампов типа С4 в диапазоне размеров от 100 до 760 мкм со скоростью до трех бампов в секунду. Монтаж шариков припоя осуществляется в инертной атмосфере без использования флюса как на кремниевую пластину, так и на коммутационную плату BGA. Для российских сборщиков микроэлектроники, по нашему мнению, могут представлять интерес установка лазерного монтажа шариков припоя.
MLS-1500 компании Laservall (рис. 12а) и универсальная установка монтажа «флип-чип» Datacon 2200evo компании Besi (рис. 12б), которые, вместе с оборудованием для пайки (конвейерная печь оплавления или установка вакуумной пайки для получения более высокого качества паяных соединений), способны составить основу современного автоматизированного мелкосерийного производственного участка изготовления микроэлектронных устройств по технологии «флип-чип», требующего минимальных инвестиций.
Рис. 12. Оборудование для мелкосерийного участка монтажа «флип-чип»: а – установка Laservall MLS-1500; б – установка Besi Datacon 2200evo
Заключение
Отметим, что, несмотря на известную специфику российского рынка монтажа «флип-чип», основные тенденции развития технологии неизменны: