Исследование и разработка технологии сборки КМОП КНС и КНИ интегральных микросхем на гибком полиимидном носителе тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.06, кандидат наук Плис Николай Иванович

• Плис Николай Иванович
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Плис Николай Иванович

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ СБОРКИ КМОП КНС И КНИ МИКРОСХЕМ НА ГИБКИХ ПОЛИИМИДНЫХ НОСИТЕЛЯХ. ПОИСК ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ, ПОВЫШАЮЩИХ КАЧЕСТВО И НАДЕЖНОСТЬ МИКРОСХЕМ

1.1. Методы сборки микросхем на гибких полиимидных носителях. Классификация ГПН

1.2. Анализ физико-химических свойств гибких фольгированных диэлектриков и выбор наиболее перспективного материала

1.3. Особенности проведения сборочных операций с использованием различных типов ГПН и технологий их изготовления

1.4. Особые требования к КМОП КНС и КНИ интегральным микросхемам

1.5. Выводы и постановка задачи исследований

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИБКИХ ПОЛИИМИДНЫХ НОСИТЕЛЕЙ И СБОРКИ МИКРОСХЕМ

2.1. Анализ технологических особенностей изготовления гибких полиимидных носителей из лакофольговых диэлектриков с полной степенью имидизации. Выбор оптимального технологического

маршрута изготовления ГПН

2.2. Особенности формирования защитной фоторезистивной маски при изготовлении гибких полиимидных носителей

2.2.1. Исследование и выбор технологических режимов нанесения фоторезиста методом погружения

2.2.2. Выбор технологических режимов экспонирования, проявления и термического дубления

2.3. Выбор основных технологических растворов и режимов

2.3.1. Выбор раствора для травления алюминия методом барботирования

2.3.2. Выбор раствора для травления полиимида

2.3.3. Выбор состава для удаления фоторезиста

2.4. Анализ термомеханических напряжений в сборочных микроузлах

2.5. Выводы

ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ И СВОЙСТВА ТОНКИХ И УЛЬТРАТОНКИХ СЛОЕВ КРЕМНИЯ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КНС МИКРОСХЕМ. КНИ МДП-НАНОТРАНЗИСТОР

3.1. Особенности конструкции микросхем и технологии производства КМОП КНС структур для обеспечения требований радиационной стойкости изделий

3.2. Особенности формирования ультратонких слоев кремния

3.3. Особенности формирования ультратонких элементов КНИ МДП нанотранзистора

3.3.1. Работы по исследованию формирования слоев дисилицида кобальта (CoSi2) для контактов

3.4. Выводы

ГЛАВА 4. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ СБОРКИ КМОП КНС И КНИ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ НА ГИБКОМ ПОЛИИМИДНОМ НОСИТЕЛЕ

4.1. Разработка конструкции КМОП КНС и КНИ микросхем

4.2. Конструкция и технология изготовления ГПН для сборки КМОП КНС и КНИ микросхем

4.3. Характерные особенности сборки КМОП КНС и КНИ микросхем

4.4. Анализ физико-химических свойств и совместимости основных материалов, применяемых для сборки микросхем на ГПН

4.5. Выводы

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ СБОРКИ КМОП КНС И КНИ МИКРОСХЕМ НА ГИБКОМ ПОЛИМИДНОМ НОСИТЕЛЕ. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ, ПОВЫШАЮЩИХ КАЧЕСТВО И НАДЕЖНОСТЬ МИКРОСХЕМ

5.1. Разработка и внедрение технологии изготовления гибких полиимидных носителей

5.2. Разработка модулей бесконтактной идентификации с использованием безадгезивных фольгированных диэлектриков типа "алюминий-полиимид"

5.3. Разработка и внедрение технологии сборки интегральных микросхем модификации

5.3.1. Применение метода сборки изделий на гибком носителе при изготовлении традиционных микросхем, изготавливаемых из объемного кремния

5.4. Использование технических решений, повышающих качество и надежность КМОП КНС И КНИ микросхем на гибком полиимидном носителе в серийном производстве

5.5. Перспективы развития метода сборки микросхем на гибком полиимидном носителе

5.5.1. Результаты внедрения в производство и эффективность

5.6. Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ГПН - гибкий полиимидный носитель

ТУ - технические условия

МЭА - микроэлектронная аппаратура

ИС - интегральная схема

TAB (АСЛН) - Tape Automated Bonding (автоматическая сборка на ленточном носителе)

ЭТТ - электротоковая тренировка УЗ - ультразвук

ЭКБ - электронная компонентная база

ЛИНИЯ «ЛАДОГА» - комплект технологического оборудования для

производства ГПН по рулонной технологии «НИИТОП» г. Нижний Новгород

МИКРОСХЕМА МОДИФИКАЦИЯ 2 - бескорпусная ИС на полиимидном

носителе (ОСТ В 11.1010 - 2001)

СЭ - статическое электричество

ГС - гибридная сборка

СБИС - сверхбольшая интегральная схема

RFID - радиочастотные метки

СВВФ - специальные внешние воздействующие факторы

МДП - транзистор - полевой транзистор с изолированным затвором

ПАВ - поверхностно-активные вещества

PC - радиационная стойкость

High-k - технология производства МОП полупроводниковых приборов с

подзатворным диэлектриком, выполненным из материала с диэлектрической

проницаемостью большей, чем у диоксида Si

БТО - быстрый температурный отжиг

ЕДХ - энергодисперсная рентгеновская спектроскопия

СЭМ - сканирующий электронный микроскоп

ВИМС - вторичная ионная масс-спектрометрия

ESD - электростатический разряд

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и разработка технологии сборки КМОП КНС и КНИ интегральных микросхем на гибком полиимидном носителе»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Бурное развитие информационных технологий стало возможным за счет резкого увеличения степени интеграции интегральных микросхем (ИС), совершенствования технологии изготовления микроэлектронной аппаратуры (МЭА), а также появления новых прогрессивных методов сборки и монтажа микросхем. Из числа последних большой интерес представляют конструктивно-технологические решения сборки ИС при непосредственном монтаже полупроводниковых кристаллов на подложку [1], обеспечивающие кардинальное уменьшение массогабаритных характеристик МЭА.

Монтаж кристаллов ИС на подложку осуществляют одним из четырех методов [1]:

• термокомпрессионной микросваркой (wire bonding) с применением проволочных проводников;

• с использованием гибких ленточных носителей, чаще всего методом TAB (Tape Automated Bonding), при котором выводы присоединяются к кристаллам автоматической пайкой;

• методом перевернутого кристалла (flip chip), при котором присоединение кристаллов к подложке проводится с использованием шариковых выводов, предварительно выращиваемых на кристаллах;

• с использованием балочных выводов, также выращиваемых на кристаллах и выступающих за их края.

Последние три метода отличаются [2] от первого метода применением организованных выводов, обеспечивающих полную автоматизацию монтажа бескорпусных кристаллов на подложки микросборок.

Каждый их перечисленных методов имеет свои преимущества и недостатки. Однако наиболее часто при непосредственном монтаже полупроводниковых кристаллов на подложку используются гибкие ленточные носители, обеспечивающие повышенную надежность соединений за счет большей ширины

проводников по сравнению с диаметром проволочных выводов [3] и демпфирующих свойств гибких носителей в сравнении балочными и шариковыми выводами. В работе [3] также отмечается, что методы сборки микросхем на гибких полиимидных носителях (ГПН) наиболее полно отвечают комплексу требований к монтажу изделий микроэлектроники.

Методы сборки таких микросхем предполагают предварительное изготовление гибких носителей, внутренние окончания которых присоединяют к контактным площадкам полупроводниковых кристаллов. Конструктивно ГПН (ОСТ В11.1010—2001) представляют собой систему плоских выводов, преимущественно расположенных на диэлектрическом, чаще всего полиимидном основании, выполненную в виде взаимосвязанных зон [4]. В центре гибкого полиимидного носителя расположена монтажная зона, в пределах которой осуществляются присоединение выводов носителя к кристаллу, вырубка, формовка и присоединение выводов готовой ИС в аппаратуру.

Наличие зоны контактирования, содержащей контактные площадки для подключения контактных устройств, позволяет осуществлять проверку и испытания ИС непосредственно на гибком носителе как у изготовителя, так и у потребителей элементной базы, включая, при необходимости, и электротермотренировку (ЭТТ).

После входного контроля, проводимого потребителями, проводят вырубку годных микросхем из периферийной части гибкого носителя и монтаж полученного бескорпусного модуля на пассивные подложки микросборок, печатные платы или в корпуса.

Выше уже отмечалось, что методы сборки на ГПН позволяют успешно решать вопросы автоматизации сборочных процессов [2, 5], повышения надежности ИС и снижения трудоемкости их производства [6, 7]. Использование бескорпусных ИС на гибких носителях существенно улучшает массогабаритные и электрические характеристики ИС и МЭА на их основе [2, 6, 8]. К их преимуществам также относится возможность проведения технологических отбраковочных испытаний и контроля параметров бескорпусных приборов до их

монтажа, включая, при необходимости, и электротермотренировку (ЭТТ). Использование бескорпусных микросхем на ГПН позволяет значительно улучшить массогабаритные и электрические характеристики ИС и МЭА на их основе [2, 6, 8].

Эти и другие преимущества метода предопределили постоянный интерес к развитию и совершенствованию процессов сборки микросхем на гибких носителях. Зарубежными фирмами в качестве материала выводов выбрана медь [9, 10], позволяющая применять групповые методы монтажа пайкой к кристаллам и платам, что, однако, сопряжено с модификацией технологии изготовления пластин для создания монтажных выступов на кристаллах. Это существенно удорожает стоимость изделий и снижает их надежность.

Степень разработанности темы.

Ранее был разработан метод сборки микросхем на гибком носителе типа "алюминий-полиимид" [2, 6-8], не имеющий прямых зарубежных аналогов, который не требует модификации технологического процесса изготовления кристаллов. При его применении соединение выводов с контактными площадками кристаллов проводится одиночной ультразвуковой сваркой с образованием однокомпонентной системы Al-Al, исключающей образование интерметаллических соединений при тренировках и эксплуатации приборов, особенно при повышенных температурах. Данное монометаллическое соединение имеет высокую прочность на разрыв - порядка 7 - 12 гс при толщине выводов 30 мкм (для сравнения при сварке проволокой диаметром 30 мкм она составляет 5 - 6 гс) [11]. Проблема производительности на операции присоединения выводов гибкого носителя к кристаллу решена путем применения высокоскоростных самообучающихся автоматов, например, ЭМ-4062 с микропроцессорным телеуправлением [3, 8]. Важно подчеркнуть высокую надежность ультразвуковой сварки, т. к. при ее проведении имеется возможность подвода точно дозированной энергии УЗ-колебаний к каждому выводу ГПН [4]. Благодаря этому процесс скоростной УЗ-сварки по производительности практически не уступает групповой пайке, но более воспроизводим по качеству, особенно в случае многовыводных микросхем.

Наибольший вклад в решении научно-технических проблем сборки и монтажа ИС на гибкий полиимидном носителе ранее внесли отечественные ученые Г.А. Блинов, Г.Я. Гуськов, Е.С. Горнев, А.М.Грушевский и др.

Результаты их высоконаучных работ широко использовались на предприятиях отрасли при сборке изделий на ГПН (ПАО НИИ "Сапфир", АО "НИИМЭ" и завод Микрон и др.)

Однако в последнее десятилетие на рынке потребления произошло резкое изменение требований к ЭКБ КМОП КНС на полиимидном носителе, в частности к ее качеству, надежности, способности к эксплуатации в условиях специальных внешних воздействий, длительности сроков эксплуатации (особенно для случаев космического и подводного базирования). Ужесточения контроля на стадии изготовления элементной базы при учете фактора ценообразования в условиях мелкосерийного, многономенклатурного производства, оказалось недостаточно при решении задач отрасли. В совокупности это потребовало решения многих новых научно-технических задач, применения новых материалов и комплектующих и как следствие -разработки и внедрения новых технологических маршрутов и технологий ее изготовления вцелом.

Как уже отмечалось, метод монтажа ИС на гибком носителе типа "алюминий-полиимид" включает две стадии: изготовление ГПН и сборку на него полупроводникового кристалла.

Гибкие полиимидные носители можно изготавливать различными методами [11]. При больших объемах выпуска (порядка нескольких миллионов изделий в год) и сравнительно малом количестве выводов (до 64-х) преимущество имеют высокопроизводительные методы рулонной обработки [12], например, с использованием линии "Ладога".

При малых объемах, а также при изготовлении сложных изделий, имеющих сотни выводов, более предпочтительным оказывается так называемый "планшетный вариант" технологии [11], позволяющий существенно уменьшить объемы применяемых химических реагентов и повысить выход годных изделий за

счет резкого уменьшения царапин на фоторезистивном слое при многократной перемотке ленты диэлектрика, характерных для рулонной обработки. ОАО "НИИТОП", г. Нижний Новгород, разработан комплект модульного оборудования, который может быть использован для изготовления ГПН по "планшетному варианту".

Применяемые в настоящее время технологические процессы изготовления гибких полиимидных носителей основываются на использовании в качестве основного материала лакофольговых диэлектриков с пониженной степенью имидизации (ФДИ-АП50 и ФДИ-220). Они имеют ряд существенных недостатков, в частности характеризуются наличием трудоемких и энергоемких термических операций финишной имидизации ГПН [14], ощутимой усадки полиимидного основания [14, 15], низкого выхода годных изделий, нестабильностью свойств исходного фольгированного диэлектрика [14].

Одним из возможных путей устранения этих недостатков является использование лакофольгового диэлектрика с полной степенью имидизации. Этим исключается необходимость проведения финишной имидизации, существенно уменьшается усадка гибких носителей и обеспечивается стабильность технологических режимов при изготовлении изделий [14]. Однако такая замена лакофольгового диэлектрика потребовала решения ряда научно-технических задач, в частности, разработки нового технологического процесса изготовления гибких полиимидных носителей и постановки исследований, направленных на выбор рабочих растворов и технологических режимов применительно к новому фольгированному материалу ФДИ-А50. При этом необходимо, чтобы разрабатываемый технологический процесс изготовления ГПН был адаптирован к комплекту специализированного оборудования по так называемому "планшетному варианту". Ранее перечисленные вопросы были изучены недостаточно или вообще не рассматривались.

Технологический процесс сборки микросхем модификации 2 [4] включает присоединение выводов ГПН к стандартным полупроводниковым кристаллам с

алюминиевой металлизацией ультразвуковой сваркой, герметизацию поверхности кристаллов полимерными материалами и проведение технологических отбраковочных испытаний, в том числе, при необходимости, и электротермотренировки.

Процесс сборки комплементарных МОП интегральных схем с КНС и КНИ структурами характеризуется рядом особенностей, основными их которых являются высокая стоимость полупроводниковых кристаллов, достигающая нескольких сотен долларов США, обеспечение высокой надежности микросхем, которые должны быть стойкими к разрядам статического электричества (СЭ) и к воздействию специальных факторов, а также высокими требованиями к величинам электрического сопротивления изоляции между выводами ГПН.

Высокая стоимость кристаллов делает актуальными вопросы повышения выхода годных как у изготовителя при сборке микросхем, так и у их потребителей при сборке блоков МЭА. Существенный рост выхода годных может быть достигнут за счет повышения надежности микросхем и их стойкости к воздействию статического электричества (СЭ). Повышение выхода годных можно добиться также при введении 100%-ного предварительного контроля сопротивления изоляции ГПН для всей номенклатуры выпускаемых микросхем модификации 2. Представляет интерес и проведение анализа термомеханических напряжений в сборочных микроузлах. Все перечисленные задачи должны быть решены при разработке технологического процесса сборки микросхем модификации 2.

Представляет интерес проведение исследований по изучению особенностей получения и свойств ультратонких слоев кремния при изготовлении КНС и КНИ-нанотранзисторов, что представляется весьма перспективным в условиях существенного повышения степени интеграции и связанного с ним резкого уменьшения размеров элементов на кристалле.

В 2004-2015 годах проведен комплекс исследовательских работ, направленных на разработку и промышленное внедрение технологических процессов сборки комплементарных МОП интегральных схем с КНС и КНИ

структурами на гибком полиимидном носителе типа "алюминий-полиимид" (модификации 2) [3, 4, 16-29]. Материалы исследований обобщены в данной диссертации.

Таким образом, работы по исследованию технологии сборки КМОП КНС и КНИ интегральных микросхем на гибком полоиимидном носителе является актуальлными. Решению научных, технических, а также организационных проблем в данной области посвящена эта диссертационная работа.

Целью работы является разработка и исследование промышленной технологии сборки КМОП КНС и КНИ микросхем на гибком полиимидном носителе, разработке конструктивно-технологических решений, направленных на повышение качества изделий.

Задачи исследования:

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Провести сравнительный анализ методов сборки ИС на гибких полиимидных носителях;

2. Исследовать особенности фотолитографического метода изготовления ГПН, с использованием фольгированного диэлектрика с полной степенью имидизации, включая нанесение фоторезиста методом погружения, травления слоев алюминия и полиимида, удаление защитных фоторезистивных покрытий и контроля сопротивления изоляции между выводами гибких носителей;

3. Исследовать сборочные операции с учетом особенностей монтажа комплементарных МОП КНС и КНИ микросхем, включая операции ультразвуковой микросварки и герметизации поверхности кристаллов полимерными материалами, учитывая необходимость сохранения преимуществ по стойкости к внешним воздействиям, сопротивлению изоляции между элементами и т.д.;

4. Разработать техническое решение защиты КМОП интегральных схем с КНС и КНИ структурами к воздействию СЭ;

5. Провести анализ термомеханических напряжений в сборочных микроузлах;

6. Разработать требования и технологические решения для структур КНС диаметром 100 - 150 мм в серийном производстве КМОП ИС;

7. Разработать оптимальные конструкции ГПН и микросхем в целом с комплементарными МОП КНС и КНИ структурами.

Объект исследования - технологические процессы изготовления гибких полиимидных носителей и сборки микросхем на ГПН.

Предмет исследования - технологические основы процессов изготовления и конструктивные особенности микросхем на ГПН, обеспечивающие повышение качества и надежности изготавливаемых изделий в условиях массового производства.

Методы исследования. Во время проведения диссертационных исследований использовались: методы экспериментальных исследований - при выборе технологических растворов и режимов проведения операций; методы измерения толщины тонких пленок с помощью микроинтерферометра - при определении толщины фоторезистивных пленок; методы измерения вязкости с помощью вискозиметров - при определении кинематической вязкости фоторезистов; методы измерения тангенса угла диэлектрических потерь и токов утечки - при определении диэлектрических свойств материалов; методы УЗ-микроскопии при определении качества монтажа кристаллов; методы измерения прочности при разрыве - при определении прочности сварных соединений; рентгеноструктурные исследования, ВИМС-метод с совмещенным с времяпролетным масс-анализатором TOF.SIMS5 и энергодисперсионный (EDX) микроанализ на сканирующем электронном микроскопе (СЭМ) SUPRA-40 (Zeiss) при исследовании свойств ультратонких слоев. Кроме того, применялись методы оже-электронной спектроскопии (ОЭС) на установке PHI-660 и рентгеновской дифрактометрии на установке ДРОН-3М. При изучении электрических свойств исследуемых структур использовались измеритель параметров полупроводниковых приборов ИППП 1/2 и установка для четырехзондовых измерений сопротивлений.

Достоверность результатов работы. Степень достоверности результатов диссертационной работы обеспечивается применением расчетов с использованием известных программ и формул, выполнением экспериментальных работ, сравнением теоретических и экспериментальных результатов, апробацией результатов исследований на практике, а также промышленным использованием разработанных технологических процессов, применением в конструкции выпускаемых изделий разработанного схемотехнического решения.

Научная новизна работы.

В ходе решения научных задач в соответствии с поставленной целью получены такие научные результаты:

1. На основании сравнительного анализа производственных процессов изготовления микросхем с использованием различных модификаций гибких полиимидных носителей, проведенного с учетом изготовления как ГПН, так и кристаллов, а также особенностей сборочных операций обоснован и разработан метод сборки с использованием безадгезивных двухслойных гибких носителей типа "алюминий-полиимид", изготавливаемых из лакофольгового диэлектрика с полной степенью имидизации;

2. Разработана методика нанесения фоторезиста погружением, основанная на выборе технологических режимов процесса по результатам экспериментальных исследований толщины наносимого слоя от его вязкости и скорости протяжки гибкой подложки. Применение методики позволяет улучшить воспроизводимость толщины наносимого слоя и адгезию к подложке, повысить выход годных изделий и их качество.

3. Разработана методика обеспечения защиты КНС (КНИ) БИС в процессе технологических операций сборки, монтаже изделий на плату, обеспечивающая повышение стойкости к воздействию СЭ более чем в 10 раз (2500 В).

4. Разработана методология (технологический маршрут) обеспечения гарантируемой и контролируемой стойкости изделий к специальным внешним воздействующим факторам. По результатам исследований термомеханических напряжений в сборочных микроузлах выявлены пути эффективного уменьшения

механических напряжений, возникающих при монтаже. Разработан способ изготовления электронных модулей, повышающий радиационную стойкость и расширяющий диапазон рабочих температур за счет применения материалов, стойких к температурным и радиационным нагрузкам - алюминия и полиимида.

Новизна конструктивно-технологических решений, предложенных в диссертации, подтверждается тремя патентами РФ.

Практическая значимость.

1. Разработка и внедрение технологических процессов изготовления ГПН и сборки микросхем на их основе позволили создать на предприятии полный цикл высокоэффективного серийного производства 19 типов микросхем (более 200 типономиналов) КМОП КНС и КНИ микросхем с использованием отечественных сырья и материалов. Следует отметить, что к началу работы над диссертацией технологии сборочного производства данных изделий с использованием ГПН на предприятии полностью отсутствовали.

2. Созданы и утверждены комплекты технической и технологической документации (ТУ и КД, маршрутные и технологические карты) для серийного производства КМОП КНС ИС:

• впервые в РФ разработан технологический процесс и освоено серийное производство гибких полиимидных носителей на основе безадгезивного лакофольгового диэлектрика с полной степенью имидизации с обеспечением стабильности технологических режимов и минимальной усадки, исключающий трудоемкую и энергоемкую операцию финишной термообработки, по результатам исследований выбраны оптимальные технологические методы, режимы и рабочие растворы;

• разработана промышленная технология сборки КМОП интегральных схем с КНС и КНИ структурами на гибком полиимидном носителе, удовлетворяющая условиям эксплуатации в составе герметичных микросборок в аппаратуре, работающей при больших ускорениях, ударных и радиационных нагрузках;

• предложенное в патенте № 2467431 (РФ) [18] устройство защиты от разрядов статического электричества комплементарных МОП ИС позволило существенно повысить выход годных микросхем с КНС и КНИ структурами на сборочных операциях и снизить уровень их отказов у потребителей;

• освоен выпуск экспериментальных электронных модулей бесконтактной идентификации в соответствии с патентом № 2286600 (РФ) [27], при производстве которых используются технологические наработки, полученные при создании технологий изготовления ГПН и сборки изделий на их основе.

Результаты проведенных исследований особенностей получения и свойств ультратонких слоев могут быть использованы при создании новейших приборов (КНИ-нанотранзисторов) при формировании подзатворных

диэлектриков, низкоомных контактов, проводящих пленок и т.п.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Аналитические выводы о преимуществах метода сборки с использованием безадгезивных двухслойных гибких носителей типа "алюминий-полиимид" на основании сравнительного анализа процессов изготовления микросхем с использованием различных модификаций гибких полиимидных носителей, проведенного с учетом изготовления как ГПН, так и кристаллов, а также особенностей сборочных операций.

2. Технология нанесения фоторезиста погружением, основанная на выборе технологических режимов процесса по экспериментальным зависимостям толщины наносимого слоя от его вязкости и скорости движения гибкой подложки.

3. Технические и технологические решения защиты кристаллов интегральных схем с КНС и КНИ структурами от статического электричества, исключающие возникновение большой разности потенциалов (более 15 вольт) между затворами и сток-истоковыми областями охранных транзисторов и обеспечивающие быстрое пропускание тока (более двух ампер) без повреждения

эпитаксиальных островков при воздействии разряда статистического электричества до 2500 В.

4. Оптимальные технологические решения процесса изготовления безадгезивных ГПН из лакофольгового диэлектрика с полной степенью имидизации, гарантирующие стойкость изделий к специальным внешним воздействующим факторам, повышающие радиационную стойкость и расширяющие диапазон рабочих температур, позволившие значительно уменьшить механические напраяжения, возникающие при монтаже.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на таких научно-технических конференциях и симпозиумах:

• 11-й и 16-й Международных научно-технических конференциях "Современные информационные и электронные технологии" (Одесса, Украина, 2010 и 2015 г);

• Proceedings of 14th European Microelectronics and Packaging Conference & Exhibition (Brugge, Belgium, 2005);

• Proceedings of 14th European Microelectronics and Packaging Symposium with Table Top Exhibition (Prage, Czech Republic, 2004);

• Proceedings of International Conference on Thermal & Mechanical Simulation and Experiments (Berlin, Germany, 18-20 April 2006);

• 4-й Международной научной конференции "Электронная компонентная база и микроэлектронные модули" в Республике Крым, г. Алушта

2018 г;

• 5-й Международной научной конференции "Электронная компонентная база и микроэлектронные модули" в Республике Крым, г. Алушта

2019 г.

Публикации.

Основные научные и практические результаты работы опубликованы в 24 научных работах, включая 3 работы, опубликованные в научных журналах, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, 3

патента РФ на изобретения и 3 патента РФ на полезные модели и промышленные образцы.

Личный вклад соискателя заключается в постановке, обосновании и проведении перечисленных исследований, выборе объекта, предметов и методов исследований, интерпретации полученных результатов. Автором обоснован выбор и осуществлен метод сборки с использованием безадгезивных двухслойных гибких носителей типа «алюминий-полиимид».

Автором предложена принципиальная схема устройства защиты КМОП КНС и КНИ ИС от разрядов СЭ, а также конструкция и технологический процесс изготовления модуля бесконтактной идентификации из гибкого безадгезивного фольгированного диэлектрика типа «алюминий-полиимид».

Во всех работах, представленных автором соискатель принимал личное участие от начала до завершения исследований, подготовки публикаций и во всех этапах внедрения полученных результатов в производство.

Объем и структура диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Полный объем диссертационной работы составляет 144 страниц машинописного текста, которые включают 35 рисунков, 9 таблиц и список литературы из 105 наименований.

ГЛАВА 1. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ СБОРКИ КМОП КНС И КИИ МИКРОСХЕМ НА ГИБКИХ ПОЛИИМИДНЫХ НОСИТЕЛЯХ. ПОИСК ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ, ПОВЫШАЮЩИХ КАЧЕСТВО И НАДЕЖНОСТЬ МИКРОСХЕМ

Технологические процессы изготовления микросхем на современном этапе характеризуются все более усиливающимся влиянием сборочных операций как на технические параметры микросхем (массогабаритные характеристики, показатели качества, надежности и т. п., так и на их стоимость.). Это обусловлено тем, что изготовление полупроводниковых кристаллов проводится на пластинах диаметром до 300 мм высокопроизводительными групповыми методами, а сборочные операции выполняются путем манипуляций с каждым отдельно взятым чипом. При этом не только масса и размеры микросхем определяются массогабаритными характеристиками корпусов, но и цена их зачастую более чем наполовину определяется стоимостью последних [6]. В этих условиях развитие и совершенствование прогрессивных процессов сборки приобретают исключительно важное значение. Из таких процессов в первую очередь следует выделить методы сборки микросхем на гибких полиимидных носителях (ГПН) как наиболее полно отвечающих комплексу требований к монтажу изделий микроэлектроники [3].

1.1. Методы сборки микросхем на гибких полиимидных носителях. Классификация ГПН

Методы сборки микросхем на гибких полиимидных носителях основываются на присоединении к кристаллам сваркой или пайкой предварительно сформированных гибких выводов, вытравленных, как правило, из металлической фольги и чаще всего закрепленных на полимерном диэлектрическом основании (рис. 1). При этом внутренние окончания выводов присоединяют к контактным площадкам полупроводниковых кристаллов, а внешние - к толстопленочным или

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Плис Николай Иванович, 2020 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Медведев A.M. Сборка и монтаж электронных устройств. - Москва. -Техносфера. -2007. -256 с.

2. Воженин И. Н., Блинов Г. А., Коледов Л. А. и др. Микроэлектронная аппаратура на бескорпусных интегральных микросхемах. - Москва: Радио и связь. -1985. - 264 с.

3. Вербицкий В. Г., Плис Н. П., Жора В. Д., Грунянская В. П. Сравнительный анализ методов сборки микросхем на гибких полиимидных носителях // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. - 2013. - №5. -С.37-41.

4. Плис Н. П., Вербицкий В. Г., Жора В. Д. и др. Технология сборки микросхем на гибком полиимидном носителе// Технология и конструирование в электронной аппаратуре. - 2010. - №5-6 (89). - С. 43-45.

5. Гроссман. Метод ленточных держателей - путь к автоматизации сборки ИС. - Электроника-пер. с англ. -М. -Мир. -1974. -№10. -С. 45-56.

6. Гуськов Г. Я., Блинов Г. А., Газаров А. А. Монтаж микроэлектронной аппаратуры. - Москва: Радио и связь. -1986. - 176 с.

7. Дуболазов В.А., Шеревеня А.Г. Сборка МДП-БИС на гибком носителе. -Электронная промышленность. -1978. -№6. -С. 3-5.

8. Шеревеня А.Г., Цуканов Л.Н., Тучинский И.А. и др. Конструкция и технология сборки БИС в бескорпусном исполнении на гибком носителе //Научно-технические достижения: Межотр. науч. -техн. сб. -ВИМИ. -1989. -Вып.4. -С. 26-34-ДСП.

9. Oswald R.G., Montante J.M., Rodriges de Miranda W.R. Automated Tape Carrier Bonding for Hibrids. - Solid State Technology. -1978. -v.21. -N.3. -P. -39-68.

10. Лаймен Д. Корпуса для СБИС - современное состояние. Электроника. -Пер. с англ. -М. - Мир. -1984. -№19. -С.58-67.

11. Перевертайло В. Л., Жора В. Д., Грунянская В. П. и др. Применение гибких носителей при сборке кремниевых детекторов// Технология и конструирование в электронной аппаратуре. - 2009. - №1 (79). - С. 40-44.

12. Рулонный метод изготовления безадгезивных алюминиевых выводов / Г. М. Белевич, Д. С. Полушкин, А.В.Соколов, К.И.Шикина. - Электронная промышленность. -1970. -Вып. 3. -С. 6-11.

13. Разработка и внедрение техпроцесса изготовления рамок с алюминиевыми лепестковыми выводами для ИС модификации 2 на оборудование "Ладога": Научн. техн. отчет по ОКР "Илиада-1"/ Горнев Е.С. - зам. главного конструктора ОКР-НИИМЭ, Гос. per. № Ф 22783. -М.1985, 65с.

14. Воробьев A.B., Жора В.Д. Гибкие фольгированные диэлектрики: классификация и анализ направлений применения и совершенствования// Технология и конструирование в электронной аппаратуре. - 2014. -№4.-С. 56-61.

15. Жора В. Д., Шеревеня А. Г., Сергиенко 3. А., Тучинский И. А. Влияние конструктивно-технологических факторов на динамику усадки гибких носителей для ИС// Электронная техника. Сер. 7. ТОПО. -1991. -Вып. 2. -C 40-45. -ДСП.

16. Плис Н. И., Вербицкий В. Г., Волнистов В. Н. и др. Преимущества сборки микросхем на гибком полиимидном носителе// Тр. 11-й Междунар. научн. -практ. конф. "Современные информационные и электронные технологии".- Украина, г. Одесса. - 2010. - Т. II. - С. 51.

17. Мужиченко О.Г., Плис Н.И. Термомеханические напряжения в сборочных микроузлах//Электроника: Наука, Технология, Бизнес. -Вып. # 6/2000. -С. 63-64.

18. Патент 2467431 (РФ). Устройство защиты от разрядов статического электричества выводов комплементарных МОП (металл-окисел-полупроводник) интегральных схем на КНС (кремний на сапфире), КНИ (кремний на изоляторе) структурах/В.Н. Гуминов, С.Н. Абрамов, Н.И. Плис. -Опубл. в БИ 20.11.2012. -№ 32.

19. Патент на полезные модели и промышленные образцы 89379 (РФ). Гибкий носитель / Б.И. Черный, Н.И. Плис, С.Н. Кузьмин, В.А. Иванин. -Опубл. 16.07.2014.

20. Рудаков В.И., Богоявленская Е.А., Денисенко Ю.И., Овчаров В.В., Куреня А.Л., Руденко КВ., Лукичев В.Ф., Орликовский A.A., Плис Н.И. Получение и

свойства ультратонких слоев для изготовления элементов КНИ МДП-нано-транзистора// Российские нанотехнологии. - 2013. - Том 8. № 3-4. - C. 68-73.

21. Rudakov V. I., Mochalov B. V., Plis N. I. Thermomigration technology for silicon ball grid array package fabrication. Proceedings of SPIE. 2006, vol. 6260, pp. 62601D-1-8.

22. Rudakov V. I., Plis N. I., Mochalov B. V., Romanov A. A. Development of Silicon Ball Grid Array Package. Proceedings of 14th European Microelectronics and Packaging Conference & Exhibition. Brugge, Belgium, 2005, pp. 505-508.

23. Rudakov V., Mochalov B., Plis N., Muzhychenka A. Silicon Ball Grid Array Package. Proceedings of 14th European Microelectronics and Packaging Symposium with Table Top Exhibition. Prage, Czech Republic, 2004, pp. 453-458.

24. Rudakov V. I., Mochalov B. V., Plis N. I. Thermomigration Technology for Silicon Ball Grid Array Package Fabrication. Packages. Book of Abstracts. Moskow Zvenigorod, Russia, 2005, p. P2-07.

25. Rudakov V.I., Plis N.I. Aluminum Thermomigration Technology for Fabrication of Silicon Packages. Proceedings of International Conference on Thermal & Mechanical Simulation and Experiments. Berlin, Germany, 18-20 April 2006.

26. Плис H. П., Жора В. Д., Грунянская В. П. и др. Преимущества технологии изготовления гибких полиимидных носителей из лакофольговых диэлектриков с полной степенью имидизации// Тр. 16-й Междунар. научн. -практ. конф. "Современные информационные и электронные технологии".-Украина, г. Одесса. - 2015. - С. 238-239.

27. Патент России 2286600. Электронный модуль бесконтактной идентификации/ А. М. Грушевский, Н. И. Плис, С. Н. Семенин, В. Т. Балабанов. -Опубл. 27.10.2006. -Бюл. №30.

28. Грушевский AM., Плис Н.И., Балабанов В.Т. Плоский модуль для бесконтактной идентификации. Электроника и информатика - 2005. V Международная научно-техническая конференция: Тезисы докладов. Часть1. -М.: МИЭТ, 2005, с. 219-220.

29. Плис Н.И., Тимошенков A.B., Парфенов Н.М. и др. Разработка гибких полиимидных носителей для сборки МЭА// Автоматизация и современные технологии. -2015. -№11. -С. 7-11.

30. Patent 3 440 027 USA. Automated packaging of semiconductors-24.04.1966.

31. Беленький В. 3., Сейсян P. П., Шубина Т. В. БГИС модули - новая элементная база широковещательных телевизионных приемников// Электронная промышленность. - 1980. - №4. - С. 17-22.

32. А. с. 1 781 733 CCCP. Способ сборки интегральных схем // А. Г. Шеревеня, И. А. Тучинский, В. Д. Жора. -1992. -Бюл. №46.

33. Бессонов М. П., Котон М. М., Кудрявцев В. В., Лайус Л. А. Полиимиды -класс термостойких полимеров. - Ленинград: Наука, 1983. - 328 с.

34. Гаврюшин Н. Н. Методы изготовления гибких печатных плат и кабелей// Зарубежная радиоэлектроника. - 1985. - №5. - С. 51-63.

35. Борщев В. Н., Листратенко А. М., Антонова В. А. и др. Светодиодные модули на основе алюминиевой "chip on flex' (COF) технологии// Свгглотехшка та електроенергетика. -2008. - №4. - С. 31-37.

36. http://www.cgstape.com/doc/film_cm.htm.

37. Патент России 2240921. Способ получения полиимидного материала/ В.Н.Воробьев, А.В.Воробьев. - Опубл. 27.11.2004.

38. http// www.gts-flexible.co.uk/.

39. 16. http://www.apogeeacoustic.com

40. А. М. Медведев. Материалы для гибких печатных плат//Технологии в электронной промышленности. - 2011. -№3.

41. http ///www.plastspb .ru/ index.php/materialy/polietilenteraftalat-pet.

42. Борщев В. H., Антонова В. А., Листратенко А. М. и др. Комплексный подход к выбору конструктивно-технологических решений гибко-жестких однодетекторных модулей для комптоновской медицинской томографии. //Сцинтилляционные материалы. Инженерия, устройства, применение. Харьков. -2009. -С. 111 - 127.

43. В. В. Морозов. Сборка интегральных микросхем на гибких носителях с ленточными выводами//М.: ООО "НТЦ Микротех", 2007. -76 с.

44. Жора В. Д., Шеревеня А. Г., Донцова В.В. и др. Нанесение фоторезистивного слоя в процессе рулонного изготовления гибких носителей для сборки ИС// Электронная техника. Сер. 7. ТОПО. -1988. -Вып. 6. -C 5-8. -ДСП.

45. Новые негативные фоторезисты /Ю.С.Боков, В.С.Корсаков, В.П.Лаврищев и др. - Электронная техника, сер. VI, Микроэлектроника. -1970. -Вып. 4. - С. 101-103.

46. Вавилов А.Г. Свойства фоторезистов на основе циклокаучука с бисазидами. -Обмен опытом в радиопромышленности. -1972. - Вып. 1 - С. 56-61.

47. Боков Ю.С. Фото- электроно- и рентгенорезисты. - М.: Радио и связь. -1982. -136 с.

48. Светочувствительные полимерные материалы. Под ред. А.В.Ельцова. -Совм. изд. СССР и ЧССР. - Л.: Химия. - 1985. - 296с.

49. Введение в фотолитографию. Под ред. В.П.Лаврищева, М., Энергия. -1977. - 400 с.

50. Эфрос Л.С., Юрре Т.А. К вопросу о механизме фотохимического взаимодействия азидов с циклокаучуками. - Высокомол. соед. -1970- Т. 12. - № 10. - С. 2211 - 2215.

51. Clark K.G. Applikation of photoresists in semiconductor manufacturing. -Microelectronics Journal. - 1971. - V. 3. - № 10. - P. 25 - 31.

52. Фотохимические процессы в светочувствительных композициях на основе циклокаучука / Ю.С.Боков, В.С.Корсаков, В.Г.Калюжная и др. -Высокомол. соед. - 1976. - Т 18А. -№1. - С. 63.

53. Воробьев А.В., Жора В.Д., Баклаев К.К., Грунянская В.П. Безадгезивные акустические мембраны на полиимидной основе/!/ Технология и конструирование в электронной аппаратуре. - 2014. - №1. - C. 42-46.

54. De Forest W.S. Photoresist material and Proceesses// Mc Grav-Hill.-NJ.-1975. -269 p.

55. Дерягин Б.И., Леви С.М. Физико-химия нанесения тонких слоев на движущуюся подложку. -М.: Изд-во АН СССР. - 1959. -208 с.

56.Антонова Г.С., Качанов Е.А. Расчет параметров нанесения светочувствительного слоя при изготовлении печатных плат// Обмен опытом в радиопромышленности. -1972. -№ 12. - С. 70-71.

57. http//www. normis.com.ua/alum0.

58. Иванов-Есипович Н.К. Физико-химические основы производства радиоэлектронной аппаратуры. Изд. 2, перераб. и доп. -М. -Высшая школа. -1979. -205 с.

59. Введение в фотолитографию. Под ред. В.ПЛаврищева. -М. -Энергия. -1977. -400 с.

60. А. с. 823411 (СССР). Раствор для травления алюминия и его сплавов/ Ф.К. Андрющенко, Т.И. Гриценко, В.В. Орехова. - Опубл. в БИ. -1981. -№ 34.

61. Раснецова Б.Е., Колмакова Г.Я., Белевич Г.М. Растворы для избирательного травления алюминия// Электронная техника. - Сер. 7. - ТОПО. -1975. -Вып.3. -С. 16-19.

62. Патент 3715250 (США). Aluminum etching solution/ Leonard F. Altman, Marcus Sharp. - Опубл. 6.02.1973.

63. A. c. 1057575 (СССР). Раствор для травления алюминия /И.А. Сарапинас, A.A. Аулас, О.И. Кершулис и др. - Опубл. в БИ. -1983. -№ 44.

64. Патент 2147151 (Франция). Rongeant pour la structuration de couches d'aluminium/ Peter Clausnitcer, Peter Ullman. -Опубл. 13.04.1973.

65. Белевич Г.М., Полушкин Д.С., Соколов A.B., Шикина К.И. Рулонный метод изготовления безадгезивных алюминиевых выводов// Электронная промышленность. -1977. -Вып. 3. -С. 11-16.

66. А. с. 1029641 (СССР). Раствор для избирательного травления алюминия /Б.Е. Раснецова, К.И. Шикина, И.К.Павлова и др. -ДСП.

67. А. с. 660999 (СССР). Состав для травления полиимидного материала/ К.И. Шикина, A.B. Соколов, Л.А.Есенкова, Т.В.Шикова. - Опубл. в БИ. -1979. -№ 17.

68. Степаненко Б.Н. Курс органической химии. Изд. 4-е, перераб. и доп.-М. -Высшая школа. -1972. -600 с.

69. Шеревеня А.Г., Жора В.Д., Тучинский И.А. Сборка ИС на гибком носителе с использованием высокопроизводительной рулонной технологии//Научно-технические достижения: Межотр. науч. -техн. сб. -ВИМИ. -1989. -Вып.2. -С. 45-48-ДСП.

70. Мужиченко О.Г. Технология сборочного производства ИС и СБИС в пластмассовых корпусах для поверхностного монтажа//В кн.: Тезисы докладов Междунар. науч.-техн. конф. "Микроэлектроника и информатика".- Москва, Зеленоград. -1993. -С. 27-28.

71. Горнев Е.С., Лукасевич М.И. и др., Способ создания структуры кремния на изоляторе для СБИС (варианты). Решение о выдаче патента на изобретение по заявке № 98123895/28 (026154) от 30.12.1998.

72. Е.С.Горнев, Плотникова H.H., Плотников Ю.М. Физические основы работы полупроводниковых электронных приборов. М. -2019. -134 с.

73. Celler G.K., Cristoloveanu S.//J. Apll. Phys. 2003. -V. -93-№ 9. -P. 49554973.

74. Наумова O.B., Антонова И.В., Попов В.П. и др.//ФТП.И-2003. -Т. 37. -Вып. 10. -С. 1253-1259.

75. Орликовский A.A., Лукичев В.Ф., Руденко КВ. и др.//Науч. -практ. межотраслевой журн. "Интеграл".-2010. -№ 4 (54). -С. 10-17.

76. Inoue T., Susuki K., Miura H.//Proc/ of Conf. on Simulation of Semiconductor Processes and Devices (SISPAD). -2009. -P. 198-202.

77. Рудаков В.И., Богоявленская E.A., Денисенко Ю.И.// Письма в ЖТФ. -2012. -Т. 38. -Вып. 21. -С. 48-55.

78. Rudenko K., Averkin S., Lukichev V. and etc//Proc. of SPIE. -2005. -V. 626. -P. 03-1-03-9.

79. Араманович И.Г., Левин В.И. Уравнения математической физики. М.: Наука. -1969. -287 с.

80. Рудаков В.И., Гусев В.Н.// Микроэлектроника. -2008. -Т. 37. -№4. -С. 245-257.

81. Рудаков В.И., Денисенко Ю.И., Наумов В.В., Симакин С.Г.//Письма в ЖТФ. -2011. -Т.37. -Вып. -3. -С.36-44.

82. Рудаков В.И., Денисенко Ю.И., Наумов В.В., Симакин С.Г.//ЖТФ.- 2012. -Т.82. -Вып. -2. -С.122-128.

83. Патент 2308146 (РФ). Устройство защиты выводов интегральных схем со структурой МДП от электростатических разрядов / Н.М. Грошкова, Я.С. Губин, А.Г. Сибагатулин. - Опубл. в БИ 10.10.2007. -. № 28.

84. Патент 9622613 (WO). Method and structure for providing ESD protection for silicon on insulator integrated circuits/ Staab David R., Li Sheau-Suey. - Опубл. 25.06.1996.

85. A. c. 1505330 (СССР). Интегральная схема / А. Г. Шеревеня, В. Д. Жора, И. А. Тучинский, А. И. Гольдшер. Per. 07.05.1989. -ДСП.

86. Морозов В. В. Контактные соединения бескорпусных компонентов на гибком носителе с ленточными выводами. Ч. I //Печатный монтаж. -2009. -№ 4-5. -C. 12-16.

87. www.ecomet.ru/technology/degreasing/ecomet-a006.

88. www.himonline.ru/offers/?id=1349481.

89. Романова М. П. Сборка и монтаж интегральных микросхем: учебное пособие/ УлГТУ. -Ульяновск. -2008. - 95 с.

90. www.instplast-kom.ru/poliimidnye_smoly_i_laki.

91. Тимошенков С.П., Тихонов КС., Титов А.Ю., Петров B.C. Разработка технологий внутреннего монтажа бескорпусных кристаллов на гибкие коммутационные платы/Национальный исследовательский университет "МИЭТ", г. Зеленоград. -Журнал "Инженерный вестник Дона".- 2012. -Вып. № 3.

92. http://www.angstrem.ru/netcat_files/113/NEW.pdf

93. http://www.vitadez.ru/sanitarnie-pravila-i-normi/predelno-dopustimie-kontsentratsii-pdk-vrednich-veschestv-v-vozduche-rabochey-zoni

94. http://moscow.propartner.ru/offers/rastvoritel-lakokrasochnykh-materialov-forsan-2-i1089366.html

95. http://www.vekton.ru/menu/precursor/

96. А. В. Воробьев, В.Д. Жора. Сравнительный анализ существующих гибких фольгированных диэлектриков и выбор перспективных направлений их применения и совершенствования//Технология и конструирование в электронной аппаратуре. -2014. -Вып.4. -C 56-61.

97. http://www.v3corporation.ru/site.aspx?IID=2202983&SECTIÜNID=2202980

98. Патент на полезную модель 161373 (РФ). Контролирумое устройство хранения и передачи информации/ Д.А. Корсунский, В.Л. Лебедев, П.Р. Машевич, A.A. Павлов, Н.И. Плис, В.Б. Стешенко, К.Б. Хамаганов, А.Н. Царьков. - Опуб.

29.03.2016 г.

99. Патент на изобретение 2637426 (РФ). Устройство хранения и передачи данных с обнаружением ошибок/ Д.А. Корсунский, В.Л. Лебедев, П.Р. Машевич, A.A. Павлов, Н.И. Плис, В.Б. Стешенко, К.Б. Хамаганов, А.Н. Царьков. - Опуб.

04.12.2017 г.

100. Патент на полезную модель 169207 (РФ). Устройство хранения и передачи данных с обнаружением ошибок/ Д.А. Корсунский, В.Л. Лебедев, П.Р. Машевич, A.A. Павлов, Н.И. Плис, В.Б. Стешенко, К.Б. Хамаганов, А.Н. Царьков. - Опуб. 09.03.2017 г.

101. Плис Н.И, Закиров Р.Г. Действия АО "Ангстрем" по диверсификации производства ЭКБ гражданского назначения// Тр. 4-я Междунар. Научн. - конф. "Электронная компонентная база и микроэлектронные модули". - Республика Крым, г. Алушта-2018. -С.269-270.

102. Плис Н.И. Разработка технологии сборки микросхем, ИС и МЭМС на гибком полиимидном носителе// Тр. 4-я Междунар. Научн. - конф. "Электронная компонентная база и микроэлектронные модули". - Республика Крым, г. Алушта-2018. -С.465-469.

103. Трудновская Е.А., Лагун A.M., Машевич П.Р., Плис Н.И. Состояние и перспективы новых разработок радиационно стойких микросхем ОУ производства АО "Ангстрем". Республика Крым, г. Алушта-2019. -С.251.

104. Плис Н.И., Закиров Р.Г. Исследование и разработка технологии сборки микросхем на гибком полиимидном носителе. Республика Крым, г. Алушта-2019. -С.450-455.

105. Белоусова H.H., Плис Н.И. Проблемы диверсификации производства на предприятиях оборонно-промышленного комплекса РФ на примере микроэлектроники. Экономические и социально-гуманитарные исследования. МИЭТ 3(23)/2019. -С.14-21.

УТВЕРЖДАЮ

ный директор «Ангстрем»

Воронцов С.В. Ц_ 2019г.

Акт о внедрении результатов диссертационной работы Плиса Николая Ивановича в АО «Ангстрем»

Мы нижеподписавшиеся:

-Главный конструктор предприятия, кандидат технических наук Машевич Павел Романович;

-Главный технолог предприятия Хван Игорь Альбертович;

-Начальник сборочного производства Тимохин Сергей Александрович.

Составили настоящий акт в следующем:

1. Результаты диссертационной работы Плиса П.И. легли в основу по созданию на предприятии АО «Ангстрем» двух производственных участков:

-по изготовлению гибких полиимидных носителей (ГПН) для сборки интегральных микросхем (ИМС) с использованием в качестве основного материала лакофольговых диэлектриков и алюминиевой фольги с полной степенью имидизации;

-по сборке интегральных микросхем на базе кристаллов и ГПН собственного производства;

2. Созданию производственных участков предшествовали исследования проведенные автором по следующим направлениям:

- по изучению свойств фольгированного диэлектрика с полной степенью имидизации;

- по нанесению фоторезиста методом полного погружения заготовок и травлением слоев алюминия и полиимида, с последующим контролем сопротивления изоляции между выводами;

- монтажу кристалла методом ультразвуковой сварки «крестом» и герметизации поверхности кристаллов после монтажа полимерными материалами.

3. Разработанные Плисом Н.И. новые технологические процессы изготовления ГПН с применением специальных рабочих растворов и технологических режимов позволили использовать новый фольгированный материал ФДИ-А50, а также позволили внедрить в производство материалы и комплектующие отечественного производства.

4. Разработанные автором технологические процессы изготовления ГПК были полностью адаптированы к комплекту вновь приобретенного

технологического оборудования по изготовлению выводных рамок по так называемому, «планшетному варианту».

Это позволило существенно повысить уровень качества и процент выхода годных и в целом способствовало достижению устойчивого и стабильного качества изделий.

5. Проведенные в работе исследования по защите от разрядов статического электричества КМОП интегральных схем позволили существенно повысить выход годных микросхем с КНС и КНИ структурами на сборочных операциях:

- ультразвуковой сварки крестом «вывод-кристалл»;

-технологических испытаниях, сопутствующих процессам сборки;

- контроля электро-параметров изделий.

6. Результаты диссертационной работы Плиса Н.И. позволили предприятию АО «Ангстрем» впервые выйти на уровень освоения промышленной технологии изготовления сборки КМОП интегральных микросхем с КНС и КНИ структурами на гибком полиимидном носителе.

По данному технологическому маршруту освоены и серийно выпускаются более 15 типов интегральных схем, что позволило АО «Ангстрем» стать основным поставщиком данных микросхем в РФ.

Главный конструктор предприятия, кандидат технических наук

/

Главный технолог предприятия

Начальник сборочного производства

Гл. специалист по сборке интегральных схем, к.н.т.

Акционерное общество «Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова»

а

О Г 2020

АКТ

/

о внедрении изделий производства АО «Ангстрем» на предприятии АО «НПО автоматики им. акад. Н.А.Семихатова»,

г.Екатеринбург

Настоящий акт составлен в том, что на предприятии АО «НПО автоматики им. акад. Н.А.Семихатова», г. Екатеринбург проведены комплексы работ по освоению в производстве изделий, разработанных на предприятии АО «Ангстрем», таких как: 1825ВА1Н2АМ, 1825ВА2Н2АМ, 1825ВАЗН2АМ, 1825ВСЗН2АМ, 1825ИР1Н2АМ, 1825ВРЗН2АМ, 1620РУ2Н2АМ, 1620РЕ1Н2АМ. 1620РЕ2Н2АМ, применяемых в системах управления летательных аппаратов. Эти изделия разработаны и произведены на предприятии АО «Ангстрем» по технологическому маршруту сборки на полиимидном носителе, разработанному и изложенному в диссертационной работе работника АО «Ангстрем» Плиса Николая Ивановича.

Качество и надежность данных изделий, а также остальные технико-экономические показатели конкурентоспособности позволили АО «НПО автоматики им. акад. Н.А.Семихатова» применить изделия АО «Ангстрем» как основного поставщика. Данные микросхемы поставляются в соответствии с требованиями технических условий на указанные изделий АЕЯР.431.200.772ТУ и АЕЯР.431.200.753ТУ.

Объем реализации указанных изделий в 2018 году был осуществлен на сумму около 432 млн. рублей без НДС.

Претензий к качеству изделий предприят]

Государственная корпорация по атомной энергии "Росато.м" Федеральное государственное унитарно

РОССИЙСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЯДЕРНЫЙ ЦЕНТР

УТВЕРЖДАЮ Главный конструктор

На №

Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ"

пр Мири, д 37, г. Саров. Нижегородская обл., 607188, Факс [phone] E-mail япШумиоГru Телетайп 151535 " Мимоза "

ОТ

И.В. Цетлин 2020 г.

Акт о внедрении изделий производства АО «Ангстрем» на предприятии ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» г. Саров

Настоящий акт составлен в том, что в специализированной аппаратуре, разрабатываемой ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» г. Саров применяются микросхемы производства АО «Ангстрем»: 1620РУ6Н2АМ, 1620РУ6У, 1620РУ9У, 1825ВВ1ТАМ, 1825ИФ1У, 1620РЕЗАУ, 5517БЦ2У. Микросхемы изготавливаются по технологии КНС в корпусном и бескорпусном исполнении на полиимидном носителе. Конструкция изделий, технология производства и маршруты изготовления разработаны и приведены в диссертационной работе Николая Ивановича Плиса.

Экстремальные показатели стойкости к воздействию специальных факторов указанных изделий определяют их незаменимость применения в специализированной аппаратуре предприятия ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ».

Объём поставок указанных микросхем в ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» без учёта комплектации серийной аппаратуры, изготавливаемой предприятием АО «ФНПЦ «ПО «Старт» им. М.В. Проценко», составил на 2019 год более 130 млн. рублей. Качество и высокая надёжность микросхем АО «Ангстрем», изготавливаемых по технологии КНС, является основой для их применения в дальнейших аппаратурных разработках ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ».

Заместитель главного конструктора -начальник отделения

« »

"К.С. Кирсанов о | 2020 г.

АКТ

об использовании в производстве изделий АО «Ангстрем» на предприятии АО «Федеральный научно-производственный центр «Производственное объединение «Старт» имени М.В. Проценко»

Настоящий акт составлен в том, что предприятие АО «Федеральный научно-производственный цент «Производственное объединение «Старт» имени М.В. Проценко» для серийного производства специализированной аппаратуры применяет микросхемы производства АО «Ангстрем»: 1620РУ6Н2АМ, 1620РУ6У, 1620РУ9У, 1825ВВ1 ТАМ, 1825ИФ1 У, 1620РЕЗ АУ, 5517БЦ2У. Указанные микросхемы относятся к классу высоконадёжных ЭРИ, предназначенных для применения в специализированной аппаратуры с экстремально высокими требованиями по стойкости к специальным воздействующим факторам. Конструкция и технология изготовления микросхем разработаны и представлены в диссертационной работе Н.И.Плиса.

Объём поставок указанных микросхем для комплектации аппаратуры, изготавливаемой АО «ФНПЦ «ПО «Старт» им. М.В. Проценко» увеличивается ежегодно. Отработанные маршруты производства, конструкция и технология вышеперечисленных микросхем планируются к широкому применению в ряде новых ЭРИ по технологии на объёмном кремнии.

Заместитель генерального

по научно-техническому и технологическому развитию -

«

»

2020 г

«УТВЕРЖДАЮ»

Генеральный директор ООО «Лаборатория МПУ»

Д.Н. Ольховский

2020 г.

Настоящий акт составлен в том, что на предприятии ООО «Лаборатория МПУ» проведён комплекс работ по освоению в производстве двух бескорпусных периферийных микросхем на полиимидном носителе для имплантируемых электрокардиостимуляторов. Эта работа производилась в рамках разработки принципиально новых эпикардиальных кардиостимуляторов, размещаемых непосредственно на миокарде. Разработка проводится под руководством члена-корреспондента РАН О.Л. Бокерия. Головной организацией является НМИЦ ССХ им. Бакулева.

Применение микросхем на полиимидном носителе позволило произвести монтаж периферийной цифро-аналоговой микросхемы непосредственно на корпус управляющего микропроцессора, что привело к снижению массо-габаритных показателей блока электроники. Бескорпусные периферийные микросхемы на полиимидном носителе были разработаны и произведены АО «Ангстрем» по технологическому маршруту сборки микросхем на полиимидном носителе, разработанному и изложенному в диссертационной работе сотрудника АО «Ангстрем» Николая Ивановича Плис.

В настоящее время разработка эпикардиального кардиостимулятора завершается. В 2020 году он должны быть проведены испытания и во второй половине 2021 года планируется начало серийного производства.

Начальник производственно-технического отдела

Заместитель технического директора