Разработка и исследование технологии создания трехмерных многокристальных модулей на гибких коммутационных платах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Чугунов Евгений Юрьевич

• Чугунов Евгений Юрьевич
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Чугунов Евгений Юрьевич

Введение

Глава I. Исследование и анализ современного состояния и

тенденций развития технологий изготовления трехмерных МКМ

1.1. Анализ и техническая оценка современных технологий

изготовления трехмерных МКМ

1.2. Конструктивно-технологические аспекты реализации

трехмерных МКМ на гибких коммутационных платах

1.3. Основные проблемы создания трехмерных МКМ

на гибких коммутационных платах

1.3.1. Конструктивно-технологические ограничения

на гибкие коммутационные платы МКМ

1.3.2. Особенности обеспечения эффективного

теплоотвода в трехмерных конструкциях МКМ

1.3.3. Устойчивость конструкций трехмерных МКМ

к механическим и температурным воздействиям

1.4. Выводы к главе I и постановка задач диссертации

Глава II. Влияние конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов на характеристики гибких

коммутационных плат МКМ

2.1. Конструктивно-технологические принципы создания

трехмерных МКМ на гибких коммутационных платах

2.2. Технологические условия изготовления гибких прецизионных

плат с заданными характеристиками проводников

2.3. Обоснование и выбор защитного лакового покрытия

для гибких коммутационных плат трехмерных МКМ

2.4. Устойчивость гибких коммутационных плат

к механическим и климатическим воздействиям

2.5. Выводы к главе II

Глава III. Исследование устойчивости трехмерных МКМ

к механическим и температурным воздействиям

3.1. Инженерные расчетные устойчивости конструкций трехмерных

МКМ с применением конечно-элементного моделирования

3.2. Конструктивно-технологические решения эффективного

теплоотвода при сборке и монтаже трехмерных МКМ

3.3. Термомеханическая прочность и устойчивость МКМ

к температурным воздействиям

3.4. Тепловые режимы трехмерных МКМ и способы

эффективного теплоотвода

3.5. Выводы к главе III

Глава IV. Технологические основы создания

трехмерных МКМ на гибких коммутационных платах

4.1. Основные технологические этапы изготовления

трехмерных МКМ на гибких полиимидных платах

4.2. Методика оценки малоцикловой долговечности

гибких коммутационных плат при испытаниях на перегибы

4.3. Проведение испытаний и подтверждение технических

показателей трехмерных МКМ

4.4. Научно-технические рекомендации по оптимизации

трехмерных МКМ и практическая реализация результатов работы

4.5. Выводы к главе IV

Основные результаты и выводы

Литература

Приложения

Список используемых сокращений

ИС - интегральная схема; КС - клеевое соединение;

КМОП - комплементарная металл-оксид-полупроводник структура ИС;

МОП - металл-оксид-полупроводник структура ИС;

МКМ - многокристальный модуль;

МПК - монтаж платы клеем;

МПП - монтаж платы пайкой;

МПМ - монтаж платы на металлические пьедесталы;

НДС - напряженно-деформированное состояние;

СЗМ - сканирующая зондовая микроскопия;

ТКЛР - температурный коэффициент линейного расширения;

УЛР - уход линейных размеров;

ЭХА - электрохимическое анодирование.

Введение

Развитие электроники сопровождается непрерывным ростом функциональных возможностей электронной техники наряду с необходимостью повышения степени интеграции и надежности изделий, снижения их габаритов и массы, улучшения других характеристик. Поиском решений этих противоречивых задач обусловлена необходимость разработки новых конструктивно-технологических подходов в области создания компактных функционально сложных устройств и приборов, одним из которых является создание многокристальных модулей (МКМ) в трехмерном исполнении, - прогрессивное и интенсивно развивающееся направление реализации трехмерной электронной техники [1-5].

В современных условиях микроминиатюризации направление создания трехмерных МКМ получило интенсивное развитие, в котором занято большое число компаний. В их числе ведущие производители электроники, такие как Hitachi, Fujitsu, NEC, Matsushita Electronic, Mitsubishi (все - Япония), Intel, Cubic Memory, Irvine Sensors, Tessera, Texas Instruments, Motorola (все - США), Samsung (Корея), Thomson (Франция). Из отечественных разработчиков и производителей можно отметить МИЭТ, НИИМЭ, НИИТП, НИИТАЛ, НИИТАП, Ангстрем, Концерн Вега, Микрон, Миландр, Элвис и других. Число компаний-разработчиков и производителей многокристальных решений за последние годы существенно возросло. Так, в 1990-2000 гг. созданием МКМ в мире занималось порядка 100 компаний с объемом реализации до 10 млн. долл. В период 2000-2010 гг. число предприятий, разрабатывающих и производящих МКМ с применением трехмерных решений, достигло 1 000 компаний, а объем ежегодной реализации превысил 1 млрд. долл. За период 2010-2020 гг. объем реализации стал превышать 2,5 млрд. долл. с перспективой дальнейшего роста свыше 5,5 млрд. долл. [6-8].

Электронные модули, реализованные на основе трехмерных решений, обладают такими преимуществами перед двумерными конструкциями модулей, как большая плотность и лучшая эффективность интеграции компонентов. Это позволяет на более высоком техническом и качественном уровне решать задачи по уменьшению массогабаритных показателей и улучшению других тактико-технических характеристик изделий. Однако, при комплексной технической

оценке, конструкции и технологии МКМ характеризуются комплементарными проблемами, обусловленными повышенной плотностью модулей в трехмерном исполнении. Наиболее востребованными и важными являются вопросы конструктивно-компоновочного исполнения МКМ с применением современной электронной компонентной базы, в особенности бескорпусной, разработки способов ее компактного монтажа в трехмерных конструкциях, создания несущих плат и носителей с надежной многоуровневой коммутацией, обеспечения эффективного отвода тепла от кристаллов, механической прочности конструкций модулей, а также разработки технологических основ изготовления трехмерных МКМ.

Таким образом, актуальность работы обусловлена непрерывно возрастающими требованиями к функциональным возможностям, степени интеграции, надежности, массогабаритным и другим ключевым характеристикам изделий, а также технической перспективностью создания компактных функционально сложных электронных устройств и приборов на основе трехмерных МКМ.

Научная востребованность работы подтверждается полученными автором на конкурсной основе грантом для аспирантов «МИЭТ» на выполнение НИР «Технология монтажа высокоинтегрированных многокристальных микромодулей в трехмерном исполнении с повышенной устойчивостью при силовых и тепловых

и < /- и т-\ и и и

воздействиях», дипломом лауреата 16-й Всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика» по теме «Исследование перспективной технологии изготовления высокоинтегрированных микромодулей на полиимидных пленках», а также включением основных научно-исследовательских результатов диссертации в отчеты по НИР НИУ «МИЭТ» (государственная регистрация № 01201157070 и № 01201258397).

Объектом исследования диссертации являются трехмерные МКМ на гибких коммутационных платах с высокой степенью интеграции компонентов.

Предметом исследования работы является разработка конструкций и технологических основ создания трехмерных МКМ на гибких коммутационных платах, трехмерных компьютерных моделей на основе конечных элементов,

методик для расчета многокристальных конструкций, научно-технических рекомендаций по оптимизации трехмерных МКМ, обеспечивающих высокую прецизионность многоуровневой коммутации, эффективный теплоотвод и устойчивость к механическим и температурным воздействиям.

Целью работы является создание и разработка высокоинтегрированных конструкций и технологических основ изготовления трехмерных МКМ на гибких платах с прецизионной многоуровневой коммутацией и устойчивостью к механическим и температурным воздействиям.

Для достижения поставленной цели определены и сформулированы следующие основные задачи:

1. Разработка способа и технологических основ изготовления трехмерных МКМ на гибких коммутационных платах с применением бескорпусной компонентной базы.

2. Создание конструктивно-технологических решений и методов исследования влияния конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов на технические характеристики трехмерных модулей.

3. Разработка методики оценки малоцикловой долговечности гибких коммутационных плат МКМ при перегибах.

4. Выработка научно-технических рекомендаций, способов и средств повышения прецизионности многоуровневой коммутации и устойчивости трехмерных МКМ к механическим и температурным воздействиям.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Разработан способ и технологические основы изготовления трехмерных МКМ с высокой степенью интеграции компонентов на основе гибких полиимидных плат и бескорпусных микросхем с ленточными выводами.

2. Установлены закономерности влияния конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов на характеристики проводников, устойчивость конструкций трехмерных МКМ к механическим и температурным воздействиям.

3. Рассчитана устойчивость конструкций трехмерных модулей к механическим и температурным воздействиям с проведением компьютерного моделирования на основе разработанных конечно-элементных моделей МКМ.

4. Предложена методика оценки малоцикловой долговечности гибких плат на основе величины пластической деформации проводников в цикле нагружения, установлены коэффициенты для формулы расчета устойчивости к перегибам коммутационных плат МКМ.

5. Разработаны научно-технические рекомендации по оптимизации трехмерных МКМ, обеспечивающие прецизионность многоуровневой коммутации и устойчивость к механическим и температурным воздействиям.

Практическое использование и значимость результатов работы состоят в следующем:

1. Проведены комплексные исследования и обоснованы конструктивно-технологические решения по созданию трехмерных МКМ на гибких коммутационных платах с прецизионной многоуровневой коммутацией и устойчивостью к механическим и температурным воздействиям.

2. Разработаны технологические основы изготовления трехмерных МКМ на гибких полиимидных платах и бескорпусных микросхемах с ленточными выводами.

3. Усовершенствована технология изготовления гибких коммутационных плат, что позволяет создавать для трехмерных модулей прецизионные платы на полиимидных пленках с заданными морфологическими и электрофизическими характеристиками проводников.

4. Технические результаты, полученные в диссертации, использованы в реализуемом АО «Микрон» комплексном проекте по разработке и освоению серийного производства комплекта электронных компонентов и модулей в рамках программы «Развитие электронной и радиоэлектронной промышленности».

5. Основные научно-исследовательские результаты диссертации используются в научной работе НИУ «МИЭТ» и включены в отчеты по НИР «Исследование напряженно-деформированного состояния многослойных структур на основе разнородных материалов» (государственная регистрация № 01201157070) и НИР «Исследование генерации нанопримесей и напряженно-деформированного состояния многослойных структур на основе разнородных материалов методами математического и компьютерного моделирования» (государственная регистрация № 01201258397).

6. Результаты диссертации используются в учебном процессе НИУ «МИЭТ» при подготовке бакалавров и магистров, обучающихся по направлениям 11.03.01 «Радиотехника» и 11.04.03 «Конструирование и технология электронных средств», в лекционных курсах по дисциплинам «Механика радиотехнических систем», «Технология производства печатных плат и микросборок». Материалы диссертации послужили основой учебно-методической разработки по курсу «Конструктивно-технологические основы сборки электронных средств», выполненной в рамках Приоритетного национального проекта «Образование» по программе «Современное профессиональное образование для российской инновационной системы в области электроники».

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Разработанные способ и технологические основы изготовления трехмерных МКМ на основе гибких полиимидных плат и бескорпусных микросхем обеспечивают высокую прецизионность многоуровневой коммутации и устойчивость модулей к механическим и температурным воздействиям.

2. Установленные закономерности позволяют определять влияние конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов на характеристики проводников, устойчивость конструкций трехмерных МКМ к механическим и температурным воздействиям.

3. Разработанные конечно-элементные модели МКМ для компьютерного моделирования конструкций обеспечивают расчет устойчивости трехмерных модулей к механическим и температурным воздействиям.

4. Предложенная методика оценки малоцикловой долговечности гибких плат с использованием величины пластической деформации проводников в цикле нагружения позволяет рассчитывать на основе установленных коэффициентов устойчивость к перегибам коммутационных плат МКМ.

5. Разработанные научно-технические рекомендации по оптимизации трехмерных МКМ обеспечивают в совокупности создание модулей с высокими характеристиками многоуровневой коммутации и устойчивости конструкций к механическим и температурным воздействиям.

Методики исследований и достоверность результатов

В процессе решения задач диссертации проведен анализ конструкций, тенденций развития, технологий изготовления, а также современных методов исследования трехмерных МКМ.

Исследования базируются на теоретических основах материаловедения, механики материалов и конструкций, физико-механических и теплофизических свойствах материалов, математических расчетах и компьютерном моделировании с помощью метода конечных элементов, использовании в экспериментах точной измерительной аппаратуры, включая применение таких методов исследований, как атомно-силовая микроскопия поверхностей материалов.

Достоверность основных результатов работы подтверждается большим объемом и комплексностью проведенных научных изысканий, согласованностью результатов теоретических и экспериментальных исследований, положительными итогами испытаний изготовленных образцов, соответствием полученных результатов данным отечественных и зарубежных литературных источников, положительной экспертизой заявки на изобретение.

Оригинальность и научная новизна полученных результатов работы подтверждена также патентом РФ № 2657092 на изобретение «Способ изготовления трехмерного многокристального модуля на гибкой плате».

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование технологии создания трехмерных многокристальных модулей на гибких коммутационных платах»

Апробация работы

Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на 19 научно-технических конференциях:

- 12-17-ая, 19-ая Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика» (Москва, МИЭТ, 2005-2010, 2012 гг.);

- 10-ая Международная научно-техническая конференция «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники» ПЭМ-2006 (пос. Дивноморское, 2006 г.);

- Всероссийская конференция инновационных проектов аспирантов и студентов «Индустрия наносистем и материалы» (Москва, МИЭТ, 2006 г.);

- Всероссийский молодежный научно-инновационный конкурс-конференция «Электроника-2006» (Москва, МИЭТ, 2006 г.);

- 8-ая, 11-13-ая, 16-ая Всероссийская научно-техническая конференция «Современные промышленные технологии» (Нижний Новгород, ННИМЦ «Диалог», 2007-2009 гг.);

- 27-ая Всероссийская научно-техническая конференция «Информационные технологии в науке, проектировании и производстве» (Нижний Новгород, ННИМЦ «Диалог», 2009 г.);

- Научно-практическая конференция «Интеллектуальные системы и микросистемная техника» (Москва, МИЭТ, 2021, 2023 гг.);

- Предконференция «ЭКБ и радиоэлектронные системы» форума «Микроэлектроника 2023» (Москва, МИЭТ, 2023 г.).

Материалы диссертации апробировались также на научных семинарах кафедры «Техническая механика» в 2015, 2017 гг., заседаниях научно-технических советов ЗАО «НИИМП-Т» в 2014, 2016 гг. и института «Нано- и микросистемной техники» НИУ «МИЭТ» в 2019, 2021, 2023-2024 гг.

Публикации

Основные результаты диссертации опубликованы в 43 печатных работах, в том числе в 28 статьях, включая 18 статей в научных изданиях, включенных в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК РФ, из них 2 статьи в международных изданиях на иностранном языке, 13 тезисах докладов на научно-технических конференциях, 1 отчете по НИР и 1 патенте РФ на изобретение.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, содержащих 65 рисунков и 8 таблиц, основных результатов и выводов, списка литературы, содержащего 167 наименований, и приложений, включающих 5 документов. Общий объем работы - 170 страниц.

Материалы диссертации отражают личный вклад автора в решаемую научную проблему. Все исследования, определившие защищаемые положения и новизну работы, выполнены по инициативе и при непосредственном участии автора.

Автор выражает благодарность и признательность научным руководителям -доктору технических наук, профессору Тимошенкову С.П. и доктору технических наук, профессору Погалову А.И., коллективу института «Нано- и микросистемной техники» Национального исследовательского университета «МИЭТ» за постоянную помощь и поддержку, оказанные при выполнении настоящей работы.

Глава I. ИССЛЕДОВАНИЕ И АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ И ТЕНДЕНЦИЙ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРЕХМЕРНЫХ МКМ

При создании современной электроники требуется комплексный подход к вопросам микроминиатюризации и качественного улучшения функциональных и эксплуатационных характеристик изделий. Решение этих вопросов возможно за счет повышения степени интеграции компонентной базы и разработки новых технологий ее компактных сборки и монтажа. Эффективным подходом к созданию электронной техники с высокой степенью интеграции компонентов является разработка и конструирование трехмерных МКМ, который заключается в объемном штабелировании кристаллов (микросхем) в составе модулей (рисунок 1.1) и реализуется в таких направлениях, как многоуровневая упаковка корпусированных компонентов (Package on Package), бескорпусных компонентов (Die Stacked), полупроводниковых структур (Wafer Stacked) [1-9].

а б

Рисунок 1.1 - Подход к созданию МКМ на основе трехмерной интеграции компонентов (а) в сравнении с двумерной компоновкой МКМ (б).

В конструктивно-технологических решениях на основе модульной трехмерной интеграции кристаллов (микросхем) заложены основные принципы развития микроэлектроники и системотехники, реализуя ряд преимуществ по сравнению с двумерными конструкциями за счет большей функциональной плотности и лучшей эффективности размещения и монтажа компонентов (рисунок 1.2). Рост степени интеграции МКМ ввиду уплотненной трехмерной упаковки кристаллов обусловливает улучшение массогабаритных параметров,

повышение быстродействия, эксплуатационной надежности и ряда других характеристик изделий. При этом, несмотря на разнообразие решений по созданию МКМ, остаются актуальными задачи, связанные с реализацией таких ключевых требований (рисунок 1.3), как обеспечение высокоплотной упаковки кристаллов в составе трехмерных МКМ с минимизацией дезинтеграции при монтаже, надежной межуровневой коммутации с минимальным числом монтажных соединений, механической прочности и тепловых режимов трехмерных конструкций [2, 3, 9, 10].

Рисунок 1.2 - Функциональные аналоги МКМ, реализованные на основе модульной трехмерной (а) и двумерной (б) интеграции компонентов: 1 - основание модуля; 2 - трехмерный МКМ; 3 - многоярусная упаковка кристаллов (штабель).

Рисунок 1.3 - Актуальные требования при реализации МКМ на основе трехмерной интеграции компонентов.

В то же время, несмотря на современные достижения полупроводниковых технологий, которые обеспечивают получение интегральных схем (ИС) с размерами топологических элементов менее 10 нм и высокой плотностью выводов, использование корпусной компонентной базы для упаковки МКМ по технологии Package on Package значительно снижает степень интеграции изделий и принципиально ограничивает возможность получения повышенных тактико-технических характеристик от внедрения трехмерных решений (рисунки 1.4 - 1.6). При этом возникает существенное понижение степени интеграции модулей уже на первых уровнях сборочно-монтажных иерархий конструкций. Применение микрокорпусов в технологии создания трехмерных модулей лишь частично решает проблему дезинтеграции при монтаже. Это связано с тем, что увеличение числа выводов приводит к необходимости увеличения габаритов корпусов, что находится в противоречии с требованиями обеспечения минимизации массогабаритных показателей и числа монтажных соединений в составе модулей. Кроме того, оказывают влияние такие факторы, как уменьшение топологических размеров элементов кристаллов, что снижает устойчивость ИС к дестабилизирующим воздействиям материалов корпусов, а рост мощности тепловыделения кристаллов усложняет проблему обеспечения эффективного отвода тепла от компонентов в составе МКМ [11-15].

Рисунок 1.4 - Вариант конструктивно-технологической реализации трехмерного МКМ с использованием корпусированных компонентов и гибко-жесткой платы (вид в плане до упаковки модуля).

в

Рисунок 1.5 - Варианты многоуровневой упаковки корпусированных компонентов в технологии производства трехмерных МКМ: а, б - эскизные вертикальные сечения упаковок МКМ на основе корпусов с Ь- и /-образными выводами соответственно; в - пример использования в МКМ корпусов с Ь-образными выводами.

б

Рисунок 1.6 - Вариант конструктивно-технологической реализации трехмерных МКМ с использование корпусированных компонентов типа BGA: а - пример модуля; б - эскизное вертикальное сечение упаковки МКМ.

Указанные конструктивно-технологические ограничения корпусных компонентов требуют внедрения сборки и монтажа в составе малогабаритных МКМ бескорпусной компонентной базы с использованием технологий Die Stacked и Wafer Stacked. При этом технический уровень создаваемых изделий и технологий их производства должен отвечать критериям высокой степени интеграции не только на уровне кристаллов и микросхем, но и на уровне монтажа таких компонентов в составе трехмерных многокристальных сборок.

1.1. Анализ и техническая оценка современных технологий изготовления трехмерных МКМ

Рассматривая подробно современные технологии изготовления микромодулей в трехмерном исполнении, проведем анализ конструктивно-технологических решений и выполним техническую оценку существующих МКМ.

Предварительная оценка конструктивно-технологических решений показала перспективность применения бескорпусной компонентной базы в составе МКМ, что обеспечивает высокую плотность трехмерной упаковки, повышение быстродействия и надежности вследствие решения ряда принципиальных проблем:

- уменьшается количество микросварных и паяных соединений на один монтажный вывод и, как следствие, значительно снижаются сопротивления в проводниках и задержки распространения сигналов;

- уменьшаются паразитные емкости и индуктивности за счет сокращения длины проводников на платах-носителях;

- исключается влияние конструкционных материалов корпусов на полупроводниковые структуры кристаллов;

- улучшается тепловой режим изделий за счет возможности отвода тепла непосредственно от кристаллов;

- повышается устойчивость изделий к механическим воздействиям вследствие снижения массы компонентов в бескорпусном исполнении.

Преимущества использования бескорпусной компонентной базы очевидны при сравнении площади посадочного места бескорпусных и корпусированных компонентов (рисунок 1.7). В значительной мере соответствующая разница

проявляется и при сопоставлении массогабаритных характеристик конструкций МКМ, выполненных на основе бескорпусной и корпусной компонентной базы. Так, число соединений между уровнями сборочно-монтажных иерархий в случае применения бескорпусных кристаллов может быть уменьшено в 5-10 раз по сравнению с корпусированными микросхемами, что неоднократно подтверждено как зарубежным, так и отечественным опытом проектирования трехмерных модулей [10, 16-19].

а б

Рисунок 1.7 - Сравнение площади посадочного места функционально

эквивалентных комплектов корпусных (а) и бескорпусных (б) компонентов.

Для вертикального коммутационного соединения бескорпусных микросхем наиболее часто используется монтаж проволочных и объемных выводов. На рисунках 1.8, 1.9 показаны примеры реализации трехмерных МКМ на основе проволочного монтажа и комбинированной технологии сборки и монтажа кристаллов с использованием проволочных и шариковых выводов.

Хотя современные способы автоматизированного монтажа позволяют формировать сложные проволочные соединения при многоуровневом размещении кристаллов, исключая возможность замыкания выводов в высокоинтегрированных МКМ, дальнейшее уплотнение трехмерной упаковки с проволочным монтажом компонентов ограничено. Актуальны проблемы совмещения при выполнении многоуровневых микросоединений, получения качественных неразъемных соединений при монтаже микросхем в составе МКМ, а также вопросы напряженно-деформированного состояния проволочных выводов и утоненных кристаллов

вследствие влияния на их прочность нестабильности характеристик проволоки и механических воздействий при проведении сборочно-монтажных операций и эксплуатации трехмерных многокристальных сборок.

Частичное устранение вышеназванных недостатков достигается в технологии вертикального соединения кристаллов с использованием объемных, в том числе шариковых, выводов. Наряду с достоинствами данных методов монтажа, такими как высокая производительность и возможность автоматизации, низкая стоимость, хорошая ремонтопригодность, высокая плотность монтажа компонентов и отсутствие потерь места при установке кристаллов, следует указать на ряд недостатков, в значительной степени ограничивающих их применение при создании трехмерных МКМ. Это, прежде всего, проблемы возникновения остаточных термомеханических напряжений, влияния разновысотности выводов на качество монтажа, трудности контроля качества неразъемных соединений, функционального контроля микросхем, а также дополнительного отхода кристаллов в брак на операциях изготовления объемных выводов. Существенным недостатком этих методов может быть снижение надежности и быстродействия коммутации модулей в случае использования большого числа разнородных материалов в неразъемных соединениях электроконтактных узлов [3, 20-22].

в

Рисунок 1.8 - Вариант трехмерной сборки и монтажа кристаллов с использованием проволочных выводов в технологии изготовления МКМ: а, б - примеры реализации трехмерных МКМ; в - эскизное вертикальное сечение упаковки МКМ.

в

Рисунок 1.9 - Вариант трехмерной сборки и монтажа МКМ по комбинированной технологии с использованием проволочных и шариковых выводов: а, б - примеры реализации трехмерных МКМ; в - эскизное вертикальное сечение упаковки МКМ.

Тенденции увеличения степени интеграции компонентов и числа их выводов, а также возрастающие требования к массогабаритным показателям, эксплуатационной надежности и технологичности конструкций электронной техники, включая МКМ, определяют актуальность поиска прогрессивных технологий автоматизированного, высокоплотного монтажа компонентов и разработки новых конструктивно-технологических решений создания трехмерных модулей. Такие технологии, наряду с возможностью высокоплотной компоновки, должны обеспечивать также улучшение тактико-технических характеристик и других показателей качества и надежности изделий.

В значительной мере решение обозначенных задач возможно при переходе к технологии автоматизированного монтажа кристаллов на гибких ленточных носителях (рисунок 1.10), что позволяет решать проблемы получения бескорпусных микросхем с гарантированной аттестацией, обеспечивая при создании МКМ контроль качества и универсальность монтажа компонентов на самый широкий спектр коммутационных плат [14, 23-26].

Рисунок 1.10 - Вариант конструктивно-технологической реализации

трехмерного МКМ с использованием гибких ленточных носителей.

Анализ показал [27], что дальнейшие перспективы развития трехмерных МКМ связаны с разработкой многоуровневой сборки и монтажа, которые позволят увеличить коммутационную плотность изделий за счет применения концепции перенесения межсоединений внутрь упаковки, обеспечивая тем самым увеличение плотности интеграции микросхем в составе модулей и, соответственно, уменьшение массы и габаритов конструкций, улучшенные электрические характеристики (снижение времени задержки прохождения сигналов в коммутационных соединениях и, как следствие, повышение быстродействия), а также уменьшение стоимости (при снижении трудоемкости и повышении технологичности) изделий. Эти технологии предусматривают установку бескорпусных микросхем непосредственно на монтажные поверхности плат-носителей с минимизацией числа сборочно-монтажных операций при последующей сборке многокристальных устройств в трехмерные конструкции.

Решение проблем применения многовыводных ИС для многокристального монтажа может быть получено при создании прецизионных плат-носителей с высокой разрешающей способностью монтажных зон, приближенных к разрешающей способности контактных площадок кристаллов. При этом конструкции МКМ должны отвечать следующим основных требованиям:

- обеспечение минимальных массогабаритных показателей модулей;

- вариативность и масштабируемость конструктивно-технологических решений;

- высокая плотность коммутации при минимальном числе электроконтактных соединений;

- возможность обеспечения интенсивного теплоотвода;

- возможность компьютерно-интегрированного проектирования и технологичность изделий;

- преимущественное применение автоматизированных и групповых способов сборки и монтажа.

В технической литературе приводится множество конструктивно-технологических исполнений трехмерной упаковки МКМ, примеры которых представлены на рисунках 1.11 - 1.14, обеспечивающих вертикальное соединение бескорпусных кристаллов и в достаточной мере удовлетворяющих вышеприведенным требованиям. Однако большинство вариантов многоуровневой упаковки носят сложный, либо незавершенный характер и требуют дополнительных исследований. Наряду с достоинствами, такими как уменьшение габаритов и увеличение быстродействия электронных устройств, при комплексной технической оценке конструкций существующие трехмерные модули характеризуется принципиальными недостатками, сдерживающими их широкое применение. Актуальны проблемы качества и стабильности параметров МКМ высокой степени интеграции, связанные с трудностями отвода тепла от кристаллов, обеспечения надежности и долговечности монтажных соединений, повышения быстродействия коммутационных плат, прочности и устойчивости изделий к воздействующим факторам при эксплуатации [4, 6, 28-32].

Рисунок 1.11 - Вариант конструктивно-технологического исполнения трехмерных МКМ с использованием кремниевых интерпозеров на примере модулей разработки МИЭТ, НИИМЭ: а - фрагмент упаковки МКМ; б - собранный вид изделия.

Рисунок 1.12 - Вариант конструктивно-технологического исполнения трехмерных МКМ с использованием межкремниевых монтажных соединений (TSV) на примере модулей разработки Intel, Samsung: а - эскиз упаковки МКМ; б - собранный вид изделия.

Рисунок 1.13 - Вариант конструктивно-технологического исполнения трехмерных МКМ с использованием торцевых коммутационных соединений на примере модуля фирмы Irvine Sensors: а - эскизное вертикальное сечение упаковки МКМ; б - собранный вид изделия.

Рисунок 1.14 - Вариант конструктивно-технологического исполнения трехмерных МКМ с использованием гибких коммутационных плат на примере модуля фирмы Tessera: а - фрагмент упаковки МКМ; б - собранный вид изделия.

В зарубежных и отечественных исследованиях отмечается, что устранить перечисленные ограничения представляется возможным, используя для сборки и монтажа трехмерных модулей различного функционального назначения технологические решения по применению бескорпусных компонентов и гибких коммутационных плат и носителей, отработанных к применению для создания как многовыводных гибридных микросхем в бескорпусном исполнении, так и малогабаритных модулей и сборок с многоуровневой упаковкой кристаллов, таких как МКМ. Основным преимуществом трехмерных МКМ на гибких подложках является уникальная возможность эффективного использования способности плат к перегибам: сборка и монтаж микромодулей производится по принципам сверхплотной упаковки на основе гибких прецизионных коммутационных плат, обеспечивающих возможность планарного монтажа кристаллов, свертывание модулей в трех плоскостях, а также принятие формы сложной трехмерной конфигурации. При этом гибкие платы характеризуются высокой плотностью коммутации, стойкостью к многократным перегибам, ударопрочностью, малыми толщинами и массой. Кроме того, такие технологии позволяют применять кристаллы с гарантированной аттестацией, а также методы их автоматизированного монтажа, обеспечивая надежность, качество и высокий уровень выхода годных изделий [3, 33-36].

1.2. Конструктивно-технологические аспекты реализации трехмерных МКМ на гибких коммутационных платах

Оценка возможностей различных технологий изготовления трехмерных МКМ, в том числе функционально сложных, с применением бескорпусных компонентов и гибких плат показала, что больших преимуществ и высоких технико-экономических характеристик возможно достичь при создании высокоинтегрированных модулей на основе коммутационных плат из полимерных материалов. Данные технологии характеризуются высокой степенью промышленной освоенности и широким спектром решений. Так, использование гибких полимерных плат для электрического и механического соединения компонентов позволяет кратно сокращать объем и сложность монтажных

операций, удешевлять производство на 40-50 %, уменьшать массогабаритные характеристики изделий на 30-50 % по сравнению с аналогичными устройствами, реализованными на печатных платах на жестких основаниях [3, 37-42].

Для изготовления гибких коммутационных плат МКМ применяются как фольгированные, так и нефольгированные полимерные подложки из полиимидных (марки ПМ, Kapton, Rogers, Dupont) и реже фторопластовых (марки ФАФ, Rogers, Arlon, Taconic) пленок. Указанные полимерные материалы обладают хорошими электрическими и физико-механическими свойствами (тангенс угла диэлектрических потерь 0,001-0,003, диэлектрическая проницаемость составляет 3-4) и, наряду с хорошей прочностью, характеризуются высокой устойчивостью к температурным воздействиям, незначительным газовыделением при обработке, химической и радиационной стойкостью. К недостаткам полиимидных пленок, как правило, относят несколько повышенное влагопоглощение (порядка 3-4 %). Однако все больше современных марок полиимида обладают свойствами низкого влагопоглощения (0,5 % и менее), что значительно повышает надежность коммутационных структур. Применение подложек на основе фторопластовых пленок ограничено ввиду низкой адгезии материалов печатных проводников и проблем сквозной металлизации при формировании переходных отверстий прецизионных плат. Вследствие этого для изготовления гибких плат широкое применение получили полиимидные пленки. Для формирования на них коммутации, как правило, используются технологии вакуумного напыления и избирательного гальванического осаждения проводников в случае применения нефольгированных подложек либо селективного травления металлизации при использовании фольгированных подложек [43-46].

К настоящему времени в мировой технической практике создания МКМ имеется определенный опыт разработки и производства трехмерных микромодулей на гибких полиимидных платах. Однако многие конструктивно-технологические решения не обеспечивают комплекса характеристик, таких как высокая технологичность, быстродействие, надежность, интенсивный отвод тепла, выделяемого кристаллами в МКМ с высокой степенью интеграции, а также обладают другими принципиальными недостатками. Например, применение конструктивно-технологического варианта, представленного на рисунке 1.15,

осложняется технологическими трудностями монтажа и вероятностью повреждения при сборке МКМ в ограниченном пространстве выводов бескорпусных ИС, пропущенных через сквозные окна в полиимидной плате. В такой конструкции используется монтаж проволочных (рисунок 1.16, а) либо плоских (рисунок 1.16, б) выводов ультразвуковым или термокомпрессионным присоединением с последующим формированием внешних монтажных шариковых выводов [47, 48].

в

Рисунок 1.15 - Вариант конструктивно-технологического исполнения трехмерных МКМ с использованием гибких коммутационных плат на примере модуля фирмы Tessera: а - гибкая полиимидная плата; б - собранный вид изделия; в - фрагмент эскизного вертикального сечения МКМ.

Рисунок 1.16 - Использование проволочных (а) и плоских (б) выводов для соединения кристаллов в технологии монтажа трехмерных МКМ.

Помимо недостатков, присущих проволочному монтажу, к числу ограничений следует отнести и то, что объемные выводы, служащие одновременно теплоотводящими элементами, не способны обеспечить эффективного стока тепла от кристаллов в высокоплотных МКМ. Введение в конструкции дополнительных теплоотводов в большинстве случаев затруднительно или существенно ухудшает массогабаритные показатели трехмерных микросборок. Подобных недостатков не лишены и другие варианты конструктивно-технологической реализации МКМ, в том числе с использованием штабелирования кристаллов с объемными выводами (рисунки 1.17, 1.18) [5, 9, 49-54].

Рисунок 1.17 - Вариант конструктивно-технологического исполнения трехмерных МКМ с использованием бескорпусных микросхем с объемными выводами.

Рисунок 1.18 - Вариант конструктивно-технологического исполнения трехмерных МКМ с использованием гибких коммутационных плат и бескорпусных микросхем с матрицей объемных выводов на примере модуля фирмы фирмы Fujitsu.

Известно, что использование ленточных носителей для монтажа кристаллов позволяет повышать прочность электрических контактов не менее чем в 2 раза в сравнении с проволочным монтажом, а надежность сборочно-монтажных процессов в 2-3 раза при незначительном увеличении монтажной площади на платах в сравнении с монтажом ИС с объемными выводами. Ленточный носитель, являясь несущим конструктивом выводов и самого кристалла, обеспечивает электрическое соединение между кристаллом и контактными площадками коммутационной платы, защиту от механических повреждений и теплоотвод. При этом существенно упрощаются контроль функциональных параметров и испытания микросхем, смонтированных на ленточном носителе до окончательного монтажа на плате. Кроме того, технология монтажа кристаллов на ленточных носителях обеспечивает технологическую возможность обработки любого конструктивно-технологического исполнения как выводов кристаллов, так и контактных площадок коммутационных плат [3, 14, 23, 55].

Гибкие ленточные носители изготавливаются, как правило, из фольгированной металлом полимерной подложки и включают расположенную на гибком диэлектрике лепестковую систему выводов, выполненных в виде взаимосвязанных зон. После аттестации кристаллов на годность в составе носителей производится вырубка микросхем и затем их монтаж на коммутационную плату МКМ (рисунки 1.19, а, в). Внутренняя зона носителя содержит ленточные выводы, свободные от полимера, в которой шаг выводов соответствует шагу контактных площадок кристалла. Выводы закреплены на опорном фрагменте из полимера, расположенным над кристаллом и защищающим лепестки от замыкания на край кристалла. Монтажная зона, в пределах которой осуществляется вырубка выводов бескорпусных ИС, служит для присоединения микросхем к контактным площадкам коммутационной платы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Чугунов Евгений Юрьевич, 2025 год

Литература

1. Кондрашин А.А., Лямин А.Н., Слепцов В.В. Современные технологии изготовления трехмерных электронных устройств: уч. пособие. - М.: Техносфера, 2019. - 210 с.

2. Hwang L., Homg T. 3D IC and RF SiPs: Advanced stacking and planar solutions for 5G mobility. - Wiley-IEEE Press, 2018. - 464 p.

3. Грушевский А.М. Сборка и монтаж многокристальных микромодулей: уч. пособие / Под ред. Л.А. Коледова. - М.: МИЭТ, 2003. - 196 с.

4. Samsung announces availability of its silicon-proven 3D IC technology for high-performance applications. [Электронный ресурс] URL: http ://www. semiconductor. samsung .com.

5. Чугунов Е.Ю., Тимошенков С.П., Погалов А.И. Конструирование многокристальных микросистем на основе модульной трехмерной интеграции компонентов. Сборник научных трудов научно-практической конференции «Интеллектуальные системы и микросистемная техника». - М.: МИЭТ, 2023, с. 31-39.

6. 3D stacked memory: Patent landscape analysis. - LexInnova Technologies LLC, 2015. - 24 p.

7. 2.5D / 3D TSV & Wafer level stacking: Technology & Market Updates. Yole Development. [Электронный ресурс] URL: http://www.embeddedcomputing.com.

8. Телец В.А., Серегин В.С., Василевич А.И. Построение трехмерных электронных модулей для микроминиатюрных робототехнических и информационных систем методом объемно-планарного монтажа. Микросистемная техника. - 2001, № 5, с. 11-21.

9. Чугунов Е.Ю., Тимошенков С.П., Погалов А.И. Разработка и исследование многокристальных микросистем на основе модульной трехмерной интеграции кристаллов. Известия вузов. Электроника. - 2024, том 29, № 1, с. 98-107.

10. EUROPRACTICE - MCM. [Электронный ресурс] URL: http://www.aotag.ch

11. Priore R., Burton A. Development of a high reliability and large volume manufacturing assembly process for a stacked memory package. Proceedings of the 2004 IEEE electronic components and technology conference. - 2004, p. 1142-1147.

12. Gann K. Processing packaged chips into thin stackable layers. Proceedings of 3D technology, modeling and process conference. - Burlingame, CA, 2004, p. 13-15.

13. Cho S., Park S., Park M., Kim D. A novel robust and low cost stack chips package and its thermal performance. IEEE Trans. - 2000, v. 23, № 2, p. 257-265.

14. Грушевский А.М., Заводян А.В. Анализ сборочно-монтажных процессов производства электронных средств. - М.: МИЭТ, 2005. - 200 с.

15. Kim J., Kang W., Ka Y. and et al. Board level reliability study on tree-dimensional thin stacked package. Proceedings of the 54th annual electronics packaging and components conference. - Las Vegas, NV, 2004, p. 624-629.

16. Kado M., Smith L. Advancements in stacked chip scale packaging (S-CSP), provides System-in-a-Package functionality for wireless and handheld applications. Proceedings of the Pan Pacific microelectronics symposium conference. - 2000, p. 2-7.

17. Guarini K., Topol A., Chan V. and et al. 3D IC technology: capabilities and applications. Proceedings of 3D technology, modeling and process conference. -Burlingame, CA, 2004, p. 42-45.

18. Sempek D. Microelectronics applications require the right stacked-memory-package architecture. EDN. - 2005, p. 45-50.

19. Dufresne J., Ouitmet S., Homa T. Hybrid assembly technology for flip-chip-on-chip (FCOC) using PBGA laminate assembly. Proceedings of the 50th electronic components and technology conference. - 2000, p. 541-548.

20. Carson F. 3D packaging development and trends. Proceedings of the IMAPS International conference on device packaging. - Scottsdale, AZ, 2005, p. 31-38.

21. Solberg V. CSP package development: the 4.0 manufacturing process for ^BGA. Proceedings of the Electro/99 technical program. - 1999, p. 91-103.

22. Kain T., Yean T., Chai L., Wan N. Stacked BGA design, development and materials selection considerations for improved testing and stacking, reduced warpage and environmental stress, and enhanced thermal qualities. Proceedings of the 2003 IEEE electronic components and technology conference. - 2003, p. 767-772.

23. Хохлов М.В. Исследование тепловых характеристик высокоплотных электронных 3D-модулей ИУС. Наноиндустрия. - 2018, № 82, с. 415417.

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

25. Симонов Б.М., Грушевский А.М. Технологические процессы сборки и монтажа бескорпусных полупроводниковых БИС. Методические указания к лабораторному практикуму по курсу «ТИКИМС». - М.: МИЭТ, 1998. - 52 с.

26. Чугунов Е.Ю., Вертянов Д.В. Технологические направления монтажа многокристальных модулей на основе бескорпусных микросхем с организованными выводами. Материалы 16-ой Всероссийской научно-технической конференции «Современные промышленные технологии». - ННИМЦ «Диалог», Нижний Новгород, 2009, с. 34.

27. Чугунов Е.Ю. Перспективные технологии создания объемных многокристальных микромодулей. Материалы 11-ой Всероссийской научно-технической конференции «Современные промышленные технологии». - ННИМЦ «Диалог», Нижний Новгород, 2008, с. 31.

28. Val C., Lemoine L. 3D interconnection for ultra-dense multichip modules. IEEE Trans. - 1990, v. 13, № 4, p. 814-821.

29. Lea R., Jalowiecki I., Boughton D. and et al. A 3D stacked chip packaging solutions for miniaturized massively parallel processing. IEEE Trans. - 1999, v. 22, № 3, p. 424-432.

30. Gann K. High density packaging of flash memory. Proceedings of the 1998 International non volatile memory technology conference. - 1998, p. 96-98.

31. Patti R. The design and architecture of 3D memory devices. Proceedings of 3D technology, modeling and process conference. - Burlingame, CA, 2004, p. 37-39.

32. Беспалов В.А., Фомичев М.Ю., Дюжев Н.А. и др. TSV - Ключевая технология для построения трехмерных интегральных схем. Наноструктуры. Математическая физика и моделирование. - 2022, том 22, № 1, с. 19-44.

33. Garrou P., Bower C., Ramm P. Handbook of 3D integration (volumes 1 and 2): Technology and applications of 3D integrated circuits. - Wiley-VCH, 2012. - 799 p.

34. Harder T. Low-profile and flexible electronic assemblies using ultra-thin silicon - The European flex-Si project. Proceedings of the International conference on advanced packaging and systems. - Reno, NV, 2002, p. 49-50.

35. Balde J. Foldable flex and thinned silicon chips. Proceedings of the International conference on advanced packaging and systems. - Reno, NV, 2002, p. 46-48.

36. Чугунов Е.Ю. Трехмерные многокристальные модули на полимерном основании. Материалы 12-ой Всероссийской научно-технической конференции «Современные промышленные технологии». - ННИМЦ «Диалог», Нижний Новгород, 2008, с. 24.

37. Johnson R., Price D., Maslyk D. and et al. Adhesive based flip chip technologies for assembly on polyimide flex substrates. Proceedings of the 1997 International conference on multichip modules. - Denver, CO, 1997, p. 81-86.

38. Demmin J., Baker D., Zohni W. Stacked chip scale packages: manufacturing issues, reliability results and cost analysis. 28th International electronics manufacturing technology symposium (IEMT). - 2003, p. 241-247.

39. Caterer M., Daubenspeck T., Ference T. and et al. Processing thick multilevel polyimide films for 3D stacked memory. IEEE Trans. - 1999, v. 22, № 2, p. 189-199.

40. Kallmayer C., Bock K., Aschenbrenner R., Reichl H. Packaging technologies for flexible systems. Proceedings of the International conference on advanced packaging and systems. - Reno, NV, 2002, p. 51-53.

41. Пат. РФ № 190135 Российская Федерация, МПК H01L 25/04. Многокристальный модуль памяти / Кручинин С.М., Вертянов Д.В. - Опубл. 21.06.2019 Бюл. № 18.

42. Fukushima T., Susumago Yu., Hisashi K. and et al. Self-assembly technologies for Flex-Trate. Proceedings of the 68th electronic components and technology conference. - 2018, p. 1836-1841.

43. Адрова Н.А., Бессонов М.И. и др. Полиимиды - новый класс термостойких полимеров. - М.: Наука, 1968. - 198 с.

44. Билибин К.И., Левитов С.Л., Чуркин Н.П. Ленточные провода и кабели в радиоэлектронной аппаратуре. - М.: Радио и связь, 1984. - 92 с.

45. Гуськов Г.Я., Блинов Г.А., Газаров А.А. Монтаж микроэлектронной аппаратуры. - М.: Радио и связь, 1986. - 175 с.

46. Dupont Company product literature for Pyralin PD, data sheet. [Электронный ресурс] URL: http://www.dupont.com/electronics.

47. Solberg V. Utilizing 3D package technology for complex SiP applications -innovative solutions for system level integration and miniaturization. Proceedings of the 2005 APEX conference. - Anaheim, CA, 2005, p. 2-1-2-11.

48. Solberg V. 3D package innovations for enabling system level integration and miniaturization. Proceedings of the International conference on device packaging. - Scottsdale, AZ, 2005, p. 14-16.

49. Ozguz V., Albert D., Camien A. and et al. High power chip stacks with interleaved heat spreading layers. Proceedings of the 50th electronic components and technology conference. - 2000, p. 1467-1469.

50. Fukui Y., Yano Y., Juso H. and et al. Triple-chip stacked CSP. Proceedings of the 50th electronic components and technology conference. - 2000, p. 385-389.

51. Awad E., Ding H., Graf R., Maloney J. Stacked-chip packaging: electrical, mechanical and thermal challenges. Proceedings of the 54th annual electronics packaging and components conference. - Las Vegas, NV, 2004, p. 1608-1613.

52. Furmanzyk M., Wilkerson P., Przekwas A. Multiphysics modeling of integrated microfluidic-thermoelectric cooling for stacked 3D ICs. Proceedings of the 19th IEEE SEMI-THERM symposium. - 2003, p. 35-41.

53. Nakanishi H., Maruyama T., Miyata K. and et al. Development of high density memory IC package by stacking IC chips. Proceedings of the 45th electronic components and technology conference. - 1995, p. 634-640.

54. Barrett J., Cahill C., Compagno T. and et al. Performance and reliability of the tree-dimensional plastic moulded vertical multichip module (MCM-V). Proceedings of the 45th electronic components and technology conference. - 1995, p. 656-663.

55. Заводян А.В., Волков В.А. Производство перспективных ЭВС: уч. пособие в 2 ч. Ч. 2. Современная технология сборки и монтажа на поверхность плат. Проблемы эксплуатационной надежности. - М.: МИЭТ, 1999. - 280 с.

56. Чугунов Е.Ю., Калашникова Е.П., Муромцева Е.С. Разработка многокристального микромодуля памяти в трехмерном исполнении на основе бескорпусной элементной базы на гибком носителе. Материалы Всероссийской конференции инновационных проектов аспирантов и студентов «Индустрия наносистем и материалы». - М.: МИЭТ, 2006, с. 232-236.

57. Чугунов Е.Ю., Погалов А.И., Тимошенков С.П. Конструктивно-технологические аспекты создания трехмерных модулей на гибких коммутационных платах для многокристальных и микросистемных устройств электронной техники. Сборник научных трудов научно-практической конференции

«Интеллектуальные системы и микросистемная техника». - М.: МИЭТ, 2021, с. 350-359.

58. Knechtel J., Lienig J. Physical design automation for 3D chip stacks -Challenges and solutions. International symposium on physical design. - 2016, p. 3-10.

59. Zhang S., Li Z., Zhou H. and et al. Challenges and recent prospectives of 3D heterogeneous integration. E-Prime - Advances in Electrical Engineering, Electronics and Energy. - 2022. [Электронный журнал] URL: https://doi.org/10.1016/j.prime.2022.100052.

60. Ненашев А.П., Коледов Л.А. Основы конструирования микроэлектронной аппаратуры. - М.: Радио и связь, 1981. - 304 с.

61. Чугунов Е.Ю., Жуков П.А., Карвасарный В.В. Конструктивно -технологические особенности обеспечения помехозащищенности многокристальных микромодулей. 13-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2006». - М.: МИЭТ, 2006, с. 73.

62. Гуськов Г.Я. Принципы комплексной миниатюризации и микроэлектронное аппаратостроение. Электронная техника, сер. Микроэлектронные устройства. - 1978, вып. 5, с. 3-6.

63. Анализ и верификация целостности сигнала, наводок и электромагнитного излучения в маршруте проектирования систем на печатных платах. [Электронный ресурс] URL: http://www.megratec.ru.

64. Бушминский И.П., Морозов Г.В. Конструирование и технология пленочных СВЧ микросхем. - М.: Сов. Радио, 1978. - 144 с.

65. Грушевский А.М., Чугунов Е.Ю., Жуков П.А. Обоснование конструктивно-технологических ограничений микросборок на полиимидной плате для повышенной помехозащищенности. Труды Десятой международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники» ПЭМ-2006. - Дивноморское, Краснодарский край, 2006, часть 2, с. 109-110.

66. Shambrook K., Trask P. High-density multichip interconnect. Proceedings of the 39th annual electronics components conference. - 1989, p. 656-662.

67. Brooks D. Signal integrity issues and printed circuit board design. - Prentice Hall PTR, 2003. - 432 p.

68. Electrical package characterization. [Электронный ресурс] URL: http://www.amkor.com.

69. Ненашев А.П. Конструирование радиоэлектронных средств. - М.: Высшая школа, 1990. - 432 с.

70. Mark I. Montrose. Printed circuit board design techniques for EMC compliance: a handbook for designers. - Wiley-IEEE Press, 2000. - 336 p.

71. Дульнев Г.Н. Тепло- и массообмен в радиоэлектронной аппаратуре. - М.: Высшая школа, 1984. - 247 с.

72. Дульнев Г.Н., Тарновский Н.Н. Тепловые режимы электронной аппаратуры. - М.: Энергия, 1971. - 248 с.

73. Некоторые соображения по теории переноса тепла. Производство электроники: технологии, оборудование, материалы. - 2007, № 6, с. 23-27.

74. Bar-Cohen A. Thermal management of air- and liquid-cooled multichip modules. IEEE Trans. - 1986, v. CHMT-9, № 4, p. 328-335.

75. Darveau R. Thermal analysis of a multichip package design. Journal of electronic materials. - 1989, v. 18, № 2, p. 267-274.

76. Фролов А.Д. Теоретические основы конструирования и надежности радиоэлектронной аппаратуры. - М.: Высшая школа, 1970. - 488 с.

77. Коледов Л.А., Соколов Л.В. Гибридные интегральные функциональные устройства на стальных эмалированных подложках. Зарубежная электронная техника. - 1984, № 9, с. 55-78.

78. Шепрут Ю.А. Оценка методов проектирования и технологии изготовления плат микросборок на металлических подложках по их тепловым характеристикам. Технология производства и оборудование. - 1982, № 2, с. 25-31.

79. Pinel S., Marty A., Tasselli J. and et al. Thermal modeling and management in ultra-thin chip stack technology. IEEE Trans. - 2002, v. 25, № 2, p. 244-253.

80. Pogudkin A.V., Belyakov I.A., Vertyanov D.V. and et al. Research of reconstructed wafer surface planarity on the metal-compound-silicon boundary for multichip module with embedded dies. ElConRus Conference. - 2019, p. 2008-2012.

81. Saia R., Wojnarowski R., Fillion R. and et al. 3D stacking using the GE high density multichip module technology. Proceedings of the 1994 International conference on multichip modules. - 1994, p. 285-292.

82. Коледов Л.А. Технология и конструкции микросхем, микропроцессоров и микросборок. - М.: Радио и связь, 1989. - 267 с.

83. Грушевский А.М., Зимрутян А.В., Коледов Л.А. и др. Коммутационные платы на крупноформатных металлических подложках с полиимидной изоляцией. Электронная промышленность. - 1985, № 2, с. 2729.

84. Внедрение автоматизированной технологии изготовления ГБИС на полиимидной пленке и на анодированном алюминиевом основании. Научно-технический отчет по ОКР «Совет-В» / рук. Грушевский А.М., № У59975, НИИМП, Москва, 1980. - 145 с.

85. Сокол В.А., Воробьева А.И. Многокристальный модуль на анодированной алюминиевой подложке. Технологии и конструирование в электронной аппаратуре. - 2002, вып. 2, с. 4045.

86. Бершадская М.Д., Аветиков В.Г., Морозов А.М. и др. Теплопроводность и СВЧ-характеристики керамики из нитрида алюминия. Электронная техника, сер. СВЧ-техника. - 1976, вып. 2, с. 117118.

87. Высокотеплопроводные материалы в электронике СВЧ: Обзоры по электронной технике. - М.: ЦНИИ «Электроника», 1988. - 40 с.

88. Лебедев М.В., Павлова М.А., Мушкаренко Ю.Н. Особенности изготовления металлокерамических узлов с высокотемпературными диэлектрическими материалами. Электронная техника, сер. СВЧ-техника. - 2008, вып. 1, с. 813.

89. Перспективы использования алмаза при создании многокристальных модулей. Радиоэлектроника за рубежом. - 1995, № 1, с. 1824.

90. Вавилов В.С. Алмаз в электронной технике. Сборник / Под ред. В.Б. Кваскова. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 248 с.

91. Чугунов Е.Ю., Тимошенков С.П., Погалов А.И., Вертянов Д.В. Конструирование и расчеты трехмерных микроэлектронных модулей с высокой степенью интеграции компонентов. Электронная техника. Серия 3. Микроэлектроника. - 2020, том 178, № 2, с. 4248.

92. Мэнсон С. Температурные напряжения и малоцикловая усталость. / Пер. с англ. - М.: Машиностроение, 1974. - 344 с.

93. Garrou P., Bower C., Ramm P. Handbook of 3D intégration (volume 4): Design, test and thermal management. - Wiley-VCH, 2019. - 488 p.

94. Алямовский А.А. SolidWorks/COSMOSWorks 2006/2007. Инженерный анализ методом конечных элементов. - М.: ДМК Пресс, 2007. - 784 с.

95. Калинкин А.М. О надежности и расчете тепловых режимов в пакете Comsol Multyphysics. Вопросы радиоэлектроники, сер. Общетехническая. - 2012, вып. 1, с. 154-162.

96. Бекишев А.Т., Николаев А.А. Моделирование тепловых процессов в базовых несущих конструкциях электронных приборов систем и комплексов вооружения ВМФ. Вопросы радиоэлектроники, сер. Общетехническая. - 2009, вып. 3, с. 76-88.

97. Чугунов Е.Ю., Жуков П.А. Обеспечение повышенной помехозащищенности в технологии создания объемных многокристальных микромодулей. 15-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2008». - М.: МИЭТ, 2008, с. 84.

98. Блинов Г.А., Грушевский А.М., Дмитриева С.К. и др. К вопросу о совместимости технологических операций процесса изготовления многоуровневой разводки на полиимидной пленке. Специальная электроника, сер. Микроэлектронные устройства. - 1980, вып. 2, с. 26-33.

99. Авт. свидетельство РФ № 965336. Способ изготовления двухуровневой коммутационной платы на полимерной подложке / Блинов Г.А., Филатов И.Н., Грушевский А.М. и др. - Выд. 08.06.82.

100. Пат. РФ № 2299497 Российская Федерация, МПК H01L 25/04. Способ изготовления трехмерного многокристального микромодуля / Блинов Г.А., Грушевский А.М., Егоров К.В. - Опубл. 20.05.2007 Бюл. № 14.

101. Пат. РФ № 2364006 Российская Федерация, МПК H01L 25/04. Способ изготовления трехмерного гибридного интегрального модуля / Грушевский А.М., Блинов Г.А., Погалов А.И., Жуков П.А. - Опубл. 10.08.2009 Бюл. № 22.

102. Пат. РФ № 2657092 Российская Федерация, МПК H01L 25/04. Способ изготовления трехмерного многокристального модуля на гибкой плате / Блинов Г.А., Погалов А.И., Чугунов Е.Ю. - Опубл. 08.06.2018 Бюл. № 16.

103. Чугунов Е.Ю., Блинов Г.А. Технологические особенности изготовления прецизионных плат для быстродействующих многокристальных модулей. Вопросы радиоэлектроники, сер. Общетехническая. - 2009, вып. 3, с. 136-145.

104. Fjelstad J. Multilayer flexible circuit with area array interconnections for high performance electronics. Flexible circuit engineering. - 2000, p. 24-28.

105. Малорацкий Л.Г. Микроминиатюризация элементов и устройств СВЧ. -М.: Сов. Радио, 1976. - 216 с.

106. Трофименко К.А. Разработка технологии и оборудования вакуумной металлизации полимерных пленок для производства гибких печатных плат. Дисс. на соискание уч. ст. к.т.н. - М.: МАТИ-РГТУ, 2005.

107. Семенин С.Н. Исследование и разработка прогрессивной технологии прецизионных гибких полиимидных шлейфов для высокоплотного монтажа. Дисс. на соискание уч. ст. к.т.н. - М.: МИЭТ, 2006.

108. Maeda M. Fn analysis of gap in microstrip transmission lines. IEEE Trans. -1972, v. MTT, p. 325-333.

109. Чугунов Е.Ю. Влияние технологических условий на электрические параметры микромодулей в трехмерном исполнении. Материалы 13-ой Всероссийской научно-технической конференции «Современные промышленные технологии». - ННИМЦ «Диалог», Нижний Новгород, 2008, с. 4-7.

110. Грушевский А.М., Блинов Г.А. Электрофизические характеристики двусторонней коммутации на полиимидной подложке. Электронная техника, сер. Микроэлектронные устройства. - 1982, вып. 2, с. 40-41.

111. Барвинок В.А., Богданович В.И., Молчанов В.С. и др. Тонкопленочные электронагреватели с наноструктурным резистивным слоем для терморегулирования бортовой аппаратуры космических аппаратов. Сборник тезисов докладов Международного форума по нанотехнологиям «Rusnanotech-08». - Роснано, Москва, 2008, т. 1, стр. 372-373.

112. Frankel G., Purushothaman S., Petersen T. and et al. Corrosion and adhesion of multilayer pad structures for packaging application. IEEE Trans. - 1995, v. 18, № 4, p. 709-714.

113. Грушевский А.М., Чугунов Е.Ю., Титов А.Ю., Долговых Ю.Г. Перспективы бессвинцовых технологий в производстве электронных средств. Сборник научных трудов «Элементы микросистемной техники, оборудование и технология их производства». - М.: МИЭТ, 2007, с. 133-142.

114. Das J., Morris J. Metal diffusion in polymers. IEEE Trans. - 1994, v. 17, № 4, p. 620-625.

115. Джовет Ч.Е. Технология тонких и толстых пленок для микроэлектроники. - М.: Металлургия, 1980. - 245 с.

116. Васильев И. Особенности измерения удельного и поверхностного сопротивлений четырехзондовым методом. Электроника: наука, технологии, бизнес. - 2020, № 6, с. 52-59.

117. Берлин А.А., Басин В.Е. Основы адгезии полимеров. - М.: Химия, 1969. -320 с.

118. Weaver C. Adhesion of thin films. The journal of vacuum science and technology. - 1975, v. 12, № 1, p. 18-25.

119. Чугунов Е.Ю. Исследование перспективной технологии изготовления высокоинтегрированных микромодулей на полиимидных пленках. 16-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2009». - М.: МИЭТ, 2009, с. 104.

120. Stoney G. The tension of metallic films deposited by electrolysis. Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, physical and engineering sciences. - 1909, v. 82, № 553, p. 172-175.

121. Hu Y.Y. Thermal stress analysis and characterization of thermo-mechanical properties of thin films on an elastic substrate. PhD thesis - Nanyang Technological University, Singapore, 2011.

122. Kodnani R., Jaffe D., Jaccodine R. Evaluation of polymeric coatings for MCM applications. IEEE Trans. - 1995, v. 18, № 4, p. 658-665.

123. Murali V., Rucker T., Fu J. and et al. Yield and reliability concerns in polyimide based multi-chip modules. Proceedings of the 1992 IEEE multi-chip module conference. - Santa Cruz, CA, 1992, p. 98-101.

124. Pecht M., Wu X., Paik K. and et al. To cut or not to cut: a thermomechanical stress analysis of polyimide thin-film on ceramic structures. IEEE Trans. - 1995, v. 18, № 1, p. 150-153.

125. Чугунов Е.Ю., Жуков П.А., Семенин С.Н. Особенности технологии монтажа трехмерных многокристальных модулей на полиимидной пленке. Материалы 8-ой Всероссийской научно-технической конференции «Современные промышленные технологии». - ННИМЦ «Диалог», Нижний Новгород, 2007, с. 21.

126. Технология монтажа высокоинтегрированных многокристальных микромодулей в трехмерном исполнении с повышенной устойчивостью при

силовых и тепловых воздействиях. Научно-технический отчет по НИР / рук. Чугунов Е.Ю., 809-ГБ-53-Гр.асп.-МЭ, МИЭТ, Москва, 2007. - 26 с.

127. Кузнецов О.А., Погалов А.И., Сергеев В.С. Прочность элементов микроэлектронной аппаратуры. - М.: Радио и связь, 1990. - 144 с.

128. Пинчук Л.С., Неверов А.С. Герметизирующие полимерные материалы.

- М.: Машиностроение, 1995. - 159 с.

129. Полиимидные лаки. [Электронный ресурс] URL: http://www.estrokom.ru.

130. Фторопластовые защитные покрытия. [Электронный ресурс] URL: http://www.plastpolymer.org.

131. Чегодаев Д.Д., Наумова З.К., Дунаевская Ц.С. Фторопласты.

- Л.: Госхимиздат, 1960. - 192 с.

132. Ковачич Л. Склеивание металлов и пластмасс. / Под ред. А.С. Фрейдина.

- М.: Химия, 1985. - 240 с.

133. Погалов А.И., Блинов Г.А., Чугунов Е.Ю., Небусов В.М. Малоцикловая долговечность гибких шлейфов для высокоплотного монтажа микроприборов. Конструкции из композиционных материалов. - 2014, вып. 4, с. 4044.

134. Погалов А.И., Блинов Г.А., Чугунов Е.Ю. Выносливость гибких печатных плат на полиимидных пленках при производстве и эксплуатации устройств электронной техники. Известия вузов. Электроника. - 2014, вып. 6, с. 7378.

135. Чугунов Е.Ю., Тимошенков С.П., Погалов А.И. Инженерные расчеты узлов и сборок изделий микроэлектронной техники с применением конечно-элементного моделирования. Известия вузов. Электроника. - 2021, том 26, № 3-4, с. 255-264.

136. Погалов А.И., Блинов Г.А., Чугунов Е.Ю, Небусов В.М. Методы инженерных расчетов и проектирования многокристальных микромодулей. Оборонный комплекс - научно-техническому прогрессу России. - 2011, вып. 3, с. 42-45.

137. Самогин Ю.Н., Хроматов В.Е., Чирков В.П. Метод конечных элементов в задачах сопротивления материалов / Под ред. В.П. Чиркова. - М.: Физматлит, 2012. - 200 с.

138. Жилкин В.А. Моделирование и расчет изделий из анизотропных и композитных материалов в MSC Patran-Nastran: уч. пособие. - Спб.: Проспект Науки, 2019. - 312 с.

139. Muzel S., Bonhin E., Guimaraes N. and et al. Application of the finite element method in the analysis of composite materials: A review. Polymers. - 2020, v. 12, № 4, p. 818.

140. Codecasa L., d'Alessandro V., Magnani A., Rinaldi N. 3-D thermal models calibration by parametric dynamic compact thermal models. Microelectronics reliability. - 2017, № 79, p. 371-379.

141. Жуков П.А., Чугунов Е.Ю., Погалов А.И., Грушевский А.М. Методы исследования термопрочности многокристального модуля в трехмерном исполнении. Сборник научных трудов «Элементы микросистемной техники, оборудование и технология их производства». - М.: МИЭТ, 2007, с. 78-83.

142. Грушевский А.М. Монтаж многокристальных модулей на гибких полиимидных носителях. Дисс. на соискание уч. ст. д.т.н. - М.: НИИМП, 2002.

143. Жуков П.А., Карвасарный В.В., Чугунов Е.Ю. Обеспечение эффективности теплоотвода при монтаже МКМ. 12-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2005». - М.: МИЭТ, 2005, с. 69.

144. Погалов А.И., Блинов Г.А., Чугунов Е.Ю. Тепловой режим функциональных многокристальных модулей в трехмерном исполнении. Оборонный комплекс - научно-техническому прогрессу России. - 2013, вып. 1, с. 77-82.

145. Чугунов Е.Ю., Жуков П.А. Конструктивно-технологические особенности создания трехмерных модулей с учетом тепловых воздействий. 14-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2007». - М.: МИЭТ, 2007, с. 103.

146. Вильнав Ж.-Ж. Клеевые соединения. М.: Техносфера, 2007. - 384 с.

147. Погалов А.И., Чугунов Е.Ю., Угольников С.В. Проектирование и исследование клеевых соединений многокристальных микромодулей для экологического мониторинга. Сборник научных трудов «Методы анализа и контроля объектов природно-технических геосистем». - М.: МИЭТ, 2014, с. 84-91.

148. Погалов А.И., Блинов Г.А., Чугунов Е.Ю. Термомеханическая прочность материалов многокристальных микромодулей. Оборонный комплекс - научно-техническому прогрессу России. - 2010, вып. 4, с. 34-37.

149. Блинов Г.А., Чугунов Е.Ю., Погалов А.И. Проектирование и сборка многокристальных микромодулей. Вопросы радиоэлектроники, сер. Общетехническая. - 2011, вып. 5, с. 39-48.

150. Погалов А.И., Блинов Г.А., Чугунов Е.Ю. Напряженно-деформированное состояние и тепловой режим многослойных клеевых соединений многокристальных микромодулей. Конструкции из композиционных материалов. - 2013, вып. 2, с. 18-22.

151. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. Учеб. для вузов. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - 592 с.

152. Ануфриев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3 т. / Под ред. И.И. Жестковой. - М.: Машиностроение, 2006. Т. 3 - 928 с.

153. Склеивание в машиностроении. Справочник в 2 т. / Под общ. ред. Г.В. Малышевой. - М.: Наука и технологии, 2005. Т. 1 - 544 с.

154. Чугунов Е.Ю., Жуков П. А. Методика теплового моделирования прочностных характеристик модулей трехмерной высокоплотной упаковки компонентов. Материалы 27-ой Всероссийской научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, проектировании и производстве».

- ННИМЦ «Диалог», Нижний Новгород, 2009, с. 1-5.

155. Погалов А.И., Блинов Г.А., Чугунов Е.Ю. Моделирование термопрочности многокристальных микромодулей. Известия вузов. Электроника.

- 2010, вып. 5, с. 73-75.

156. Погалов А.И., Блинов Г.А., Чугунов Е.Ю. Моделирование клеевых соединений для обеспечения надежности трехмерных микроэлектронных модулей. Известия вузов. Электроника. - 2018, том 23, № 1, с. 23-31.

157. Pogalov A.I., Blinov G.A., Chugunov E. Yu. Simulating and ensuring the reliability of the elements and joints of three-dimensional microelectronics modules. Russian Microelectronics. - 2019, v. 48, № 7, p. 447-451.

158. Codecasa L., d'Alessandro V., Magnani A., Rinaldi N. Fast nonlinear dynamic compact thermal modeling with multiple heat sources in ultra-thin chip stacking technology. IEEE Trans. - 2017, v. 7, № 1, p. 58-69.

159. Погалов А.И., Блинов Г.А., Чугунов Е.Ю. Теплофизические расчеты и конструирование многослойных структур микроэлектронных приборов. Конструкции из композиционных материалов. - 2012, вып. 4, с. 3-7.

160. Чугунов Е.Ю., Погалов А.И., Блинов Г.А. Конструктивная прочность и тепловой режим многокристальных модулей. Известия вузов. Электроника. - 2017, том 22, № 1, с. 50-56.

161. Погалов А.И., Блинов Г.А., Чугунов Е.Ю, Небусов В.М. Тепловой режим и прочность материалов трехмерного многокристального микромодуля. Оборонный комплекс - научно-техническому прогрессу России. - 2012, вып. 2, с. 20-25.

162. Погалов А.И., Чугунов Е.Ю., Угольников С.В. Проектирование и исследование многокристального модуля для экологического мониторинга окружающей среды. Сборник научных трудов «Научно-практические проблемы безопасности природно-технических комплексов». - М.: МИЭТ, 2015, с. 34-39.

163. Pogalov A.I., Blinov G.A., Chugunov E. Yu. Structural strength and temperature condition of multi-chip modules. Russian Microelectronics. - 2018, v. 47, № 7, p. 460-464.

164. Чугунов Е.Ю. Исследование и разработка конструктивно-технологических решений изготовления многокристальных функциональных устройств в трехмерном исполнении. 19-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2012». - М.: МИЭТ, 2012, с. 91.

165. Чугунов Е.Ю, Тихонов К.С., Титов А.Ю. Разработка технологии производства трехмерных многокристальных модулей на полиимидных пленках. 17-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2010». - М.: МИЭТ, 2010, с. 104.

166. Погалов А.И., Чугунов Е.Ю., Угольников С.В. Средства повышения надежности многокристальных модулей для приборов экологического мониторинга. Сборник научных трудов «Актуальные проблемы повышения эффективности производств микроэлектроники». - М.: МИЭТ, 2016, с. 58-63.

167. Чугунов Е.Ю, Жуков П.А., Вертянов Д.В. Высокоинтегрированные многокристальные микромодули памяти на полимерном основании в трехмерном исполнении. Всероссийский молодежный научно-инновационный конкурс-конференция студентов и аспирантов «Электроника - 2006». - М.: МИЭТ, 2006, с. 18.

Приложения

Приложения содержат следующие документы, подтверждающие актуальность, научную новизну работы и практическое использование результатов диссертации:

- диплом лауреата 16-й Всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика» по теме «Исследование перспективной технологии изготовления высокоинтегрированных микромодулей на полиимидных пленках»;

- описание изобретения к патенту РФ № 2657092 «Способ изготовления трехмерного многокристального модуля на гибкой плате»;

- акт об использовании результатов диссертации в научной работе НИУ «МИЭТ»;

- акт об использовании результатов диссертации в учебном процессе НИУ «МИЭТ»;

- акт об использовании результатов диссертации в производстве АО «Микрон».

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Московский государственный институт электронной техники (технический университет)

Лауреата 16-й Всероссийской межвузовской научно-технической конференций студентов и аспирантов

аспирант МИЭТ, кафедра МЭ

ЧУГУНОВ Евгений Юрьевич

награждается настоящим дипломом за 1-е место в конкурсе работ аспирантов по секции "Проектирование и технология

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

(191

RU

«i и

2 657 09213 С1

(51) МПК

BOIL 25/04 (2014.0 И

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ

42) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

(52) СИ К

H01L 25/04 (2018.01)

(21 ><22) Заявка: 2017118171, 25.05.2017

124) Дата начала отсчета срока действия патента:

25.05.2017

Дата регистрации!

08.06.2018

Приоритеты):

(22) Дата подачи заявки: 25.05.2017

(45) Опубликовано: 08.06.2018 Бюл. № 16

Адрес для переписки:

124460, Москва, г. Зеленоград, Георгиевский пр-кт, 5, ЗАО "НИИМП-Т", Конструкторско-технологический отдел

(72) Авюр(ы):

Блинов Геннадий Андреевич (RU), Погалов Анатолий Иванович (RU), Чугунов Евгений Юрьевич (RU)

(73) Патентообладателей): Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт микроприборов-технология" (ЗАО "НИИМП-Т") (RU)

(56) Список документоз, цитированных и отчете о поиске; RU 2364006 С1, 10.08.2009. RU 2299497 С2,20.05.2007, RU 2221312 С1, 10.01.2004. RU 2119276 С1, 20,09.1998. RU 2176134 С2, 20.11 2001. US 5646446 А, 08.07.1997. US 6225688 В1,01.05.2001.

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРЕХМЕРНОГО МНОГОКРИСТАЛЬНОГО МОДУЛЯ НА ГИБКОЙ ПЛАТЕ

(57) Рефери::

Изобретение относится к микроэлектронике, в частности к области создания малогабарш пых мпогокристальпых устройств, изготовленных по гибридной грех мерной технологии. В способе изготовления трехмерного многокристальнйГО модуля на гибкой плате формируют Симметрично с двух про г ивоположкых краев два монтажных выступа с контактными площадками, служащих выводами мкогакристальнм о модуля. Вдоль этих же краен гибкой платы располагаю! перпендикулярно центральной части, попарно и сооспо, боковые выстуйы, на которые монтируют микросхемы. Покрывают обе стороны гибкой ила1ы, за исключением контактных площадок, сплошным антикоррозионным материалом. Выполняют трехмерную сборку модуля, последовательно укладывая и приклеивая клеем -

герметикой ооковые выступы па центральную часть шбкой платы сооспо один над другим. Складывают центральную часть гибкой платы, совмещая стороны микросхем, без перекосов частей модуля относительно друг друга, причем монтажные выступы гибкой плат ы располагают в основании собранного трехмерною мпогокристально! о модуля с двух противоположных краев. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и расширение функциональных возможностей трехмерного мпо1 о кристального модуля, защита гибкой платы от механических и климашческих воздействий при изготовлении и эксплуатации модуля, улучшение теплового режима и масштабируемости по количеству и типу используемых микросхем. 2 з.п. ф-ды, 2 ил.

АКТ

об использовании в научной работе НИУ МИЭТ результатов диссертации Чугунова Евгения Юрьевича «Разработка и исследование технологии создания трехмерных многокристальных модулей на гибких коммутационных платах» на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 2.2.3 «Технология и оборудование для производства материалов и приборов электронной техники»

Настоящим актом подтверждается, что основные научно-исследовательские результаты диссертации используются в научной работе НИУ МИЭТ и включены в

I

отчеты по НИР «Исследование напряженно-деформированного состояния многослойных структур на основе разнородных материалов» (государственная регистрация №01201157070) и НИР «Исследование генерации нанопримесей и напряженно-деформированного состояния многослойных структур на основе разнородных материалов методами математического и компьютерного моделирования» (государственная регистрация № 01201258397).

Зам. директора института «НМСТ» >^"7 по научной деятельности, д.т.н., профессор __Калугин В .В.

Научный руководитель НИР д.т.н., профессор

Проректор по учебной работе НИУ МИЭТ, к.т.н., доцент

Балашов А.Г.

АКТ

об использовании в учебном процессе НИУ МИЭТ результатов диссертации Чугунова Евгения Юрьевича «Разработка и исследование технологии создания трехмерных многокристальных модулей на гибких коммутационных платах» на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 2.2.3 «Технология и оборудование для производства материалов

I

и приборов электронной техники»

Настоящим актом подтверждается, что результаты диссертационной работы используются в учебном процессе НИУ МИЭТ при подготовке бакалавров и магистров, обучающихся по направлениям 11.03.01 «Радиотехника» и 11.04.03 «Конструирование и технология электронных средств» в лекционных курсах по дисциплинам «Механика радиотехнических систем», «Технология производства печатных плат и микросборок». Материалы диссертации послужили основой учебно-методической разработки по курсу «Конструктивно-технологические основы сборки электронных средств»,, выполненной в рамках Приоритетного национального проекта «Образование» по программе «Современное профессиональное образование для российской инновационной системы в области электроники».

Зам. директора института «НМСТ» по образовательной деятельности к.т.н., доцент

Разживалов П.Н.