А кто-нибудь изучал вопрос пайки кристалла прямо на плату?, ну то есть без корпуса, как китайцы любят делать в большом кол-ве Опции

[sergeeff Jr.]

сабж

[Пушкарев Михаил]

Если обратная сторона кристалла имеет подходящую металлизацию, то чего ж не припаять.

[Mikle Klinkovsky]

На оборудование подивится можно тут: http://www.eurointech.ru/tools
Смонтировать, например, тут: http://www.melt.com.ru/montazh-pechatnyh-p...p-na-platu.html
(если кто ещё знает где у нас можно заказать монтаж - дополняйте!)

[sergeeff Jr.]

Нет, речь идет о том кристале, у которого есть только метки для проводков (обычно к корпусу детали).

На оборудование подивится можно тут: http://www.eurointech.ru/tools
Смонтировать, например, тут: http://www.melt.com.ru/montazh-pechatnyh-p...p-na-platu.html
(если кто ещё знает где у нас можно заказать монтаж - дополняйте!)

А цены примерно знаете? Стоит ли овчинка того?

[1S49]

сабж

Да ни вопрос. Кристаллы в бескорпусном исполнении вполне можно разваривать (распаивать) на стеклотекстолитовую плату. Лучше, конечно, это делать на ситал или поликор, но это уже совсем другая история.

Полагаю, что следующим у вас будет вопрос про групповую герметизацию и защиту подобной сборки от всяких вредных факторов.

Сообщение отредактировал 1S49 - Mar 1 2011, 19:49

[Пушкарев Михаил]

Нет, речь идет о том кристале, у которого есть только метки для проводков (обычно к корпусу детали).

А это кто такие?

[sergeeff Jr.]

А это кто такие?

Plastic or ceramic packaging involves mounting the die, connecting the die pads to the pins on the package, and sealing the die.
http://en.wikipedia.org/wiki/Semiconductor_fabrication
и
http://en.wikipedia.org/wiki/Die_%28integrated_circuit%29

Да ни вопрос. Кристаллы в бескорпусном исполнении вполне можно разваривать (распаивать) на стеклотекстолитовую плату. Лучше, конечно, это делать на ситал или поликор, но это уже совсем другая история.

Полагаю, что следующим у вас будет вопрос про групповую герметизацию и защиту от всяких вредных факторов подобной сборки.

Нет, пока вопрос больше в цене. Например мк стоит 1 бакс, а без package 0,5 бакса. Имеет ли смысл заниматься die on board?

[Mikle Klinkovsky]

А цены примерно знаете? Стоит ли овчинка того?

Давно дело было. Даже если цену найду, то она уже не актуальна. Позвоните/напишите производителю, думаю это не коммерческая тайна.

[alexunder]

сабж

обычное дело, когда хотят сэкономить на разварке в пакадж, не обязательно китайское

[sergeeff Jr.]

обычное дело, когда хотят сэкономить на разварке в пакадж, не обязательно китайское

Так вот я пока не понял как... У кого нибудь получилось? Интересно было бы посмотреть на цифры...

[1S49]

Нет, пока вопрос больше в цене. Например мк стоит 1 бакс, а без package 0,5 бакса.

То есть, то что можно сэкономить 0.5 usd на корпусе вы увидели, а вот что делать с 40-микронными золотыми проволоками (фактически висящие в воздухе и слегка шевелящиеся от сквозняка), которыми разварен кристалл, вас ни разу не интересует?

Сообщение отредактировал 1S49 - Mar 1 2011, 19:56

[ENIAC]

"die on board" в данном случае можно перевести как "помереть на плате" . Сэкономите копейки, а здоровья попортите себе килограммы. ИМХО.

[Yuri Potapoff]

Если я ничего не путаю, то золото на медь разваривать нельзя, значит, посадочное место надо будет золотить правильным образом и не самоварным золотом.

[al_vic]

Обычно кристаллы приклеивают на плату клеем ВК-9, УПВТ и тд. После этого разваривают УЗ сваркой проволкой
Al. При необходимости герметизируют, засыпая порошком для изготовления пластмассовых корпусов и нагревая. Tехнология вполне жизнеспособна, но требует к себе уважительного отношения. Возмлжные проблемы:
- отслаивание кристалла от платы;
- качество покрытия КП под сварку на плате;
- разрыва проволки Al герметизирующим компаундом.
Поэтому более технологично применять стеклотекстолитовые кристаллоносители с герметизацией
компаундом и последующей припайкой их на плату(самодельный корпус для МС).

[sergeeff Jr.]

То есть, то что можно сэкономить 0.5 usd на корпусе вы увидели, а вот что делать с 40-микронными золотыми проволоками (фактически висящие в воздухе и слегка шевелящиеся от сквозняка), которыми разварен кристалл, вас ни разу не интересует?

Я потому и спрашиваю, что интересует. А если сказать нечего, то не стоит буквами разбрасываться

Обычно кристаллы приклеивают на плату клеем ВК-9, УПВТ и тд. После этого разваривают УЗ сваркой проволкой
Al. При необходимости герметизируют, засыпая порошком для изготовления пластмассовых корпусов и нагревая. Tехнология вполне жизнеспособна, но требует к себе уважительного отношения. Возмлжные проблемы:
- отслаивание кристалла от платы;
- качество покрытия КП под сварку на плате;
- разрыва проволки Al герметизирующим компаундом.
Поэтому более технологично применять стеклотекстолитовые кристаллоносители с герметизацией
компаундом и последующей припайкой их на плату(самодельный корпус для МС).

Так а в чем навар всего этого гемора (в финансовом эквиваленте)?

[1S49]

А если сказать нечего, то не стоит буквами разбрасываться

У вас вопрос “не подготовлен”: самые общие представления о принципах технологии сборки печатных плат и о высоком предназначении корпусирования крайне низкие, поэтому и ответ о жлобской технологии разварки на печатную плату неконструктивен.

[alexunder]

Интересно было бы посмотреть на цифры...

Уточню у коллег на днях (сейчас на больничном).

Если я ничего не путаю, то золото на медь разваривать нельзя, значит, посадочное место надо будет золотить правильным образом и не самоварным золотом.

да, площадки должны быть золотые. Я немало разваривал на ручном аппарате на плату с "обычным" слоем золота. Всегда получался 100% выход. Но это были экспериментальные образцы. Если моя память не спит с другим, можно и алюминиевую проволоку использовать.

[sergeeff Jr.]

Уточню у коллег на днях (сейчас на больничном).

Ок, спасибо! Буду ждать!

[al_vic]

"Навар всего этого гемора" получается от сдачи темы по разработке кристалла Заказчику. Иногда бывает необходимо макетирование типовой схемы применения "вжиаую", а не на ЭВМ (корпусированием занимается другое прдразделение по своему графику).

[sergeeff Jr.]

"Навар всего этого гемора" получается от сдачи темы по разработке кристалла Заказчику. Иногда бывает необходимо макетирование типовой схемы применения "вжиаую", а не на ЭВМ (корпусированием занимается другое прдразделение по своему графику).

Если бы все было так просто, то мы бы никогда не видели китайские платы, с чипами залитыми пласмассовой хренью. А они встречаются и причем не так редко. В связи с этим и возникает вопрос: какое кол-во плат нужно производит, чтобы это стало выгодно (ну и сколько нужно вбухать денег в автоматы).

[Shread]

Ни разу не видел такой тип корпусировки на сколь нибудь ответственном изделии, зато неоднократно встречал случаи отказа вот таких залитых микросхем в бытовой технике после перепада температур. Отсюда сложилось впечатление что применяют этот вид корпусировки только на простейших но массовых изделиях, где каждый цент важен и изделие будет работать в комнатных условиях.

[monitor7]

Это очень большая тема, еще больше вопрос при применении данной технологии для "особо ответственной аппаратуры".
В СССР это направление начиналось под руководством Г.Я. Гуськова.
Литература:
1. Микроэлектронная аппаратура на бескорпусных интегральных микросхемах / И. Н. Воженин, Г. А. Блинов, Л. А. Коледов и др. — М.: Радио и связь, 1985.
2. Монтаж микроэлектронной аппаратуры / Г. Я. Гуськов, Г. А. Блинов, А. А. Газаров. — М.: Радио и связь, 1986.

В двух словах:
- на стеклотекстолите алюминиевая проволока не используется, т.к. освоена для алюминия реально только надежная технология сварки ультразвуком (на кристалл-то получится, а на стеклотекстолит - нет. Т.е. только на ситалл, поликор и т.п.)
- золотом хорошо освоена и для стеклотекстолита, полиимида;
- кристалл без корпуса тестируется (разбраковывается) как правило по сокращенной программе. Для коммерческих изделий возможно их монтировать, для "ответственной" аппаратуры - требуется дополнительное тестирование, для чего кристалл монтируется в технологическую тару с выводами для присоединения к тестерномуу оборудованию. Ну много чего там.
В Россию рвется фирма 3D с микросборками.
Много сейчас современных книжек, например FUNDAMENTALS OF MICROSYSTEMS PACKAGING Rao R. Tummala Georgia Institute of Technology Editor
и т.д

[1S49]

Это очень большая тема, еще больше вопрос при применении данной технологии для "особо ответственной аппаратуры".
В СССР это направление начиналось под руководством Г.Я. Гуськова. Был очень серьезный отрыв от запада по технологиям сборки.

Приведите практические примеры ”серьезного отрыва от запада по технологиям подобной сборки”.
Приведите примеры материалов (клей, герметик и т.д.) имевших ”приемку” (в частности, обеспечивавших герметичность при проверке соответствующими методами, выдерживавших вибрацию и термоциклы) и применявшихся в подобной технологии для "особо ответственной аппаратуры".

Сообщение отредактировал 1S49 - Mar 5 2011, 18:21

[Yuri Potapoff]

Был очень серьезный отрыв от запада по технологиям сборки.

Видимо, имелось в виду "пытались догнать, но не догнали"?

[monitor7]

Видимо, имелось в виду "пытались догнать, но не догнали"?

Спасибо за замечание. Текст своего исходного сообщения подредактировал. Не заинтересован превращения полезной информационной темы в банальный треп.

Что качается предложения 1S49 Привеcти примеры материалов (клей, герметик и т.д.) имевших ”приемку” (в частности, обеспечивавших герметичность при проверке соответствующими методами, выдерживавших вибрацию и термоциклы) и применявшихся в подобной технологии для "особо ответственной аппаратуры".

Уточню. Автономные испытания элементной базы естественно проводятся только на функционирование и параметрику при "качке" температуры и напряжения питания. Остальное только в составе прибора. (радиационные факторы уж не буду затрагивать).
Герметики применяются только для товаров народного потребеления.
Для "особо ответственной аппаратуры" герметизация естественно не герметиком, а сварка, опайка, закачка осущенного азота и т.п.
Проблемы с клеем, компаундом с "приемкой" - только для низкотемпературных (до 18 градусов К) и высокотемпературных применений (какие проблемы?). Еще подошвы клеили:-)

В чем суть-то бескорпусных технологий:
1. Минимизация факторов, ухудшающих надежность в мелкосерийном и единичном широкономенклатурном производстве (вместо пайки-сварка, устраняются избыточные контакты внутри корпуса микросхемы, нет неконтролируемого пространства под крышечкой металлокерамических корпусах-нет и проблем, которые могут проявиться лет через десять автономной работы прибора и т.п.).
2. Достижения более высокой степени интеграции в приборе за счет более плотного монтажа кристаллов. Это очень актуально и сейчас: посчитайте-ка стоимость заказной системы на кристалле и стоимость системы на плате для субмикроннных проектных норма и единичных объемах изготовления под Space-требования.
Вообще-то поэтому и приведен начальный список литературы в моем первом сообщении.

[al_vic]

"На стеклотекстолите алюминиевая проволока не используется, т.к. освоена для алюминия реально только надежная технология сварки ультразвуком" - это не так. По Ni сварка идет очень хорошо.

[monitor7]

"На стеклотекстолите алюминиевая проволока не используется, т.к. освоена для алюминия реально только надежная технология сварки ультразвуком" - это не так. По Ni сварка идет очень хорошо.

Естественно, что по никелю. Только для гражданской продукции. С реализациями сторонних предприятий знаком только по электронным игрушкам.

[al_vic]

НПЦ"ЭЛВИС" выпускает МП в корпусах HSBGA(стеклотекстолитовое основание-плата, металлическая крышка-теплоотвод, покрытие металлизации платы - Ni, разварка выводов - УЗ сварка Al проволкой) в том числе и для спец.применений.

[monitor7]

НПЦ"ЭЛВИС" выпускает МП в корпусах HSBGA(стеклотекстолитовое основание-плата, металлическая крышка-теплоотвод, покрытие металлизации платы - Ni, разварка выводов - УЗ сварка Al проволкой) в том числе и для спец.применений.

Вообще-то речь шла о многокристальных сборках. В данном случае кристалл монтируется один на платке (хотя вВозможно, там есть еще и чип-конденсаторы).
Что касается HSBGA: металлополимерный корпус,алюминиевая проволока и для спецприменений - много сейчас чудес.

[sergeeff Jr.]

Интересная дискуссия, всем спасибо за участие. Но пока кажется, что все таки проблемы могут вылезти через несколько лет работы платы и поэтому думаю, что на нашем предприятие безкорпусной монтаж не будет применяться.

Если получится съезжу на эту выставку
http://www.mesago.de/de/SMT/home.htm

Может там чего интересное увижу на эту тему...

[alexunder]

sergeeff Jr.,

извините за столь поздний ответ: я болел, да наш главный bonder был в отпуске.
Итак, вот что мне удалось выяснить.
1. Экономическая часть вопроса.
Мне показали типовые ценники на пайку в различные корпуса в сторонней европейской фирмочке, где, к примеру 8-ми выводной корпус обойдется в 3.25 €, а 40 выводов - 34.00 € (включая стоимость корпуса, какой тип - сказать не могу). Стоимость изготовления защитного корпуса кристалла, распаянного на ПП, значительно меньше чем стоимость корпуса. Соответственно, есть шанс сэкономить указанные суммы при разварке прямо на ПП.
2. Клей для чипа. У нас используют следующие пасты для приклеивания чипа к плате: AMICON C990 (вроде обычная Ag-паста) для электрического контакта и AMICON E8502 для термического контакта. Если требуется хороший терм контакт при рабочих температурах чипа (кратковременных) выше 250 град., то используют ABLEBOND 71-1. Думаю, что-то похожее отечественное должно существовать.
3. Защитный корпус, это не китайские сопли, которые многие из нас имеют возможность регулярно лицезреть. Делается красивый корпус правильной формы. Изготовление идет в два этапа. Сначала создаются стенки корпуса такой высоты, чтобы они закрывали чип и проволоку. Для этих целей у нас используют Stycast 50500D. После этого внутренне пространство заливается Stycast 505001, который заполняет все пространство, не создавая при этом напряжения на проволоки.
Безусловно такой корпус лучше чем "капля", ибо его размер меньше и он предсказуем, хотя изготовление идет сложнее.
4. Площадки ПП и тип проволоки. У нас используют алюминий для разварки (Al-Si(1%) сплав, 25 мкм) на ПП. Как уже писали выше, это возможно для площадок с Ni-Au покрытием.
5. Вопросы надежности у нас толком не исследовались, т.к. изготовление в основном идет для прототипов (макс кол-во до 100 ПП). Однако, он утверждает, что по их тестам, вертикально усилие, требуемое для разрыва проволоки, примерно такое же (а иногда и выше) как для обычного чипа распаянного в корпус.

С его слов такая технология имеет безусловные плюсы для систем с жесткой экономием места на ПП, и когда количество выводов >40. Тут наверное только flip chp сможет конкурировать, но флип-чип корпусирование довольно дорогой процесс, если не ошибаюсь. Кроме этого для СВЧ применений данный способ заметно лучше корпусирования (у нас многие СВЧ девайсы так распаивают).
Если будут еще вопросы - обращайтесь.

P.S. Если заинтересуют картинки корпусов - дайте знать, я попрошу изготовить демку и сфоткаю, т.к. те картинки что у него есть не самого лучшего качества.

Сообщение отредактировал alexunder - Mar 21 2011, 09:38

[monitor7]

sergeeff Jr.,

4. Площадки ПП и тип проволоки. У нас используют алюминий для разварки (Al-Si(1%) сплав, 25 мкм) на ПП. Как уже писали выше, это возможно для площадок с Ni-Au покрытием.

Уточните пожалуйста. Приварка выводов к кристалу и к плате - одновременно? стежком?
Черт, неточно выразился. Т.е. кристалл без выводов монтируется на плату а затем уж только привариваются выводы. Т.к. есть технология предварительной разварки выводов кристалла на технологическую тару и в ней поставлять покупателю с полной проверкой микросхемы - называется модификация 5 бескорпусных ИС.

[alexunder]

Уточните пожалуйста. Приварка выводов к кристалу и к плате - одновременно? стежком?

Нет. Сначала к плате, потом к кристаллу или наоборот для менее электростатически чувствительных чипов и для уменьшения занимаемого места на ПП. Последнее связано с требованием наличия зазора м/у краем кристалла и падом которое д.б. 2х толщины кристалла. Вот пример распайки плата->чип (к сожалению, больше картинок нет):



Мне сложно представить одновременную приварку к кристаллу и плате, ведь высота криталла над платой 750-800 мкм + толщина клея.

Сообщение отредактировал alexunder - Mar 22 2011, 11:11

[al_vic]

Уточните, пожалуйста:
- планируемая серийность Вашего производства;
- степень сложности плат и ее размеры;
- показатели качества используемой элементной базы;
- уровень технологии на Вашем предприятии.

[zzzzzzzz]

... Сначала создаются стенки корпуса такой высоты, чтобы они закрывали чип и проволоку. ...

Это самое интересное. Как и из чего делаете рамку?
У нас в последний раз делали из полистирола лазерной резкой. При приклейке много мороки.

4. Площадки ПП и тип проволоки. У нас используют алюминий для разварки (Al-Si(1%) сплав, 25 мкм) на ПП. Как уже писали выше, это возможно для площадок с Ni-Au покрытием.

Люминь не выдержит термоциклирования и отвалится. Проверено. Только золотом можно варить.

Что это за корпуса такие за 40 выводов под 40 баксов?
Металлокерамика в разы дешевле. Даже позолоченная.

[alexunder]

Это самое интересное. Как и из чего делаете рамку?

из чего я уже написал. Как - это мне самому интересно, я попрошу его сделать тестовый образец, возможно удастся договориться сфотографировать весь процесс.

Люминь не выдержит термоциклирования и отвалится. Проверено. Только золотом можно варить.

По утверждению товарища бондера, у нас довольно давно используют алюминий для разварки на ПП. Точных данных о термоциклировании у меня нет, но он приводил в пример немало заказов, после которых разваренный чип нагревали до Т>200 град с целью измерений х-к. Сейчас пытаюсь связаться с людьми из этого отдела. Золотом на ПП у нас тоже варят, но чаще предпочитают алюминий почему-то.

Что это за корпуса такие за 40 выводов под 40 баксов?
Металлокерамика в разы дешевле. Даже позолоченная.

как я уже указал, это стоимость работы, включая корпус, а не самого корпуса в одной немецкой фирме, но не у нас. Ценник конечно впечатляющий.

Как будут новости - отпишусь.

[Oldring]

как я уже указал, это стоимость работы, включая корпус, а не самого корпуса в одной немецкой фирме, но не у нас. Ценник конечно впечатляющий.

Наверное, или для единичных заказов, или корпуса какие-то очень военно-космические?

[zzzzzzzz]

Наверное, или для единичных заказов, или корпуса какие-то очень военно-космические?

Очень военно-космические металлокерамические стандартного ряда стоят от 50 до 300 руб., в среднем.

В принципе, существуют такие корпуса. Для огромных ГИС. И размеры у них, например, скажем 70х40 мм кв.
Но, это дорогая экзотика на заказ. Например:

[sergeeff Jr.]

sergeeff Jr.,

извините за столь поздний ответ: я болел, да наш главный bonder был в отпуске.
Итак, вот что мне удалось выяснить.
...

Ок, спасибо! Но пока я не вижу дальнейшего смысла двигаться в этом направлении. Больше проблем и никакой финансовой выгоды...

[Oldring]

Очень военно-космические металлокерамические стандартного ряда стоят от 50 до 300 руб., в среднем.

С упаковкой туда кристалла, или "сделай сам"?

[zzzzzzzz]

С упаковкой туда кристалла, или "сделай сам"?

Это я про корпуса только. Но его стоимость, как правило - основной вклад в ИС. Кристаллы стоят на порядок дешевле.
Ну, бывает по разному, конечно.

[Oldring]

Это я про корпуса только. Но его стоимость, как правило - основной вклад в ИС. Кристаллы стоят на порядок дешевле.
Ну, бывает по разному, конечно.

Но это ведь при какой-то минимальной партии наверное? Одну экспериментальную штуку ведь за доллар плюс стоимость корпуса не разварят?
Я так понял, что немечцая компания с безумными ценами пакует экспериментальные несерийные изделия. Соответственно, накладные расходы превышают на порядки всё остальное.

[zzzzzzzz]

Само корпусирование в металлокерамику стоит ерунду. Даже в единичных кол-вах.
Если вы про это.
А стоимость макетного образца кристалла да, может быть и очень высокой. Исходя из стоимости ОКР.
Но речь ведь шла о технологии сборки.

[Oldring]

Само корпусирование в металлокерамику стоит ерунду. Даже в единичных кол-вах.
Если вы про это.

Да, спасибо, именно про это.