Автоматическое склеивание ленты

Автоматизированное склеивание на ленте (TAB) — это процесс, при котором голые полупроводниковые чипы (матрицы) помещаются в виде интегральных схем на гибкую монтажную плату (FPC) путем прикрепления их к тонким проводникам в пленочном носителе из полиамида или полиимида (например, торговые марки Kapton или UPILEX ). . Этот FPC с кристаллом(ами) (внутреннее соединение выводов TAB, ILB) может быть установлен на системной или модульной плате или собран внутри корпуса (внутреннее соединение выводов TAB, OLB). Обычно FPC включает в себя от одного до трех проводящих слоев, и все входы и выходы полупроводникового кристалла подключаются одновременно во время соединения TAB. ^[1]^[2]^[3] Автоматическое склеивание ленты — это один из методов, необходимых для сборки «чип-на-гибке» (COF), и это один из первых методов обработки рулона на рулон (также называемый R2R, «катушка на катушку») в производстве электроники. .

Процесс

Монтаж TAB выполняется таким образом, что места соединения кристалла, обычно в виде выступов или шариков из золота, припоя или анизотропного проводящего материала, соединяются с тонкими проводниками на ленте, которые обеспечивают возможность подключения кристалла к корпусе или непосредственно к внешним цепям. Выпуклости или шарики могут располагаться либо на матрице, либо на ленте TAB. Системы металлизации, соответствующие требованиям TAB: ^[4]

Алюминиевые площадки на матрице <-> позолоченная медь на участках ленты (термозвуковая сварка)
Al, покрытый Au на контактных площадках матрицы <-> участки ленты с выпуклостями Au или Sn (групповое соединение)
Алюминиевые площадки с Au-выступами на матрице <-> участки ленты с покрытием Au или Sn (групповое соединение)
Al контактные площадки с выступами под припой на кристалле <-> Au, Sn или участки с паяной лентой (групповое соединение)

Иногда лента, на которую наклеена матрица, уже содержит реальную схему применения матрицы. ^[5] Пленка перемещается в нужное место, выводы обрезаются и соединение чипа происходит по мере необходимости. Существует несколько методов соединения, используемых с TAB: термокомпрессионное соединение (с помощью давления, иногда называемое групповым соединением), термозвуковое соединение и т. д. Затем голый чип можно инкапсулировать ( «с шариковым покрытием» ) эпоксидной смолой или чем-то подобным. ^[6]

Достоинствами автоматического склеивания ленты являются:

Все соединения чипа (входы/выходы от/к чипу) выполняются за одно соединение, и это отличает TAB от проводного соединения .
Этот метод склеивания может быть высокоавтоматизированным и, при необходимости, очень быстрым. Поэтому TAB используется в крупносерийном производстве электроники.
Обеспечивает очень легкую и тонкую сборку благодаря тонкой подложке и минимальному возможному напылению, покрывающему только область чипа. Существует множество применений, таких как сенсорная, медицинская, космическая электроника, банковские и кредитные карты, SIM-карты портативного оборудования, такого как мобильные телефоны и т. д., где выгодна тонкая сборка с небольшим весом.
В некоторых случаях дополнительная упаковка может не потребоваться, и в некоторых подходах к упаковке она может заменить металлическую выводную рамку .

Проблемы автоматического склеивания ленты:

Для производства необходимо специальное оборудование. ^[7]
Чипы должны иметь выступы на контактных площадках ввода-вывода (IO) или выступы на ленте. Выпуклости и металлы на чипе и ленте должны быть совместимыми, чтобы обеспечить надежность при любых условиях окружающей среды и других обстоятельствах применения. ^[8]
Методы соединения — TAB и флип-чип — позволяют одновременно соединить все вводы-выводы чипа. Таким образом, преимущество TAB в скорости уменьшилось с развитием производства флип-чипов, поскольку для флип-чипов используется пайка, которая со временем также превратилась в метод соединения с малым шагом, аналогичный TAB. Кроме того, ускорение соединения проводов привело к тому, что TAB в основном применяется в некоторых конкретных областях, таких как соединения драйверов дисплея и смарт-карты. Хотя TAB является жизнеспособным высокоскоростным и высокой плотностью ^[9] метод межсоединения.

Стандарты

Стандартные размеры полиимидных лент включают ширину 35 мм, 45 мм и 70 мм и толщину от 50 до 100 микрометров. Поскольку лента имеет форму рулона, длина контура измеряется в шагах звездочек, при этом шаг каждой звездочки составляет около 4,75 мм. Таким образом, длина схемы из 16 шагов составляет около 76 мм.

История и предыстория

Технически этот процесс был изобретен Фрэнсис Хьюгл (патент, выданный в 1969 году), хотя он не назывался TAB. ^[10] TAB был впервые описан Джерардом Деэном в 1971 году в Honeywell Bull. ^[11] Исторически TAB был создан как альтернатива проводному соединению и находит широкое применение среди производителей электроники. ^[12] Однако ускорение методов соединения проводов и разработка перевернутого чипа, обеспечивающего одновременное соединение всех входов/выходов кристалла и более простой ремонт по сравнению с TAB, подтолкнули к использованию соединения TAB в определенных областях, например, для соединения драйверов дисплея с дисплеем как жидкость. кристаллический дисплей (ЖК-дисплей).

Ссылки

^ «Лекция: Взаимосвязь при сборке микросхем» (PDF) .
^ Грейг, WJ (2007). Корпус интегральной схемы, сборка и соединения . Спрингер. стр. 129–142. ISBN 978-0-387-28153-7 .
^ Лау, Дж. Х. (1982). Справочник по автоматическому склеиванию лент, 645 стр . Спрингер. ISBN 978-0442004279 .
^ «Дорожные карты технологии упаковки, разработка интегральных схем, глава 9 (редакторы Д. Поттер и Л. Питерс), соединение чипов на первом уровне, 9-1...9-38» (PDF) .
^ «ТАБ на Кремниевом Дальнем Востоке онлайн» .
^ «Автоматическое склеивание ленты» . Центр высокопроизводительных интегрированных технологий и систем (CHIPTEC). Март 1997 года.
^ Лай, JKL; и др., др. (1995). «Влияние температуры и давления соединения на микроструктуру ленточного автоматического склеивания (TAB) с внутренними свинцовыми связями (ILB) с тонкой металлизацией ленты». 1995 Труды. 45-я конференция по электронным компонентам и технологиям . стр. 819–826. дои : 10.1109/ECTC.1995.517782 . ISBN 0-7803-2736-5 . S2CID 136639010 .
^ Ян-Сян, К.; Линг, Л. (1990). «Формирование и склеивание ленточных выступов в БТАБ». Материалы 40-й конференции по электронным компонентам и технологиям . 2 : 943–947. дои : 10.1109/ECTC.1990.122302 . S2CID 110303672 .
^ Курцвейл, К.; Дехейн, Г. (1982). «Повышение плотности при автоматическом склеивании лент». Электрокомпонентная наука и технология, Gordon and Breach Science Publishers, Inc. 10 : 51–55.
^ «Патент US3440027 Автоматизированная упаковка полупроводников» .
^ «Автоматическое склеивание ленты» (PDF) .
^ «Автоматическое склеивание ленты (TAB)» . Информационный бюллетень для клиентов Advantest Europe . Адвантест ГмбХ.

Внешние ссылки

Эта статья, посвященная электронике, незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] «Лекция: Взаимосвязь при сборке микросхем» (PDF) .

[2] Грейг, WJ (2007). Корпус интегральной схемы, сборка и соединения . Спрингер. стр. 129–142. ISBN 978-0-387-28153-7 .

[3] Лау, Дж. Х. (1982). Справочник по автоматическому склеиванию лент, 645 стр . Спрингер. ISBN 978-0442004279 .

[4] «Дорожные карты технологии упаковки, разработка интегральных схем, глава 9 (редакторы Д. Поттер и Л. Питерс), соединение чипов на первом уровне, 9-1...9-38» (PDF) .

[5] «ТАБ на Кремниевом Дальнем Востоке онлайн» .

[6] «Автоматическое склеивание ленты» . Центр высокопроизводительных интегрированных технологий и систем (CHIPTEC). Март 1997 года.

[7] Лай, JKL; и др., др. (1995). «Влияние температуры и давления соединения на микроструктуру ленточного автоматического склеивания (TAB) с внутренними свинцовыми связями (ILB) с тонкой металлизацией ленты». 1995 Труды. 45-я конференция по электронным компонентам и технологиям . стр. 819–826. дои : 10.1109/ECTC.1995.517782 . ISBN 0-7803-2736-5 . S2CID 136639010 .

[8] Ян-Сян, К.; Линг, Л. (1990). «Формирование и склеивание ленточных выступов в БТАБ». Материалы 40-й конференции по электронным компонентам и технологиям . 2 : 943–947. дои : 10.1109/ECTC.1990.122302 . S2CID 110303672 .

[9] Курцвейл, К.; Дехейн, Г. (1982). «Повышение плотности при автоматическом склеивании лент». Электрокомпонентная наука и технология, Gordon and Breach Science Publishers, Inc. 10 : 51–55.

[10] «Патент US3440027 Автоматизированная упаковка полупроводников» .

[11] «Автоматическое склеивание ленты» (PDF) .

[12] «Автоматическое склеивание ленты (TAB)» . Информационный бюллетень для клиентов Advantest Europe . Адвантест ГмбХ.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

v т и Методы соединения пластин, используемые в интегральных схемах , MEMS и NEMS.
Склеивание подложки	Прямое соединение Активируемое плазмой соединение Анодное соединение Эвтектическое соединение Приклеивание стеклянных фритт Клеевое соединение Термокомпрессионное соединение Диффузионная сварка в переходной жидкой фазе Поверхностно-активируемое соединение
Соединения	Совместимое соединение Проволочное соединение Склеивание шариков Термозвуковая сварка Ленточно-автоматическое склеивание (TAB)
См. также	Характеристики вафельной связи