Ленточно-автоматизированное соединение (TAB) - это процесс, при котором полупроводниковые чипы без покрытия (матрицы), такие как интегральные схемы , размещаются на гибкой печатной плате (FPC) путем прикрепления их к тонким проводникам в полиамидной или полиимидной (например, торговые марки Kapton или UPILEX ) пленочной основе. . Этот FPC с матрицами (соединение внутренних выводов TAB, ILB) может быть установлен на системной или модульной плате или собран внутри корпуса (соединение внешних выводов TAB, OLB). Обычно FPC включает 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 - один из методов, необходимых для сборки чип-на-гибке (COF), и один из первых методов обработки рулонов (также называемых R2R, катушек на катушку) в производстве электроники. .
Процесс
Монтаж TAB выполняется таким образом, что места соединения матрицы, обычно в виде выступов или шариков из золота, припоя или анизотропного проводящего материала, соединяются с тонкими проводниками на ленте, которые обеспечивают средства для соединения матрицы с пакет или напрямую к внешним цепям. Неровности или шарики могут располагаться либо на штампе, либо на TAB-ленте. Системы металлизации, соответствующие требованиям TAB: [4]
- Алюминиевые контактные площадки на матрице <-> позолота Медь на участках ленты (термозвуковое соединение)
- Al, покрытый Au на контактных площадках на матрице <-> Участки ленты с выступами из Au или Sn (групповое соединение)
- Колодки из алюминия с выступами на матрице <-> Лента с покрытием из золота или олова (групповое соединение)
- Алюминиевые контактные площадки с выступами под пайку на кристалле <-> Зоны с покрытием из золота, олова или припойной ленты (групповое соединение)
Иногда лента, на которую наклеивается матрица, уже содержит фактическую схему наложения матрицы. [5] Пленка перемещается в заданное 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 может быть инкапсулирован ( «покрытый шариком» ) эпоксидной смолой или подобным материалом. [6]
Достоинства автоматического склеивания лентой:
- Все соединения микросхемы (входы / выходы от / к микросхеме) выполняются во время одного соединения, и это отличает TAB от соединения проводов .
- Этот метод склеивания можно полностью автоматизировать, а при необходимости - очень быстро. Поэтому TAB используется в крупносерийном производстве электроники.
- Производит очень легкий и тонкий узел, из-за тонкой подложки и минимально возможного Глоб долива покрытия только площадь кристалла. Существует множество приложений, таких как сенсорная, медицинская, космическая электроника, банковские и кредитные карты, SIM-карты портативного оборудования, такого как мобильные телефоны и т. Д., Где тонкая сборка и небольшой вес являются выгодными.
- В некоторых приложениях дополнительная упаковка, возможно, может не потребоваться, и она может заменить металлическую выводную рамку в некоторых подходах к упаковке.
Проблемы, связанные с автоматическим склеиванием лентой:
- Для производства требуется специальное оборудование. [7]
- Микросхемы должны иметь выступы на контактных площадках ввода / вывода (IO) или выступы должны быть на ленте. Выпуклости и металлы на микросхеме и на ленте должны соответствовать требованиям для обеспечения надежности во всех экологических и других условиях применения. [8]
- Методы соединения - TAB и flip chip - позволяют одновременно подключать все входы-выходы микросхемы. Поэтому преимущество TAB в скорости уменьшилось с развитием производства флип-чипов, потому что флип-чип использует пайку, которая также со временем 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 с драйверами дисплея и смарт-карты. Хотя TAB является жизнеспособным методом соединения с высокой скоростью и плотностью [9] .
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 единицах шага звездочки, при этом шаг каждой звездочки составляет около 4,75 мм. Таким образом, размер схемы из 16 шагов составляет около 76 мм в длину.
История и предыстория
Технически этот процесс был изобретен Фрэнсис Хьюгл (Frances Hugle) - патентом, выданным в 1969 году, хотя он не назывался TAB. [10] TAB был впервые изложен Джерардом Дехейном в 1971 году в компании Honeywell Bull. [11] Исторически TAB создавался как альтернатива проводному соединению и широко используется производителями электроники. [12] Однако ускорение методов соединения проводов и разработка перевернутой микросхемы, обеспечивающей одновременное соединение всех вводов-выводов кристалла и более простой ремонт по сравнению с TAB, подтолкнули соединение TAB к использованию в определенных областях, например, для соединения драйверов дисплея с дисплей как жидкокристаллический дисплей (ЖКД).
Рекомендации
- ^ «Лекция: Взаимосвязь в сборке ИС» (PDF) .
- ^ Грейг, WJ (2007). Интегральные схемы, сборка и соединения . Springer. п. 129-142. ISBN 0-387-28153-3.
- ^ Лау, JH (1982). Справочник по автоматическому склеиванию лентой 645 с . Springer. ISBN 978-0442004279.
- ^ «Дорожные карты технологии упаковки, инженерии интегральных схем, Глава 9 (редакторы Д. Поттер и Л. Петерс), Соединение микросхем на первом уровне, 9-1 ... 9-38» (PDF) .
- ^ «Вкладка на Silicon Дальний Восток on-line» .
- ^ «Автоматическое склеивание лентой» . Центр высокопроизводительных интегрированных технологий и систем (CHIPTEC). Март 1997 г.
- ^ Лай, JKL; и другие. (1995). «Влияние температуры и давления склейки на микроструктуры ленточных автоматических соединений (TAB) с внутренними свинцовыми связками (ILB) с тонкой ленточной металлизацией». Ход работы. 45-я конференция по электронным компонентам и технологиям : 819–826. DOI : 10.1109 / ECTC.1995.517782 .
- ^ Ян-Сян, К .; Линг, Л. (1990). «Формирование выступов на ленте и склеивание в BTAB». Материалы 40-й конференции по электронным компонентам и технологиям . 2 : 943–947. DOI : 10.1109 / ECTC.1990.122302 .
- ^ Kurzweil, K .; Дехайн, Г. (1982). «Повышение плотности при автоматическом склеивании лент». Electrocomponent Наука и технологии, Гордон и Breach Science Publishers, Inc . 10 : 51–55.
- ^ «Патент US3440027 Автоматизированная упаковка полупроводников» .
- ^ «Автоматическое склеивание лентой» (PDF) .
- ^ «Автоматическое склеивание лентой (ТАБ)» . Информационный бюллетень для клиентов Advantest Europe . Advantest GmbH.
Внешние ссылки
- Основы TAB
- TAB описание
- Что такое автоматическое склеивание лентой YouTube
- Основы соединения проводов, TAB и перевернутого кристалла