Способ функциональной настройки гибридных интегральных схем Советский патент 1991 года по МПК H01L21/98 

446) 15.12.91. Бюл. Р 46

(21)4100906/25 .

(22)04.08.86,

(72) П.П. Мягконосов и Б.Д.Платонов (-53) 621.382(088.8)

(56)Воженин ИоН. и др. Микроэлектронная аппаратура на бескорпусных интегральных микросхемах. М,; Радио и связь, 1983, с, 124-125.

Лоу Л. Использование эластомеров для сборки макетов гибридных схем. Электроника, 1980, т.53. с.8-9.

(54) СПОСОБ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ НАСТРОЙКИ ГИБРИДНЫХ ИНТЕГРАЛЬНМХ СХЕМ

(57)Изобретение относится к области микроэлектроники и может быть использовано при изготовлении гибридньтх интегральных схем ГНС , микросборок и аппаратуры на их основе. Цель изобретения - повышение тез нрлогичности

способа и обеспечение функциональной кастройкк гибридных интегральных микросхем, в которых нспольз тотся бас- корпусные дискретные компоненты с жесткими выводами или без яих. В плй те ГИС на местах размещеккя посадочных участков длскретгзых компонентов формируют сквоз1ше отвепс ;кя. В отверстиях располагают дискретные компоненты. Осуществляют временное подключение дискретных компонентов к : элементам схемы, расположенкой на плате, посредством металлических пленочных проводников, закрепленггых на гибкой диэлектрической подложке. После подключения осуществляют контроль электрического функционирования ГИС. Настройку осуществля5от путем замены дефектных дискретных компонентов, 2 ил.

00

Изобретение, относится к микроэлектронике и может быть использовано при

изготовлении гкбрндньт интегральных . схем (ГйС) и нккросборок. Наиболее целесообразно, использование изобре- . тения при изготовлении пленарных ГИС с безвьшодгаимк криста шш и интегральных микросхем ; пленочными межкок- тактными соединегшями.

,Цель изобретения - снижение трудоемкости н обеспечение возможности кастройки схем, содержащих 6ecKopnycf ные дискреткь е элементы без выводов или имеющик жесткие выводьи

На фкг ,1 показано устройство, ре алнзу7С Ш.ее предлагаемыми способ; на фиг.2 - фрагмент ГИС (вид сверху)5 в которой дискретные, комлоиенты (крис

пинцетом устанавливают безвыводные дискретные компоненты 4 ГИС, .Затем на плату 1 помещают гибкую диэлектрие ческую подложку 8, вьтолненную из. прозрачного диэлектрика полиимид- ной пленки ПМ- - тола1инон 40 мкм и закрепленную на жесткой рамке 9. На гибкой диэлектрической под-пожке 8 ме10 тодами вакуумного напыления и фотолитографии в соответствии с требуемой топологией межсоединений сформированы металлические пленочные проводники iO толщиной 1,5 - мкм, имею15 щие структуру V-Cu-Ni. Перемещением ракки 9 осуществляют совмещение металлических пленочных проводников 10 с внешними контактньми площадками 5 дискретных компонентов 4 и соответстгаллы интегральных микросхем) йодклю-20 вующими контактными пло:дадками пле- чгпы к пленочной схеме посредством ночных элементов 2, после чего осущеществляют откачку воздуха (вакуумиро- вание) из герметичной полости 13 че25

30

,рез штуцер 14, соединенный с вакуум- ньЕМ насосом, F5 результате создания перепада давления воздуха между нижней и верхней сторонами гибкой ди-. электрической подложки 8 происходит плотное прижатие участков металлических пленочных проводников 10 к контактным площадкам 5 дискретных компонентов 4 и -пленочных элементов 2, в результате чего образуются прижимные электрические контактные соединения

метштлипеских пленочных проводников и npi-йкинкых электрических контакт1а К соедикеиий«

Устройство содержит плату I пле- H04Hbfs злекенть 2, отверстия 3 в плате на мес-ras посадочных у шстков дис крет лык компонентов 5 дискретные компоненты 4 ГЙСл контактные площадки -5 на дискретных коьяюнентах, тонкий лист б эластичного материала,, основание .,. ) диэлектрическую подложку Sj. рамку 9, металлические пленочные проводники 10J, разъем Пд манжету 12,, герметичную полость 13, штуцер 35 и происходит электрическое подключе- 14, Призглмные электрические контакт- ние дискретных компонентов 4 к пленочным злеме нтам 2,

Внешние контактные площадки пленочной схемы подключают к источ- 40 нику питания н контрольно-испытательной аппаратуре посредством металлических пленочных проводников |0, соединенных с разъемом П, и при жимньтх контактных соединений между мерной светолучевой обработки настан «-45 этими проводниками и внешними кон-. ке светолучевой размерной обработки такткыми площадками платы. Для конт- типа 4222Ф-29 имеющем программное уп- роля функционирования ИC используют разле1ше и обеспечивающем изготовле- установки тестового.контроля типа ние предизионных .отверстий с высокой УТК-3 или системы Элекон-СФ. Затем производительностью процесса, Прн-ис- «Q на ГИС подают питающие напряжения и пользовании платы из светочузстаи- осуществляют контроль ,ее электричесные соединения 15,

В плате 1 с пленочными элементами 2 ка месте посадочных участков мзго. т&пттзК Г сквозные отверстия 3 для разг.5егдення безвьшодгшх дискретных компонентов 4 ГИС, При использовании ситаллоной или керамической платы отверстия, иэготавлийакзт методом раз-.

тельного стекла прецизионные отверстия S ней могут быть выполнены методом избирательного химического тразз- ления. Затем на основание 7 помещают е тонкий (толщиной 0s1-0,3 мм) лист резины, на который устанавливают Ш1а ту 1 и.манжету 12, вьшолненную из ре-- . В отверстия 3 платы 1 вакуумным

пинцетом устанавливают безвыводные дискретные компоненты 4 ГИС, .Затем на плату 1 помещают гибкую диэлектрическую подложку 8, вьтолненную из. прозрачного диэлектрика полиимид- ной пленки ПМ- - тола1инон 40 мкм и закрепленную на жесткой рамке 9. На гибкой диэлектрической под-пожке 8 методами вакуумного напыления и фотолитографии в соответствии с требуемой топологией межсоединений сформированы металлические пленочные проводники iO толщиной 1,5 - мкм, имеющие структуру V-Cu-Ni. Перемещением ракки 9 осуществляют совмещение металлических пленочных проводников 10 с внешними контактньми площадками 5 дискретных компонентов 4 и соответствующими контактными пло:дадками пле- ночных элементов 2, после чего осуще

рез штуцер 14, соединенный с вакуум- ньЕМ насосом, F5 результате создания перепада давления воздуха между нижней и верхней сторонами гибкой ди-. электрической подложки 8 происходит плотное прижатие участков металлических пленочных проводников 10 к контактным площадкам 5 дискретных компонентов 4 и -пленочных элементов 2, в результате чего образуются прижимные электрические контактные соединения

и происходит электрическое подключе- ние дискретных компонентов 4 к пленочным злеме нтам 2,

кого функционирования, испытания и настройку, в процессе которых выяв-. ляют дефектные кристаллы ИС, После этого отключают питающие напряжения, вакуумный rtacocj отделяют рамку 9 с гибкой диэлектрической подложкой 8 от платы 1, а посредством вакуумного г нцета извлекают дефектные дискрет-ь

ные компоненты t из отверстий 3 и устанавливают на их место другие дискретные компоненты ГИС. Затем повторяют операции создания прижииных кон- тактов и временног о подключения дискретных компонентов в ГИС;, а также функциональной настройки ГИС. При достижении требуемых выходных параметров ГИС производят закрепление диск- ретньгх компонентов 4 в отверстиях 3 платы 1 путем заполнения зазоров между боковыми гранями кристаллов и стенками отверстий компаундом после чего напылением в вакууме через сво- бодкую маску с рисунком межсоединений формируют тонкопленочные проводники и монолитные пленочные электрические контактные соединения на участках перекрытия их с внетиими контактными площадками 5 дискретных компонентов 4 и ко.нтактными площадками пленочных элементов 2.

При использовании безвьшодных дискретных компонентов с жесткими (шари- ковыми, столбиковыми или балочньми) вьшодами после завершения функциональной настройки ГИС производят нагрев прижатой посредством перепада давления между нижней и верхней сто- ронами гибкой подложки до температуры, на 10-20°С превышающей температуру пла вления припоя, покрывающего жесткие выводы компонентов, а также пленочные проводники и контактные площадки пленочной схемы, после чего производят охлаждение ГИС до затвердевания припоя, формируя таким образом монолитные электрические контактные сое 1инения между пленочными про- водниками на гибкой подложке, жесткими выводами дискретных компонентов и контактными площадками пленочной схемы.

Предлагае гй способ обеспечивает повышение технологичности функциональной настройки ГИС, так как требует меньше времени для осуществлания

временно1 о подключения дискретных компонентов к пленочной схеме, а также меньшего количества всггомогатель- элементов, необходимых для осуществления временного подключения, и меньшей.трудоемкости изготоапения этих элементов. ПредгтагаемьпЧ способ, в отличие от способа-прототипа, обеспечивает временное подключение к пле ночной схеме бескорпусных дискретных компонентов с жесткими вьтодами или без них, так как шаг размещения пл& ночных металлических проводников на гибкой подложке не превьЕшаат шага размещения внешних контактных площадок базвыводных кристаллов ИС.

Формула изобретения

Способ функциональной настройки гибридных интегральньтх схем, включаю- ций размещение дискретных компонентов на посадочных участках платы нх временное электрическое подключение к контролируемой схеме путем создания прижимных электрических контактных соединений меж,1ду вьшодами компонентов и соответствующими контактиы-ч ми площадками платы; контроль электрического функциоинрования гибридной интегральной схемы ее настройку путем замены дефектньох дискретных компонентов и последующее изготовление монолитных электрических контактных соединений, отличающийся тем, что с целью снижения трудоемкости н обеспечения БОЗМОЖНОСТИ настройки схем, содержащих бескорпусные дискретные коьтоненты без выводов или жесткие выводы, в плате на местах размещения посадочных участков формируют отверстия, дискретные компоненты устанавливают в эти отверстия, а тс временное подключение осуществляют посредством seтaпл Iчecкиx ; пленочных проводниковJ. закрепленных на гибкой диЕлектрической подложке.

/

8 г,

J

т

1Q

X

5

х«А

г

4-J

UII И Д rirAin «111 J,yft 111 ri ni I T К|ТЦДШ11Г11У 11 «I ГШ1 ftWllTTIl ШЖЯ Mil Ы1111 и и «CpuniHI I irmm Ml ни ил 111 IЯЦИ iniliK hi Hl -пап ll ni 11 inWTTH ДИ1уяПМ|у .. рг 4 - 1 5Ж;Е К355Жё ЖгстЧ Ж5 те Е

X

5

х«А

г 1

4-J

и «CpuniHI I irmm Ml ни ил 111 IЯЦИ iniliK hi Hl -пап ll ni 11 inWTTH ДИ1уяПМ|у

Wi:/