9.2. Изготовление ленточных носителей

Большинство ИС выпускается в пластмассовых и керамических корпусах, поэтому и ленточные носители формируются на пластмассовых и керамических лентах. Лента изготавливается из термореактивных смол класса полиимидов и полиэфиров, а также полиэтилена. Наиболее выгодно использование полиимидов вследствие их высокой термостойкости и стабильности физико-химических свойств. Эти пленки допускают осаждение на них металлов методом термовакуумного напыления. Обычно используются полиамидные пленки толщиной от 0,1 до 0,05 мм и шириной от 10 до 70 мм.

Носителем для монолитных ИС служит непроводящая лента с краевой перфорацией (для автоматической подачи), на которую нанесено тонкое медное покрытие в виде отдельных кадров с вытравленными рисунками выводов. Применение данного метода позволило значительно снизить стоимость ИС и повысить их надежность благодаря следующим достоинствам:

• контактные площадки ИС защищены от коррозии;

• прочность соединения на разрыв увеличена вдвое по сравнению с монтажом золотой проволокой;

• выводы в виде медного покрытия рассеивают гораздо большее количество тепла, чем проволочные выводы.

Схематическое изготовление ленточного носителя на основе полиимидной пленки изображено на рис. 9.3.

Рис. 9.3. Изготовление ленточного носителя на основе полиимидной пленки

Технологический процесс изготовления ленточных носителей начинается с нанесения адгезива класса фенолов, эпоксидов или полиимидов на пленку из полиимида или полиэфира толщиной от 10 до 250 мкм (обычно 125 мкм). Нанесенный слой сушат, а пленку разрезают на ленты стандартной ширины. Далее с помощью автоматического пуансона в ней вырубают сначала краевую перфорацию (рис. 9.3,а), а затем отверстия под кристаллы (рис. 9.3,б). Затем на подготовленную таким образом ленту наклеивают полосу медной фольги толщиной 35 мкм (рис. 9.3,в). Процесс склейки происходит в автоматическом прессе при кратковременном нагреве и давлении (14,7-19,6)·10⁴Па. После охлаждения до температуры окружающей среды обратную сторону ленточного носителя покрывают лаком и сматывают на катушку. Затем лента поступает на автоматическую линию фотолитографического травления медной фольги для формирования выводов с последующим осаждением на них пленок золота и олова.

Выбор ленточных носителей в настоящее время достаточно широк. Существуют различные варианты их конструкций: одно-, двух- и трехслойные, и не менее пяти вариантов ширины. Наиболее широко применяется трехслойная лента. Её недостатком является низкая термостойкость адгезива, который выдерживает температуру лишь ~200ºC в течение 20-30 с. Этот недостаток устранен в двухслойном ленточном носителе, который изготавливается способом разливки слоя полиимида толщиной 12,7 мкм на поверхность прокатанной отожженной медной фольги. Рисунок выводов формируется методом фотолитографии, а затем протравливается как фольга. Такая лента выдерживает уже ~400ºC.

Полиэфирная лента дешевле в 10 раз полиамидной, однако, не выдерживает температур свыше 160ºC и, кроме того, сильно коробится при нагреве. Поэтому такую ленту невозможно использовать для окончательного монтажа кристалла ИС, а лишь в качестве промежуточной прослойки для монтажа гибридных ИС.