Проблема отвода тепла от кристаллов БИС

Цель нашей компании - предложение услуг по контрактному производству электроники на неизменно высоком качестве.
Проблема отвода тепла от кристаллов БИС
Задать вопрос
Наши специалисты ответят на любой интересующий вопрос по услуге
30 Апреля 2018

Наряду с ростом числа выводов СБИС, мощность, выделяемая на кристалле, увеличивается до десятков Вт, что, естественно, связано с проблемой отвода тепла от кристалла. Из-за стандартной конструкции печатных плат (ПП) невозможно осуществлять отвод тепла напрямую к корпусу аппаратуры, вследствие чего используется принудительная конвекция воздуха, а для больших кристаллов устанавливаются персональные микровентиляторы. В бытовой аппаратуре с этим еще можно мириться, однако для специальной аппаратуры, у которой высокие требования надежности и жесткие условия эксплуатации этого допускать нельзя.

Как решить проблему

В 1979 г. Чарльз Лассен был первым, кто раскритиковал ПП. Он выступил со статьей "Требуется новая технология межсоединений", в которой подробно рассмотрел положение дел и дальнейшие перспективы решения проблемы. В дальнейшем это направление получило развитие в работах Джерри Лаймена, предвидевшего трансформацию ПП в большие гибридные интегральные схемы (БГИС).

Несомненно, предложение, которое в 1968 году выдвинули американцы Марлей и Тролсен, по применению полимидной пленки с последующим созданием на ее основе гибких гибридных интегральных схем (ГИС), возымело успех в противостоянии ПП и БГИС. Тем не менее перенос принципа сквозных отверстий из технологии ПП повлек целый ряд технических проблем, которые стали причиной большой трудоемкости изготовления.

Благодаря огромному опыту, накопленному нами в этой области, был разработан принципиально новый процесс изготовления жёстких и гибких ПП и БГИС, устраняющий отмеченные недостатки. Из этого метода было исключено использование фольгированного стеклопластика, сквозные отверстия из конструкции, а из технологического цикла были исключены химические процессы, такие как травление толстого слоя меди, металлизация палладием и медью сквозных отверстий, процессы травления отверстий в гибкой полиамидной пленке. Все вышеизложенное позволяет создать экологически чистое производство ПП и БГИС без необходимости возведения очистных сооружений.

По новой технологии фольгированный стеклопластик заменяется пленкой из любого полимера, металлизированной в вакууме тонким (2-3 мкм) слоем меди. Образование электрических переходов происходит механически на станках с ЧПУ. Такой способ формирования электроперехода расширяет список используемых материалов, т.к. ни один полимер не поддается химическому травлению кроме полиимида.

Полученную двустороннюю гибкую схему можно припрессовать на любое жесткое основание из пластмассы, картона, композиционного материала, металла.

Хотелось бы отметить, что расположение электрорадиоэлементов (ЭРЭ) на одной стороне в новой конструкции плат сделало очень удобным их групповой монтаж, кроме того облегчило прозвонку цепей. Помимо этого, можно использовать вторую сторону основания для расположения другой гибкой платы. В этом случае нет необходимости в объединительной плате для коммутации через доп. разъемы, т.к. соединение можно произвести одним или несколькими шлейфами.

БГИС - это базовый элемент построения многослойной структуры. Электрическая связь по вертикали между разными платами происходит в процессе монолитизации пакета при прессовании его к основанию. При высокой плотности проводников в каждом электрическом уровне, число слоев готовой многослойной печатной платы значительно меньше по сравнению с типовой многослойной печатной платой.

 
Заказать услугу
Оформите заявку на сайте, мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы.