Анализ влияния способа соединения столбиковых выводов интегральных схем на их сопротивление
Представлены методика и результаты определения электрического сопротивления составных частей жесткого столбикового вывода для разных способов соединения.
Saved in:
| Date: | 2009 |
|---|---|
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2009
|
| Series: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52042 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Анализ влияния способа соединения столбиковых выводов интегральных схем на их сопротивление / З.Ю. Готра, Д.Т. Дячок // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2009. — № 2. — С. 30-33. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-52042 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-520422025-02-23T18:26:33Z Анализ влияния способа соединения столбиковых выводов интегральных схем на их сопротивление Аналіз впливу способу з.єднання·стовпчикових виводів інтегральних схем на їх опір The analysis of influence of integrated circuits rigid pin leads connection type on their resistance Готра, З.Ю. Дячок, Д.Т. Функциональная микро- и наноэлектроника Представлены методика и результаты определения электрического сопротивления составных частей жесткого столбикового вывода для разных способов соединения. Розглянуто модель жорсткого стовпчикового виводу між контактними площадками підкладки ГІС і навісного кристалу. Запропоновано методику визначення електричного опору виводу й визначено за цією методикою опір стовпчикового виводу для різних способів з.єднання. Результати роботи рекомендується використовувати при·проектуванні напівпровідникових приладів і мікросхем зі стовпчиковими (кульковими) виводами. The model of a rigid pin lead between contact platforms of substrate GIC and a hinged crystal is considered. The technique of definition of electric resistance of a lead is offered and by this technique is defined the resistance of a rigid pin lead for different types of connection. The results of work are recommended to be used at designing of semiconductor devices and microcircuits with rigid pin leads. 2009 Article Анализ влияния способа соединения столбиковых выводов интегральных схем на их сопротивление / З.Ю. Готра, Д.Т. Дячок // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2009. — № 2. — С. 30-33. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 2225-5818 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52042 ru Технология и конструирование в электронной аппаратуре application/pdf Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Функциональная микро- и наноэлектроника Функциональная микро- и наноэлектроника |
| spellingShingle |
Функциональная микро- и наноэлектроника Функциональная микро- и наноэлектроника Готра, З.Ю. Дячок, Д.Т. Анализ влияния способа соединения столбиковых выводов интегральных схем на их сопротивление Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description |
Представлены методика и результаты определения электрического сопротивления составных частей жесткого столбикового вывода для разных способов соединения. |
| format |
Article |
| author |
Готра, З.Ю. Дячок, Д.Т. |
| author_facet |
Готра, З.Ю. Дячок, Д.Т. |
| author_sort |
Готра, З.Ю. |
| title |
Анализ влияния способа соединения столбиковых выводов интегральных схем на их сопротивление |
| title_short |
Анализ влияния способа соединения столбиковых выводов интегральных схем на их сопротивление |
| title_full |
Анализ влияния способа соединения столбиковых выводов интегральных схем на их сопротивление |
| title_fullStr |
Анализ влияния способа соединения столбиковых выводов интегральных схем на их сопротивление |
| title_full_unstemmed |
Анализ влияния способа соединения столбиковых выводов интегральных схем на их сопротивление |
| title_sort |
анализ влияния способа соединения столбиковых выводов интегральных схем на их сопротивление |
| publisher |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| publishDate |
2009 |
| topic_facet |
Функциональная микро- и наноэлектроника |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52042 |
| citation_txt |
Анализ влияния способа соединения столбиковых выводов интегральных схем на их сопротивление / З.Ю. Готра, Д.Т. Дячок // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2009. — № 2. — С. 30-33. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| series |
Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| work_keys_str_mv |
AT gotrazû analizvliâniâsposobasoedineniâstolbikovyhvyvodovintegralʹnyhshemnaihsoprotivlenie AT dâčokdt analizvliâniâsposobasoedineniâstolbikovyhvyvodovintegralʹnyhshemnaihsoprotivlenie AT gotrazû analízvplivusposobuzêdnannâstovpčikovihvivodívíntegralʹnihshemnaíhopír AT dâčokdt analízvplivusposobuzêdnannâstovpčikovihvivodívíntegralʹnihshemnaíhopír AT gotrazû theanalysisofinfluenceofintegratedcircuitsrigidpinleadsconnectiontypeontheirresistance AT dâčokdt theanalysisofinfluenceofintegratedcircuitsrigidpinleadsconnectiontypeontheirresistance |
| first_indexed |
2025-11-24T10:08:25Z |
| last_indexed |
2025-11-24T10:08:25Z |
| _version_ |
1849665945285427200 |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2009, ¹ 2
30
ÔÓÍÊÖÈÎÍÀËÜÍÀß ÌÈÊÐÎ- È ÍÀÍÎÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
30.12 2008 ã.
Îïïîíåíò ê. ò. í. Â. Ï. ÏÎÏÎÂ
(ÍÈÈ ìèêðîïðèáîðîâ, ã. Êèåâ)
Ä. ò. í. Ç. Þ. ÃÎÒÐÀ, Ä. Ò. Äß×ÎÊ
Óêðàèíà, ÍÓ «Ëüâîâñêàÿ ïîëèòåõíèêà»,
Ëüâîâñêèé íàó÷íî-èññëåäîâàòåëüñêèé ðàäèîòåõíè÷åñêèé èíñòèòóò
E-mail: smerklo@lreri.lviv.ua
ÀÍÀËÈÇ ÂËÈßÍÈß
ÑÏÎÑÎÁÀ ÑÎÅÄÈÍÅÍÈß ÑÒÎËÁÈÊÎÂÛÕ ÂÛÂÎÄÎÂ
ÈÍÒÅÃÐÀËÜÍÛÕ ÑÕÅÌ ÍÀ ÈÕ ÑÎÏÐÎÒÈÂËÅÍÈÅ
Ïðåäñòàâëåíû ìåòîäèêà è ðåçóëüòàòû
îïðåäåëåíèÿ ýëåêòðè÷åñêîãî ñîïðîòèâ-
ëåíèÿ ñîñòàâíûõ ÷àñòåé æåñòêîãî
ñòîëáèêîâîãî âûâîäà äëÿ ðàçíûõ ñïîñî-
áîâ ñîåäèíåíèÿ.
Ìèêðîêîíòàêòíûå ñîåäèíåíèÿ (ÌÊÑ) ïðèíàäëåæàò
ê îòâåòñòâåííûì ýëåìåíòàì êîíñòðóêöèè èíòåãðàëü-
íîé ñõåìû, ïîñêîëüêó îò íèõ çàâèñèò íàëè÷èå ýëåêò-
ðè÷åñêîé (ñèãíàëüíîé) ñâÿçè ìåæäó ìèêðîñõåìîé è
âíåøíèìè öåïÿìè. Ïðè óâåëè÷åíèè ñòåïåíè èíòåãðà-
öèè ÈÑ êîëè÷åñòâî ÌÊÑ çíà÷èòåëüíî óâåëè÷èâàåòñÿ.
 [1] ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî äëÿ àïïàðàòóðû êàòåãîðèè
Harsh (ÐÝÀ ïîâûøåííîé ñòîéêîñòè èëè ñïåöèàëüíîãî
ïðèìåíåíèÿ) â ïåðèîä 2006�2010 ãã. ìàêñèìàëüíîå
÷èñëî âûâîäîâ êîðïóñîâ óâåëè÷èòñÿ ñ 408 äî 642, à
ïëîùàäü êðèñòàëëà âîçðàñòåò ñî 100 äî 150 ìì2. Äëÿ
âû÷èñëèòåëüíîé òåõíèêè ÷èñëî âûâîäîâ êîðïóñîâ
ìèêðîñõåì âîçðàñòàåò äî íåñêîëüêèõ òûñÿ÷. Çíà÷è-
òåëüíîå óâåëè÷åíèå êîëè÷åñòâà ÌÊÑ ïðèâîäèò ê óâå-
ëè÷åíèþ èõ îáùåãî ýëåêòðè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ è
ê óäëèíåíèþ ïóòè ïðîõîæäåíèÿ ñèãíàëîâ, ÷òî, â ñâîþ
î÷åðåäü, âûçûâàåò çàäåðæêó ñèãíàëîâ è óâåëè÷èâàåò
ïîòåðè ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè. Ïîýòîìó àíàëèç ñî-
ñòàâëÿþùèõ ýëåêòðè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ è êîëè-
÷åñòâåííîå îïðåäåëåíèå èõ âêëàäà â ñóììàðíîå ñî-
ïðîòèâëåíèå ìèêðîêîíòàêòíîãî óçëà èíòåãðàëüíîé ñõå-
ìû ÿâëÿåòñÿ àêòóàëüíîé çàäà÷åé.
Ñòîëáèêîâûå (øàðèêîâûå) âûâîäû ïðèìåíÿþòñÿ
â ñîâðåìåííûõ ÈÑ ïðè ìîíòàæå áåñêîðïóñíûõ ïîëó-
ïðîâîäíèêîâûõ ýëåìåíòîâ, à òàêæå ýëåìåíòîâ â ðàç-
ëè÷íûõ êîðïóñàõ òèïà IntelStacked-CSP, BGA è äð.
[2, 3]. Â íàñòîÿùåå âðåìÿ äëÿ ìîíòàæà áîëüøèíñòâà
ìèêðîñõåì ñ ïåðåâåðíóòûì êðèñòàëëîì èñïîëüçóþò
ñôåðè÷åñêèå êàïëè ïðèïîÿ, êîòîðûå êîìïåíñèðóþò
ìåõàíè÷åñêèå íàïðÿæåíèÿ, âûçûâàåìûå òåïëîâûì èëè
ìåõàíè÷åñêèì âîçäåéñòâèåì íà êðèñòàëë, à òàêæå çî-
ëîòûå ñòîëáèêîâûå âûâîäû, ñôîðìèðîâàííûå ãàëü-
âàíè÷åñêèì ìåòîäîì. Ïðè ýòîì êîíòàêò ñ ïëîùàäêà-
ìè ïîäëîæêè ÃÈÑ îáåñïå÷èâàåòñÿ óëüòðàçâóêîâûì
èëè òåðìîêîìïðåññèîííûì ñïîñîáîì è ñ ïîìîùüþ
ýëåêòðîïðîâîäÿùåãî êëåÿ [4]. Ðåæå ïðèìåíÿþòñÿ êîí-
ñòðóêöèè æåñòêîãî ìèêðîêîíòàêòíîãî ñîåäèíåíèÿ
(ÆÌÊÑ) ñ ìåäíûì, àëþìèíèåâûì è äð. âûâîäîì,
êîòîðûé ìîæåò áûòü ðàçëè÷íîé ôîðìû � øàðà, öè-
ëèíäðà, òðàïåöèè è ïð. Ñîåäèíåíèå íà îñíîâå æåñò-
êèõ âûâîäîâ õàðàêòåðèçóåòñÿ ýëåêòðè÷åñêèì ñîïðî-
òèâëåíèåì, óðîâíåì øóìîâ, ïðî÷íîñòüþ ñîåäèíåíèÿ.
Ãëàâíûì òðåáîâàíèåì, ïðåäúÿâëÿåìûì ê ÆÌÊÑ, ÿâ-
ëÿåòñÿ ñîçäàíèå íàäåæíîãî êîíòàêòà ñîåäèíÿåìûõ
ýëåìåíòîâ (ò. å. êîíòàêòíûõ ïëîùàäîê êðèñòàëëà è
ïîäëîæêè ÃÈÑ) ïðè îáåñïå÷åíèè íèçêîãî ýëåêòðè-
÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ âñåãî ñîåäèíåíèÿ. Òàêèì îá-
ðàçîì, ýëåêòðè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå âõîäèò â ÷èñëî
âàæíåéøèõ ïàðàìåòðîâ ÆÌÊÑ.
Ìèêðîêîíòàêòíîå ñîåäèíåíèå èëè êîíòàêòíûé óçåë
ãèáðèäíîé èíòåãðàëüíîé ñõåìû ñîñòîèò, êàê ïðàâè-
ëî, èç äâóõ ìåòàëëè÷åñêèõ ïëåíîê, íàïðèìåð êîíòàê-
òíûõ ïëîùàäîê êðèñòàëëà è ïîäëîæêè, è ïðîìåæó-
òî÷íîãî çâåíà, ïðèñîåäèíÿþùåãî ïðèáîð ê âíåøíèì
öåïÿì [5, ñ. 38]. Òàêàÿ êîíñòðóêöèÿ ÆÌÊÑ, ïðåäëî-
æåííàÿ â [6], ïîêàçàíà íà ðèñ. 1. Ïðîìåæóòî÷íûì
çâåíîì çäåñü ñëóæèò ñòîëáèêîâûé âûâîä. Äëÿ èñ-
ñëåäîâàíèÿ âûáðàíà ïðÿìîóãîëüíàÿ ôîðìà âûâîäà,
ïîñêîëüêó â ýòîì ñëó÷àå ìàòåìàòè÷åñêèå âûðàæåíèÿ,
îïèñûâàþùèå îáùåå ýëåêòðè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå
ÆÌÊÑ, óäîáíî âûâîäèòü àíàëèòè÷åñêèì ïóòåì.
Ìîäåëü ñîñòîèò èç êîíòàêòíîé ïëîùàäêè 2, íàíå-
ñåííîé íà ïîäëîæêó 1 ÃÈÑ, âûâîäà 4, ïåðåõîäíîé
çîíû 3 ìåæäó êîíòàêòíîé ïëîùàäêîé ÃÈÑ è âûâî-
äîì, êîíòàêòíîé ïëîùàäêè 6, íàíåñåííîé íà ïîëó-
ïðîâîäíèêîâûé ýëåìåíò (êðèñòàëë) 7, è ïåðåõîäíîé
çîíû 5 ìåæäó âûâîäîì è êîíòàêòíîé ïëîùàäêîé ïî-
ëóïðîâîäíèêîâîãî ýëåìåíòà. Â ìîäåëè ïðèíÿòî, ÷òî
êîíòàêòíàÿ ïëîùàäêà 6 ëåæèò íà äèýëåêòðè÷åñêîì
7
6
4
3I
Êðèñòàëë
I
5 2
1
Ïîäëîæêà ÃÈÑ
a l c
Ðèñ. 1. Ìîäåëü æåñòêîãî êîíòàêòíîãî ñîåäèíåíèÿ:
à � äëèíà ïðåäâûâîäíîé ÷àñòè êîíòàêòíîé ïëîùàäêè; l � äëèíà
ïîäâûâîäíîé ÷àñòè; c � äëèíà ïîñëåâûâîäíîé ÷àñòè (äèýëåêòðè-
÷åñêèå, àäãåçèîííûå è çàùèòíûå ñëîè íå ïîêàçàíû); I � ïðîòåêà-
þùèé ñêâîçü âûâîä òîê
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2009, ¹ 2
31
ÔÓÍÊÖÈÎÍÀËÜÍÀß ÌÈÊÐÎ- È ÍÀÍÎÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ
ñëîå, íàïðèìåð äâóîêèñè êðåìíèÿ, êîòîðûé íà ðè-
ñóíêå íå ïîêàçàí. Èñõîäÿ èç ñêàçàííîãî, âûðàæåíèå
äëÿ ñóììàðíîãî êîíòàêòíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ñòîëáè-
êîâîãî âûâîäà çàïèøåì â âèäå
Rêñâ=Rêïï1+Rïç1+Râ+Rïç2+Rêïê2, (1)
 äàííîì èññëåäîâàíèè ðàçìåðû êîíòàêòíûõ ïëî-
ùàäîê êðèñòàëëà è ïîäëîæêè ÃÈÑ ïðèíÿòû îäèíàêî-
âûìè. Ñîïðîòèâëåíèå êîíòàêòíîé ïëîùàäêè ïðåäñòà-
âèì â âèäå ñóììû äâóõ ñîñòàâëÿþùèõ (ðèñ. 1):
Rêïë=Rêï1+Rêï2, (2)
Ýêïåðèìåíòàëüíî óñòàíîâëåíî, ÷òî ïîñëåâûâîä-
íàÿ ÷àñòü êîíòàêòíîé ïëîùàäêè äëèíîé ñ íå âëèÿåò
ñóùåñòâåííî íà åå ñîïðîòèâëåíèå.
Ñîñòàâëÿþùàÿ ñîïðîòèâëåíèÿ Rêï1 îïðåäåëÿåòñÿ
ïî ôîðìóëå
Rêï1=ρ2à/(bt), (3)
Âñëåäñòâèå íåðàâíîìåðíîñòè ðàñïðåäåëåíèÿ ñè-
ëîâûõ ëèíèé òîêà â ïîäâûâîäíîé ÷àñòè êîíòàêòíîé
ïëîùàäêè ðàñ÷åò ñîñòàâëÿþùåé ýëåêòðè÷åñêîãî ñî-
ïðîòèâëåíèÿ Rêï2 ïðåäñòàâëÿåò îïðåäåëåííûå òðóäíî-
ñòè. Ïîñêîëüêó ïîëóïðîâîäíèêîâûé êðèñòàëë ïåðå-
âåðíóò, è åãî êîíòàêòíûå ïëîùàäêè íàõîäÿòñÿ âíóòðè
êîíñòðóêöèè, òî ïðè èçìåðåíèè ñîïðîòèâëåíèÿ æåñò-
êèõ êîíòàêòíûõ âûâîäîâ âîçíèêàþò ïðîáëåìû, ñâÿ-
çàííûå ñ ïîäñîåäèíåíèåì èçìåðèòåëüíûõ çîíäîâ.
Ïîýòîìó, ÷òîáû îïðåäåëèòü ñîïðîòèâëåíèå êîíòàêò-
íûõ ïëîùàäîê, à òàêæå ïåðåõîäíûõ çîí, èñïîëüçóåì
ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèÿ ìîäåëè íàõëåñòî÷íîãî ìèê-
ðîêîíòàêòíîãî ñîåäèíåíèÿ ïðîâîëîêè è ïëåíêè [7].
Ñîïðîòèâëåíèå êîíòàêòíûõ ïëîùàäîê îäíîãî ðàçìå-
ðà è èç îäèíàêîâîãî ìàòåðèàëà ïðè ïîäîáèè ôîðìû è
ïðè ðàâåíñòâå ïëîùàäè êîíòàêòèðîâàíèÿ êàê äëÿ ïðî-
âîëî÷íîãî, òàê è äëÿ ñòîëáèêîâîãî âûâîäîâ áóäóò îäè-
íàêîâûìè. Ìåòîäèêà ðàñ÷åòà ñëåäóþùàÿ.
Ñîïðîòèâëåíèå ìèêðîïðîâîëî÷íîãî ñîåäèíåíèÿ,
ïëîùàäü êîòîðîãî ðàâíà ïëîùàäè êîíòàêòà ñòîëáèêî-
âîãî âûâîäà, îïðåäåëÿåòñÿ ïî çàäàííîìó óäåëüíîìó
ïåðåõîäíîìó êîíòàêòíîìó ñîïðîòèâëåíèþ ρï [7] äëÿ
äàííîé êîíòàêòíîé ïàðû ïî ôîðìóëå
2 2
1 2 1 2 1 2
ê
1 2 1 2 1 2
2
,
( ) th( ) ( ) sh( )
r r r r r r l
R
r r l r r l r r
+
= + +
+ α α + α α + (4)
Ïåðåõîäíîå êîíòàêòíîå ñîïðîòèâëåíèå Rêï ðàññ÷è-
òûâàåòñÿ ïî ôîðìóëå [7]
êï
1
,ïR
Bl yl
ρ
= = (9)
ãäå l � äëèíà äåôîðìèðîâàííîé ÷àñòè ïðîâîëîêè.
Ñóììàðíîå ñîïðîòèâëåíèå ïîäâûâîäíîé ÷àñòè
êîíòàêòíîé ïëîùàäêè è äåôîðìèðîâàííîé ÷àñòè ïðî-
âîëîêè îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå
Rêïä=Rê�Rêï. (10)
Ðàññ÷èòûâàåòñÿ ñîîòíîøåíèå ïîãîííûõ ñîïðîòèâ-
ëåíèé r1 è r2. Ïðèíÿâ îòíîøåíèå ñàìèõ ñîïðîòèâëå-
íèé ðàâíûì îòíîøåíèþ r1/r2, èç ñóììàðíîãî Rêïä
îïðåäåëèì ñîïðîòèâëåíèå ïîäâûâîäíîé ÷àñòè êîí-
òàêòíîé ïëîùàäêè:
êï2 êïä 1 2(1 / ).R R r r= + (11)
Ñîïðîòèâëåíèå ñòîëáèêîâîãî âûâîäà, êîòîðûé
èìååò ñî ñâîåé êîíòàêòíîé ïëîùàäêîé òàêóþ æå ïî
âåëè÷èíå è ôîðìå ïëîùàäü êîíòàêòèðîâàíèÿ, ïðèíè-
ìàåì ðàâíûì ðàññ÷èòàííîìó ñîïðîòèâëåíèþ ïîäâû-
âîäíîé ÷àñòè êîíòàêòíîé ïëîùàäêè.
Òîãäà, ñîãëàñíî (2), ïîëíîå ñîïðîòèâëåíèå êîí-
òàêòíîé ïëîùàäêè
êïä2
êïë
1 2
.
1 /
Ra
R
bt r r
ρ
= +
+ (12)
Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñîïðîòèâëåíèÿ ìíîãîñëîéíûõ
êîíòàêòíûõ ïëîùàäîê èñïîëüçóåì èõ ïðèâåäåííûå
óäåëüíûå ñîïðîòèâëåíèÿ. Ñîïðîòèâëåíèå ïåðåõîäíûõ
çîí ìåæäó êîíòàêòíîé ïëîùàäêîé è âûâîäîì ïðè òâåð-
äîôàçíîé ñâàðêå îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå
Rïç=ρï/F, (13)
ãäå F � ïëîùàäü êîíòàêòèðîâàíèÿ, êîòîðàÿ ðàâíà ïëî-
ùàäè ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ ñòîëáèêîâîãî âûâîäà.
Ñîïðîòèâëåíèå ïåðåõîäíûõ çîí ìåæäó êîíòàêòíîé
ïëîùàäêîé è âûâîäîì ïðè ñîåäèíåíèè ïðèïîåì îï-
ðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå
Rïç=ρïçtïç/F, (14)
Ïðè êëååâîì ñîåäèíåíèè ó÷òåì, ÷òî ïåðåõîäíóþ
çîíó 3 (ðèñ. 1) çàìåíèò ïðîñëîéêà êëåÿ ìåæäó êîí-
òàêòíîé ïëîùàäêîé ïîäëîæêè è âûâîäîì. Ñîïðîòèâ-
ëåíèå êëååâîé ïðîñëîéêè îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå
Rêñ=ρêtêñ/F, (15)
ñîïðîòèâëåíèå êîíòàêòíîé ïëîùàäêè ïîäëîæêè ÃÈÑ;
ñîïðîòèâëåíèå ïåðåõîäíîé çîíû ìåæäó êîíòàêòíîé
ïëîùàäêîé ïîäëîæêè è âûâîäîì;
ñîïðîòèâëåíèå ñòîëáèêà-âûâîäà;
ñîïðîòèâëåíèå ïåðåõîäíîé çîíû ìåæäó êîíòàêòíîé
ïëîùàäêîé êðèñòàëëà è âûâîäîì;
ñîïðîòèâëåíèå êîíòàêòíîé ïëîùàäêè êðèñòàëëà.
ãäå Rêïï1 �
Rïç1 �
Râ �
Rïç2 �
Rêïê2 �
ãäå Rêï1 �
Rêï2 �
ñîïðîòèâëåíèå ïðåäâûâîäíîé (ïî íàïðàâëåíèþ òîêà)
÷àñòè êîíòàêòíîé ïëîùàäêè äëèíîé à;
ñîïðîòèâëåíèå ïîäâûâîäíîé ÷àñòè êîíòàêòíîé ïëî-
ùàäêè äëèíîé l.
ãäå ρ2 �
t è b �
óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå êîíòàêòíîé ïëîùàäêè;
ñîîòâåòñòâåííî òîëùèíà è øèðèíà êîíòàêòíîé ïëî-
ùàäêè.
1 2( );y r rα = +ãäå
r1 =
r2 =
y =
Rê �
ρ1 �
h, Â �
y �
(5)
ρ1/(Bh); (6)
ρ2/(bt); (7)
B/ρï; (8)
ñîïðîòèâëåíèå ìèêðîêîíòàêòíîãî ñîåäèíåíèÿ ïðîâîëî-
êè è ïîäâûâîäíîé ÷àñòè êîíòàêòíîé ïëîùàäêè;
óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèÿ ìèêðîïðîâîëîêè;
ñîîòâåòñòâåííî òîëùèíà è øèðèíà äåôîðìèðîâàííîé ÷à-
ñòè ïðîâîëîêè;
ïîãîííàÿ ïðîâîäèìîñòü óñëîâíîãî ïåðåõîäíîãî ñëîÿ.
ãäå ρïç �
tïç �
óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå ïåðåõîäíîé çîíû;
òîëùèíà ïåðåõîäíîé ïðèïîéíîé çîíû.
ãäå ρê �
têñ �
óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå êëåÿ;
òîëùèíà êëååâîãî ñëîÿ.
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2009, ¹ 2
32
ÔÓÍÊÖÈÎÍÀËÜÍÀß ÌÈÊÐÎ- È ÍÀÍÎÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ
Ñîïðîòèâëåíèå ñòîëáèêà-âûâîäà îïðåäåëÿåòñÿ ïî
ôîðìóëå
Râ=ρâh1/F, (16)
Ðàçìåðû ñòîëáèêîâûõ âûâîäîâ ìîãóò áûòü ðàç-
ëè÷íûìè � îò äåñÿòêîâ äî íåñêîëüêèõ ñîòåí ìèêðî-
ìåòðîâ. Â èññëåäîâàíèè áûëî ïðèíÿòî h=0,1 ìì è
F=1·10�2 ìì2. Óäåëüíîå ïåðåõîäíîå êîíòàêòíîå ñî-
ïðîòèâëåíèå ρï ñâàðíîãî ñîåäèíåíèÿ êîíòàêòíîé ïëî-
ùàäêè ÃÈÑ èç ïîëèðîâàííîãî ñëîÿ ïàñòû 3713 è Au-
ïðîâîëîêè (ïåðâûé âàðèàíò ñîåäèíåíèÿ) ðàâíî
3,97·10�6 Îì·ñì2, à Al-êîíòàêòíîé ïëîùàäêè è Au-
ïðîâîëîêè (âòîðîé âàðèàíò) � 7,6·10�6 Îì·ñì2. Áó-
äåì ñ÷èòàòü, ÷òî òîëùèíà çîí âçàèìîïðîíèêíîâå-
íèÿ ìàòåðèàëà âûâîäà è ïëåíî÷íûõ ïðîâîäíèêîâ
çíà÷èòåëüíî ìåíüøå òîëùèíû ñàìèõ ïðîâîäíèêîâ.
 òàáë. 1 ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòà âõîäÿùèõ â
ôîðìóëó (1) ñîñòàâëÿþùèõ äëÿ äâóõ âàðèàíòîâ ñâàð-
íîãî ÆÌÊÑ.
Êàê âèäíî èç òàáë. 1, ïðè ñîåäèíåíèè òâåðäîôàç-
íîé ñâàðêîé ðàçíîðîäíûõ ìàòåðèàëîâ, íàèáîëüøåå
âëèÿíèå íà ñîïðîòèâëåíèå ÆÌÊÑ îêàçûâàåò ñîïðî-
òèâëåíèå ïåðåõîäíîé ñâàðíîé çîíû ìåæäó ñòîëáè-
êîì-âûâîäîì è êîíòàêòíîé ïëîùàäêîé ÃÈÑ, à òàêæå
ñîïðîòèâëåíèå êîíòàêòíûõ ïëîùàäîê. Ñîïðîòèâëåíèå
æå ñàìîãî çîëîòîãî ñòîëáèêà-âûâîäà ñðàâíèòåëüíî
íåçíà÷èòåëüíî, ïîýòîìó íåêîòîðîå èçìåíåíèå ôîðìû
âûâîäà ïî âûñîòå, êîòîðîå âñòðå÷àåòñÿ íà ïðàêòèêå,
áóäåò ìàëî âëèÿòü íà îáùåå ñîïðîòèâëåíèå ÆÌÊÑ.
Ïåðåõîäíîå ñîïðîòèâëåíèå ãàëüâàíè÷åñêè îñàæäåí-
íîãî âûâîäà â çîíå 5 (ðèñ. 1) òàêæå íåçíà÷èòåëüíî.
Íà ðèñ. 2 ïîêàçàíû ðàññ÷èòàííûå ïî ôîðìóëàì (3),
(11) è (12) çàâèñèìîñòè ñîïðîòèâëåíèÿ ïîëèðîâàí-
íîé êîíòàêòíîé ïëîùàäêè ÃÈÑ èç ïàñòû 3713 îò åå
ðàçìåðà äëÿ çîëîòîãî ñòîëáèêîâîãî âûâîäà ñ ïîïå-
ðå÷íûì ñå÷åíèåì 0,1×0,1 ìì.
Ðåçóëüòàòû îïðåäåëåíèÿ ñîïðîòèâëåíèÿ ïðèïîéíî-
ãî ÆÌÊÑ ñâåäåíû â òàáë. 2. Ïîñêîëüêó ïðèïîéíûé
âûâîä ïîëíîñòüþ çàïîëíÿåò êîíòàêòíóþ ïëîùàäêó,
ñîñòàâëÿþùàÿ ñîïðîòèâëåíèÿ Rêï1 â äàííîì ñëó÷àå
îòñóòñòâóåò, è ñîïðîòèâëåíèå êîíòàêòíîé ïëîùàäêè
ïîëíîñòüþ îïðåäåëÿåòñÿ ñîñòàâëÿþùåé Rêï2. Â ðàñ-
÷åòå ïðèíÿòî, ÷òî óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå ïåðåõîä-
íûõ çîí 3 è 5 (ðèñ. 1) ðàâíî 1,12 ìêÎì·ì, à èõ òîë-
ùèíà � 0,2 ìêì. Èç òàáë. 2 âèäíî, ÷òî íàèáîëüøèé
âêëàä â îáùåå ñîïðîòèâëåíèå ïðèïîéíîãî ÆÌÊÑ
âíîñÿò êîíòàêòíûå ïëîùàäêè.
Ïðè èñïîëüçîâàíèè êëååâîãî ñîåäèíåíèÿ ñòîëáè-
êîâûå âûâîäû íà ïîëóïðîâîäíèêîâîì ýëåìåíòå ôîð-
ãäå ρâ �
h1 �
óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå âûâîäà;
âûñîòà âûâîäà.
I âàðèàíò ÆÌÊÑ, Rêñâ=59,4 ìÎì II âàðèàíò ÆÌÊÑ, Rêñâ=104,2 ìÎì
Ýëåìåíòû ñâàðíîãî ÆÌÊÑ Ñîïðîòèâëåíèå,
ìÎì
Äîëÿ â îáùåì
ñîïðîòèâëåíèè,
%
Ñîïðîòèâëåíèå,
ìÎì
Äîëÿ â îáùåì
ñîïðîòèâëåíèè, %
Ïðèìå÷àíèå
Êîíòàêòíàÿ ïëîùàäêà ÃÈÑ 11,6 11,1 3,1 5,2
øèðèíà ïëîùàäêè
0,2 ìì
Ïåðåõîäíàÿ çîíà 3 (ðèñ. 1) 76,0 72,9 39,7 66,9
Çîëîòîé ñòîëáèê-âûâîä 0,2 0,2 0,2 0,3
Ïåðåõîäíàÿ çîíà 5 (ðèñ. 1) 0,2 0,2 0,2 0,3
Al-Ni�Au-êîíòàêòíàÿ
ïëîùàäêà êðèñòàëëà
16,2 15,6 16,2 27,3
øèðèíà ïëîùàäêè
0,2 ìì
Òàáëèöà 1
Âêëàä ñîïðîòèâëåíèÿ ñîñòàâëÿþùèõ ýëåìåíòîâ â îáùåå ñîïðîòèâëåíèå ñâàðíîãî ÆÌÊÑ
Rêïë,
10�3 Îì
3
2
1
0
100 120 140 160 b, 10�6 ì
1
2
3
Ðèñ. 2. Çàâèñèìîñòü ñîïðîòèâëåíèÿ êîíòàêòíîé ïëîùàä-
êè èç ïàñòû 3713 îò åå ðàçìåðà ïðè òîëùèíå 8 ìêì äëÿ
ñâàðíîãî ÌÊÑ:
1 � ñîïðîòèâëåíèå ïðåäâûâîäíîé ÷àñòè êîíòàêòíîé ïëîùàäêè
Rêï1; 2 � ñîïðîòèâëåíèå ïîäâûâîäíîé ÷àñòè êîíòàêòíîé ïëîùàä-
êè Rêï2; 3 � ñóììàðíîå ñîïðîòèâëåíèå êîíòàêòíîé ïëîùàäêè Rêïë
Ýëåìåíòû ïðèïîéíîãî ÆÌÊÑ Ñîïðîòèâëåíèå, ìÎì
Äîëÿ â îáùåì
ñîïðîòèâëåíèè, %
Ïðèìå÷àíèå
Êîíòàêòíàÿ ïëîùàäêà ÃÈÑ 5,8 30,60 Øèðèíà ïëîùàäêè 0,2 ìì
Ïåðåõîäíàÿ çîíà 3 (ðèñ. 1) 0,006 0,03
Ïðèïîéíûé ñòîëáèê-âûâîä 0,64 3,38
Ïåðåõîäíàÿ çîíà 5 (ðèñ. 1) 0,006 0,03
Êîíòàêòíàÿ ïëîùàäêà êðèñòàëëà 12,5 65,96 Øèðèíà ïëîùàäêè 0,2 ìì
Òàáëèöà 2
Âêëàä ñîïðîòèâëåíèÿ ýëåìåíòîâ ïðèïîéíîãî ÆÌÊÑ â îáùåå ñîïðîòèâëåíèå, ðàâíîå 18,95 ìÎì
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2009, ¹ 2
33
ÔÓÍÊÖÈÎÍÀËÜÍÀß ÌÈÊÐÎ- È ÍÀÍÎÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ
Ýëåìåíòû êëååâîãî ÆÌÊÑ Ñîïðîòèâëåíèå, ìÎì
Äîëÿ â îáùåì
ñîïðîòèâëåíèè, %
Ïðèìå÷àíèå
Êîíòàêòíàÿ ïëîùàäêà ÃÈÑ 3,1 6,2...14,0 Øèðèíà ïëîùàäêè 0,2 ìì
Êëååâîé ñëîé (âìåñòî çîíû 3, ðèñ. 1) 2,5 ...30,0 11,2...60,4
Çîëîòîé ñòîëáèê-âûâîä 0,2 0,4�0,9
Ïåðåõîäíàÿ çîíà 5 (ðèñ. 1) 0,2 0,4�0,9
Êîíòàêòíàÿ ïëîùàäêà êðèñòàëëà 16,2 32,6�73,0 Øèðèíà ïëîùàäêè 0,2 ìì
Ñóììàðíîå ñîïðîòèâëåíèå êëååâîãî ÆÌÊÑ 22,2...49,7 100
Òàáëèöà 3
Âêëàä ñîïðîòèâëåíèÿ ñîñòàâíûõ ýëåìåíòîâ êëååâîãî ÆÌÊÑ â îáùåå ñîïðîòèâëåíèå
ìèðóþò ñ ïîìîùüþ òåðìîêîìïðåññèè è óëüòðàçâóêà
[8] è ãàëüâàíè÷åñêèì ìåòîäîì [4]. Ðàññ÷èòàííîå ñî-
ïðîòèâëåíèå ÆÌÊÑ äëÿ ñôîðìèðîâàííîãî ãàëüâà-
íè÷åñêèì ìåòîäîì çîëîòîãî ñòîëáèêîâîãî âûâîäà íà
àëþìèíèåâîé êîíòàêòíîé ïëîùàäêå (ñ ïðîìåæóòî÷-
íûì íèêåëåâûì è çàùèòíûì çîëîòûì ñëîåì) ýëåìåíòà
è åãî êëååâîãî ñîåäèíåíèÿ ñ êîíòàêòíîé ïëîùàäêîé
ïîäëîæêè ÃÈÑ èç ïàñòû 3713 ïðèâåäåíû â òàáë. 3. Â
ðàñ÷åòå ïðèíÿòî, ÷òî òîëùèíà êëååâîé ïðîñëîéêè 5�
60 ìêì, à åå óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå � 5·10�6 Îì·ì.
Äëÿ óìåíüøåíèÿ ñîïðîòèâëåíèÿ êëååâîãî ÆÌÊÑ íå-
îáõîäèìî, ïî âîçìîæíîñòè, óìåíüøàòü ðàçìåð êîí-
òàêòíîé ïëîùàäêè â íàïðàâëåíèè ïðîòåêàíèÿ òîêà èëè
óâåëè÷èâàòü åå òîëùèíó, ïðèìåíÿòü êëåè ñ âîçìîæíî
ìåíüøèì óäåëüíûì ñîïðîòèâëåíèåì, à òàêæå óìåíü-
øàòü òîëùèíó êëååâîé ïðîñëîéêè.
Ðàññ÷èòàííûå çíà÷åíèÿ ñîïðîòèâëåíèÿ ñòîëáèêî-
âûõ âûâîäîâ ñîãëàñóþòñÿ ñ äàííûìè [4] äëÿ ñëó÷à-
åâ ïðèïîéíîãî îïëàâëåíèÿ è ïðèêëåèâàíèÿ. Ïîñêîëü-
êó ìåòîäèêà ðàñ÷åòà â ýòîé ðàáîòå íå ïðèâåäåíà, òî
ïðåäëîæåííàÿ íàìè ìåòîäèêà ðàñ÷åòà ðåêîìåíäîâàíà
äëÿ ïðàêòè÷åñêîãî îïðåäåëåíèÿ ñîïðîòèâëåíèÿ ÆÌÊÑ
ïðè ïðîåêòèðîâàíèè ÃÈÑ.
***
Òàêèì îáðàçîì, ðàçðàáîòàíû ìîäåëü æåñòêîãî
ìèêðîêîíòàêòíîãî ñîåäèíåíèÿ ÃÈÑ è ìåòîäèêà îïðå-
äåëåíèÿ åãî ñîïðîòèâëåíèÿ, â êîòîðîé ó÷èòûâàåòñÿ
íåðàâíîìåðíîñòü ðàñïðåäåëåíèÿ òîêà âäîëü êîíòàêòà
è êîòîðàÿ îáåñïå÷èâàåò îïðåäåëåíèå ñîïðîòèâëåíèÿ
åãî ñîñòàâíûõ ÷àñòåé. Ðåçóëüòàòû ðàáîòû ðåêîìåíäó-
åòñÿ èñïîëüçîâàòü ïðè ïðîåêòèðîâàíèè ïîëóïðîâîä-
íèêîâûõ ïðèáîðîâ è ìèêðîñõåì ñî ñòîëáèêîâûìè
(øàðèêîâûìè) âûâîäàìè äëÿ îöåíêè âëèÿíèÿ ýëåêò-
ðè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ìèêðîêîíòàêòíûõ óçëîâ è
èõ ñîñòàâíûõ ÷àñòåé íà ïàðàìåòðû ïðèáîðîâ è èíòåã-
ðàëüíûõ ñõåì.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Ãðàáîâ À. Ñòðàòåãèÿ ðàçâèòèÿ òåõíîëîãèè ìåòàëëîêåðàìè-
÷åñêèõ êîðïóñîâ äëÿ êîìïîíåíòîâ âûñîêîíàäåæíîé ÐÝÀ // Chip
News Óêðàèíà. Èíæåíåðíàÿ ìèêðîýëåêòðîíèêà.� 2008.�
¹ 3 (73).� Ñ. 74�77.
2. Ìåëüíè÷åíêî À. Òåõíîëîãèÿ ñîçäàíèÿ ìàññèâà âûâîäîâ íà
êðåìíèåâîé ïëàñòèíå // Ýëåêòðîííûå êîìïîíåíòû è ñèñòåìû.�
2006.� ¹ 6.� Ñ. 47�49.
3. Íîâîñòè òåõíîëîãèè.� 10 ñåíòÿáðÿ 2007.� Êîìïàíèÿ
Palomar íà âûñòàâêå SEMICON Taiwan 2007 ïðåäñòàâèò àâòîìà-
òè÷åñêîå âûïîëíåíèå çîëîòûõ ñòîëáèêîâûõ âûâîäîâ / http://
www.elinform.ru/news_123.htm.
4. Ìåëüíè÷åíêî À. Òåõíîëîãèÿ ìèíèàòþðèçàöèè ýëåêòðîí-
íûõ óñòðîéñòâ // Ýëåêòðîííûå êîìïîíåíòû è ñèñòåìû.� 2004.�
¹ 1.� Ñ. 43�45.
5. Ìàçóð À. È., Àëåõèí Â. Ï., Øîðøîðîâ Ì. Õ. Ïðîöåññû
ñâàðêè è ïàéêè â ïðîèçâîäñòâå ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ïðèáîðîâ.�
Ì.: Ðàäèî è ñâÿçü, 1981.
6. Äÿ÷îê Ä. Ò., Ìàéñòðèøèí Ð. Ì. Îö³íêà åëåêòðè÷íîãî îïî-
ðó ñòîâï÷èêîâîãî âèâîäó ²Ñ íà éîãî ìîäåë³ // Òåçè äîï. 11-¿ â³äêð.
íàóê.-òåõí. êîíô. ïðîô.-âèêëàä. ñêëàäó ²íñòèòóòó ÒÐÅÒ ÍÓ «Ëüâ³â.
ïîë³òåõí³êà» ç ïðîáëåì åëåêòðîí³êè.� 2008.� Ëüâ³â.� Ñ. 24.
7. Äÿ÷îê Ä. Ò., Ñìåðêëî Ë. Ì., Íåçîðîâ Â. Â. Âçàºìîçâ�ÿçîê
êîíñòðóêòèâíèõ ïàðàìåòð³â ³ åëåêòðè÷íîãî îïîðó ì³êðîêîíòàêò-
íîãî ç�ºäíàííÿ â ²Ñ // Âiñíèê Íàö.óí³âåðñèòåòó «Ëüâiâñüêà
ïîëiòåõíiêà». Ñåð. Åëåìåíòè òåîði¿ òà ïðèëàäè òâåðäîòiëüíî¿
åëåêòðîíiêè.� 2006.� ¹ 569.� Ñ. 12�16.
8. Ìåëüíè÷åíêî À. Ïåðñïåêòèâû ðàçâèòèÿ ìåòîäîâ ñáîðêè
ìèêðîñõåì / Ýëåêòðîííûå êîìïîíåíòû è ñèñòåìû.� 2004.�
¹ 4.� Ñ. 38�41.
ÍÎÂÛÅ ÊÍÈÃÈ
Í
Î
Â
Û
Å
Ê
Í
È
Ã
È
Ïðèìåíåíèå âûñîêîñêîðîñòíûõ ñèñòåì / Ïîä ðåä. Óîëòà Êåñòåðà.� Ì.:
Òåõíîñôåðà, 2009.� 368 ñ.
 êíèãå ðàññìîòðåí ìåòîä âûñîêîñêîðîñòíîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ äàííûõ.  ðàçäå-
ëå 1 ïðèâåäåíû àðõèòåêòóðû ÖÀÏ è îáëàñòè èõ ïðèìåíåíèÿ, à òàêæå îöåíî÷íûå
êîìïëåêòû ÀÖÏ è ñðåäñòâî ìîäåëèðîâàíèÿ ADIsimADC®. Ðàçäåë 2 ïîñâÿùåí
ìåòîäàì îïòèìèçàöèè èíòåðôåéñîâ ïðåîáðàçîâàòåëåé äàííûõ ñ ïîìîùüþ äèô-
ôåðåíöèàëüíûõ óñèëèòåëåé, òðàíñôîðìàòîðîâ è ò. ä. Â ðàçäåëå 3 ðàññìîòðåíû
ÖÀÏ, îöåíî÷íûå àïïàðàòíûå è ïðîãðàììíûå ñðåäñòâà ÖÀÏ, ïðîãðàììà èõ ðàç-
ðàáîòêè è ìîäåëèðîâàíèÿ.  ðàçäåëå 4 ïðèâåäåíû ñâåäåíèÿ î òîïîëîãèè ïå÷àò-
íûõ ïëàò. Ïîäðîáíî îïèñûâàþòñÿ ïðîãðàììû ðàçðàáîòêè âûñîêîñêîðîñòíûõ
ñèñòåì.
|