تصنيع وتصنيع الإلكترونيات الدقيقة وأشباه الموصلات

يمكن استخدام العديد من تقنيات وعمليات التصنيع النانوي والتصنيع الدقيق والتصنيع البسيط الموضحة ضمن القوائم الأخرى لـ  MICROELECTRONICS MANUFACTURING_cc781905-5cde-3194-bb3b-136_tbad5c. ومع ذلك ، نظرًا لأهمية الإلكترونيات الدقيقة في منتجاتنا ، سنركز هنا على التطبيقات المحددة لموضوع هذه العمليات. يشار أيضًا إلى العمليات المتعلقة بالإلكترونيات الدقيقة على نطاق واسع باسم SEMICONDUCTOR FABRICATION processes. تشمل خدمات التصميم والتصنيع الهندسي لأشباه الموصلات لدينا:

 

 

 

- FPGA تصميم وتطوير وبرمجة اللوحة

 

- Microelectronics خدمات مسبك: التصميم والنماذج الأولية والتصنيع وخدمات الطرف الثالث

 

-  إعداد رقاقة أشباه الموصلات: التقطيع ، التجليخ الخلفي ، التخفيف ، وضع شبكاني ، فرز القالب ، الانتقاء والمكان ، الفحص

 

-  تصميم وتصنيع العبوات الإلكترونية الدقيقة: تصميم وتصنيع جاهز للاستخدام حسب الطلب

 

- Semiconductor IC التجميع والتعبئة والاختبار: القوالب ، ربط الأسلاك والرقائق ، التغليف ، التجميع ، وضع العلامات والعلامات التجارية

 

- L إطارات لأجهزة أشباه الموصلات: تصميم وتصنيع جاهز ومخصص

 

-  تصميم وتصنيع أحواض الحرارة للإلكترونيات الدقيقة: تصميم وتصنيع جاهز للاستخدام

 

-  تصميم وتصنيع المستشعر والمشغل: تصميم وتصنيع جاهز للاستخدام حسب الطلب

 

-  تصميم وتصنيع الدوائر الإلكترونية الضوئية والفوتونية

 

 

 

دعونا نفحص تقنيات الإلكترونيات الدقيقة وتصنيع أشباه الموصلات واختبارها بمزيد من التفصيل حتى تتمكن من فهم الخدمات والمنتجات التي نقدمها بشكل أفضل.

 

 

 

FPGA Board Design & Development and Programming: مصفوفات البوابة القابلة للبرمجة الميدانية (FPGAs) عبارة عن رقائق سيليكون قابلة لإعادة البرمجة. على عكس المعالجات التي تجدها في أجهزة الكمبيوتر الشخصية ، فإن برمجة FPGA تعيد توصيل الشريحة نفسها لتنفيذ وظائف المستخدم بدلاً من تشغيل تطبيق برمجي. باستخدام الكتل المنطقية مسبقة الصنع وموارد التوجيه القابلة للبرمجة ، يمكن تكوين رقائق FPGA لتنفيذ وظائف الأجهزة المخصصة دون استخدام لوح التجارب ومكواة اللحام. يتم تنفيذ مهام الحوسبة الرقمية في برنامج ويتم تجميعها وصولاً إلى ملف تكوين أو تدفق بتات يحتوي على معلومات حول كيفية توصيل المكونات معًا. يمكن استخدام FPGAs لتنفيذ أي وظيفة منطقية يمكن أن يؤديها ASIC ويمكن إعادة تشكيلها بالكامل ويمكن إعطاؤها "شخصية" مختلفة تمامًا عن طريق إعادة تجميع تكوين دائرة مختلف. تجمع FPGAs بين أفضل أجزاء الدوائر المتكاملة الخاصة بالتطبيقات (ASICs) والأنظمة القائمة على المعالج. تشمل هذه الفوائد ما يلي:

 

 

 

• أوقات استجابة I / O أسرع ووظائف متخصصة

 

• تجاوز القدرة الحاسوبية لمعالجات الإشارات الرقمية (DSPs)

 

• النماذج الأولية السريعة والتحقق بدون عملية تصنيع ASIC المخصص

 

• تنفيذ وظائف مخصصة مع موثوقية الأجهزة الحتمية المخصصة

 

• مجال للترقية مما يلغي نفقات إعادة تصميم ASIC المخصص وصيانته

 

 

 

توفر FPGAs السرعة والموثوقية ، دون الحاجة إلى كميات كبيرة لتبرير النفقات الأولية الكبيرة لتصميم ASIC المخصص. يتمتع السيليكون القابل للبرمجة أيضًا بنفس مرونة البرامج التي تعمل على الأنظمة القائمة على المعالج ، ولا يقتصر على عدد نوى المعالجة المتاحة. على عكس المعالجات ، فإن FPGAs متوازية في طبيعتها ، لذلك لا يتعين على عمليات المعالجة المختلفة التنافس على نفس الموارد. يتم تعيين كل مهمة معالجة مستقلة إلى قسم مخصص من الشريحة ، ويمكن أن تعمل بشكل مستقل دون أي تأثير من الكتل المنطقية الأخرى. نتيجة لذلك ، لا يتأثر أداء جزء واحد من التطبيق عند إضافة المزيد من المعالجة. تحتوي بعض FPGAs على ميزات تمثيلية بالإضافة إلى الوظائف الرقمية. بعض الميزات التناظرية الشائعة هي معدل دوران قابل للبرمجة وقوة محرك على كل دبوس إخراج ، مما يسمح للمهندس بتعيين معدلات بطيئة على المسامير المحملة بشكل خفيف والتي قد ترن أو تقترن بشكل غير مقبول ، وتعيين معدلات أقوى وأسرع على المسامير المحملة بشكل كبير على السرعة العالية القنوات التي كانت ستعمل بطريقة بطيئة جدًا. ميزة تناظرية أخرى شائعة نسبيًا هي المقارنة التفاضلية على دبابيس الإدخال المصممة لتوصيلها بقنوات الإشارة التفاضلية. تحتوي بعض إشارات FPGA المختلطة على محولات طرفية مدمجة من التناظرية إلى الرقمية (ADC) ومحولات من الرقمية إلى التناظرية (DACs) مع كتل تكييف إشارة تمثيلية تسمح لها بالعمل كنظام على شريحة.

 

 

 

باختصار ، أهم 5 فوائد لرقائق FPGA هي:

 

1. حسن الأداء

 

2. وقت قصير للتسويق

 

3. تكلفة منخفضة

 

4. موثوقية عالية

 

5. القدرة على الصيانة على المدى الطويل

 

 

 

أداء جيد - بفضل قدرتها على استيعاب المعالجة المتوازية ، تتمتع FPGAs بقدرة حوسبة أفضل من معالجات الإشارات الرقمية (DSPs) ولا تتطلب تنفيذًا تسلسليًا مثل DSPs ويمكنها إنجاز المزيد في دورات الساعة. يوفر التحكم في المدخلات والمخرجات (I / O) على مستوى الأجهزة أوقات استجابة أسرع ووظائف متخصصة لمطابقة متطلبات التطبيق عن كثب.

 

 

 

وقت قصير للتسويق - توفر FPGAs المرونة وقدرات النماذج الأولية السريعة وبالتالي وقتًا أقصر للتسويق. يمكن لعملائنا اختبار فكرة أو مفهوم والتحقق منه في الأجهزة دون المرور بعملية التصنيع الطويلة والمكلفة لتصميم ASIC المخصص. يمكننا تنفيذ تغييرات تدريجية وتكرارها على تصميم FPGA في غضون ساعات بدلاً من أسابيع. تتوفر أيضًا الأجهزة التجارية الجاهزة مع أنواع مختلفة من الإدخال / الإخراج المتصلة بالفعل بشريحة FPGA قابلة للبرمجة بواسطة المستخدم. يوفر التوافر المتزايد لأدوات البرامج عالية المستوى نوى IP (وظائف تم إنشاؤها مسبقًا) للتحكم المتقدم ومعالجة الإشارات.

 

 

 

التكلفة المنخفضة - النفقات الهندسية غير المتكررة (NRE) لتصميمات ASIC المخصصة تتجاوز نفقات حلول الأجهزة القائمة على FPGA. يمكن تبرير الاستثمار الأولي الكبير في ASICs بالنسبة لمصنعي المعدات الأصلية الذين ينتجون العديد من الرقائق سنويًا ، ومع ذلك يحتاج العديد من المستخدمين النهائيين إلى وظائف مخصصة للأجهزة للعديد من الأنظمة قيد التطوير. يوفر لك السيليكون القابل للبرمجة FPGA شيئًا بدون تكاليف تصنيع أو فترات زمنية طويلة للتجميع. تتغير متطلبات النظام بشكل متكرر بمرور الوقت ، وتكون تكلفة إجراء تغييرات إضافية على تصميمات FPGA ضئيلة للغاية عند مقارنتها بالمصروفات الكبيرة لاستعادة ASIC.

 

 

 

موثوقية عالية - توفر أدوات البرامج بيئة البرمجة وتعد دوائر FPGA تنفيذًا حقيقيًا لتنفيذ البرنامج. تتضمن الأنظمة المستندة إلى المعالج عمومًا طبقات متعددة من التجريد للمساعدة في جدولة المهام ومشاركة الموارد بين عمليات متعددة. تتحكم طبقة برنامج التشغيل في موارد الأجهزة ويدير نظام التشغيل الذاكرة وعرض النطاق الترددي للمعالج. بالنسبة لأي نواة معالج معينة ، يمكن تنفيذ تعليمات واحدة فقط في كل مرة ، وتتعرض الأنظمة القائمة على المعالج باستمرار لخطر المهام الحرجة للوقت التي تستبق بعضها البعض. FPGAs ، لا تستخدم أنظمة تشغيل ، تطرح الحد الأدنى من مخاوف الموثوقية مع التنفيذ المتوازي الحقيقي والأجهزة الحتمية المخصصة لكل مهمة.

 

 

 

القدرة على الصيانة على المدى الطويل - رقائق FPGA قابلة للترقية في المجال ولا تتطلب الوقت والتكلفة المتضمنة في إعادة تصميم ASIC. تحتوي بروتوكولات الاتصال الرقمي ، على سبيل المثال ، على مواصفات يمكن أن تتغير بمرور الوقت ، وقد تتسبب الواجهات المستندة إلى ASIC في مشكلات الصيانة والتوافق مع المستقبل. على العكس من ذلك ، يمكن لرقائق FPGA القابلة لإعادة التكوين مواكبة التعديلات المحتملة الضرورية في المستقبل. مع نضوج المنتجات والأنظمة ، يمكن لعملائنا إجراء تحسينات وظيفية دون قضاء الوقت في إعادة تصميم الأجهزة وتعديل تخطيطات اللوحة.

 

 

 

خدمات مسبك الإلكترونيات الدقيقة: تشمل خدمات مسبك الإلكترونيات الدقيقة لدينا التصميم والنماذج الأولية والتصنيع وخدمات الطرف الثالث. نحن نقدم لعملائنا المساعدة طوال دورة تطوير المنتج بأكملها - من دعم التصميم إلى النماذج الأولية ودعم التصنيع لرقائق أشباه الموصلات. هدفنا في خدمات دعم التصميم هو تمكين النهج الصحيح لأول مرة لتصميمات الإشارات الرقمية والتناظرية والمختلطة لأجهزة أشباه الموصلات. على سبيل المثال ، تتوفر أدوات محاكاة خاصة بنظام MEMS. Fabs التي يمكنها التعامل مع رقائق بحجم 6 و 8 بوصات من أجل CMOS و MEMS المدمجين في خدمتك. نقدم لعملائنا دعم التصميم لجميع منصات أتمتة التصميم الإلكتروني (EDA) الرئيسية ، ونوفر النماذج الصحيحة ، ومجموعات تصميم العمليات (PDK) ، والمكتبات التناظرية والرقمية ، وتصميم دعم التصنيع (DFM). نقدم خيارين للنماذج الأولية لجميع التقنيات: خدمة رقاقة المنتجات المتعددة (MPW) ، حيث تتم معالجة العديد من الأجهزة بالتوازي على رقاقة واحدة ، وخدمة القناع متعدد المستويات (MLM) بأربعة مستويات للقناع مرسومة على نفس الشبكة. هذه أكثر اقتصادا من مجموعة القناع الكامل. تتميز خدمة الامتيازات والرهون البحرية بأنها مرنة للغاية مقارنة بالمواعيد الثابتة لخدمة وزارة الأشغال العامة. قد تفضل الشركات الاستعانة بمصادر خارجية لمنتجات أشباه الموصلات في مسبك للإلكترونيات الدقيقة لعدد من الأسباب بما في ذلك الحاجة إلى مصدر ثانٍ ، واستخدام الموارد الداخلية للمنتجات والخدمات الأخرى ، والاستعداد للابتعاد عن العمل وتقليل مخاطر وعبء تشغيل مصنع أشباه الموصلات ... إلخ. تقدم AGS-TECH عمليات تصنيع الإلكترونيات الدقيقة ذات النظام الأساسي المفتوح والتي يمكن تقليصها لتشغيل الرقائق الصغيرة وكذلك التصنيع الشامل. في ظل ظروف معينة ، يمكن نقل الإلكترونيات الدقيقة الحالية أو أدوات تصنيع MEMS أو مجموعات الأدوات الكاملة كأدوات مخصصة أو أدوات مباعة من المصنع الخاص بك إلى موقع fab الخاص بنا ، أو يمكن إعادة تصميم الإلكترونيات الدقيقة ومنتجات MEMS الحالية باستخدام تقنيات عملية النظام الأساسي المفتوح ونقلها إلى عملية متاحة في فاب لدينا. هذا أسرع وأكثر اقتصادا من نقل التكنولوجيا المخصصة. إذا رغبت في ذلك ، قد يتم نقل عمليات تصنيع الإلكترونيات الدقيقة / النظم الكهروميكانيكية الصغرى للعميل.

 

 

 

تحضير رقاقة أشباه الموصلات:   إذا رغب العملاء بعد تصنيع الرقائق الدقيقة ، فإننا نقوم بإجراء التكعيب ، والطحن الخلفي ، والتخفيف ، ووضع شبكاني ، وفرز القالب ، والاختيار والمكان ، وعمليات التفتيش على رقائق أشباه الموصلات. تتضمن معالجة رقاقة أشباه الموصلات قياسًا بين خطوات المعالجة المختلفة. على سبيل المثال ، تُستخدم طرق اختبار الأغشية الرقيقة القائمة على قياس القطع أو قياس الانعكاس للتحكم بإحكام في سمك أكسيد البوابة ، فضلاً عن السماكة ومعامل الانكسار ومعامل الانقراض لمقاوم الضوء والطلاءات الأخرى. نحن نستخدم معدات اختبار رقاقة أشباه الموصلات للتحقق من أن الرقائق لم تتضرر بسبب خطوات المعالجة السابقة حتى الاختبار. بمجرد اكتمال العمليات الأمامية ، تخضع الأجهزة الإلكترونية الدقيقة أشباه الموصلات لمجموعة متنوعة من الاختبارات الكهربائية لتحديد ما إذا كانت تعمل بشكل صحيح. نشير إلى نسبة أجهزة الإلكترونيات الدقيقة الموجودة على الرقاقة التي تعمل بشكل صحيح على أنها "المحصول". يتم إجراء اختبار رقائق الإلكترونيات الدقيقة على الرقاقة باستخدام جهاز اختبار إلكتروني يضغط على مجسات دقيقة ضد رقاقة أشباه الموصلات. تقوم الآلة الأوتوماتيكية بتمييز كل شريحة إلكترونية سيئة بقطرة من الصبغة. يتم تسجيل بيانات اختبار الرقاقة في قاعدة بيانات الكمبيوتر المركزية ويتم فرز رقائق أشباه الموصلات في صناديق افتراضية وفقًا لحدود الاختبار المحددة مسبقًا. يمكن رسم بيانات binning الناتجة ، أو تسجيلها ، على خريطة رقاقة لتتبع عيوب التصنيع وتمييز الرقائق السيئة. يمكن أيضًا استخدام هذه الخريطة أثناء تجميع وتغليف الرقائق. في الاختبار النهائي ، يتم اختبار رقائق الإلكترونيات الدقيقة مرة أخرى بعد التعبئة ، لأن أسلاك الربط قد تكون مفقودة ، أو قد يتغير الأداء التناظري بواسطة العبوة. بعد اختبار رقاقة أشباه الموصلات ، يتم تقليل سمكها عادةً قبل تسجيل الرقاقة ثم تكسيرها إلى قوالب فردية. تسمى هذه العملية بتقطيع رقاقة أشباه الموصلات. نحن نستخدم آلات الالتقاط والمكان الآلية المصنّعة خصيصًا لصناعة الإلكترونيات الدقيقة لفرز يموت أشباه الموصلات الجيدة والسيئة. يتم تغليف فقط رقائق أشباه الموصلات الجيدة غير المميزة. بعد ذلك ، في عملية تغليف البلاستيك أو السيراميك للإلكترونيات الدقيقة ، نقوم بتركيب قالب أشباه الموصلات ، وربط منصات القوالب بالدبابيس الموجودة على العبوة ، وختم القالب. تُستخدم أسلاك ذهبية صغيرة لتوصيل الوسادات بالدبابيس باستخدام آلات آلية. حزمة مقياس الرقاقة (CSP) هي تقنية أخرى لتغليف الإلكترونيات الدقيقة. الحزمة البلاستيكية المزدوجة الخطية (DIP) ، مثل معظم الحزم ، أكبر بعدة مرات من قالب أشباه الموصلات الفعلي الموضوعة بالداخل ، في حين أن رقائق CSP تقارب حجم قالب الإلكترونيات الدقيقة ؛ ويمكن بناء CSP لكل قالب قبل أن يتم تقطيع رقاقة أشباه الموصلات. يتم إعادة اختبار رقائق الإلكترونيات الدقيقة المعبأة للتأكد من عدم تلفها أثناء التعبئة وإتمام عملية التوصيل البيني من قالب إلى طرف بشكل صحيح. باستخدام الليزر ، نقوم بعد ذلك بحفر أسماء وأرقام الشرائح على العبوة.

 

 

 

تصميم وتصنيع العبوات الإلكترونية الدقيقة: نحن نقدم تصميمًا وتصنيعًا جاهزًا للاستخدام على الرفوف وتصميمًا مخصصًا للحزم الإلكترونية الدقيقة. كجزء من هذه الخدمة ، يتم أيضًا تنفيذ نمذجة ومحاكاة الحزم الإلكترونية الدقيقة. تضمن النمذجة والمحاكاة التصميم الافتراضي للتجارب (DoE) لتحقيق الحل الأمثل ، بدلاً من اختبار الحزم في الميدان. هذا يقلل من التكلفة ووقت الإنتاج ، خاصة لتطوير المنتجات الجديدة في الإلكترونيات الدقيقة. يمنحنا هذا العمل أيضًا الفرصة لشرح لعملائنا كيف سيؤثر التجميع والموثوقية والاختبار على منتجاتهم الإلكترونية الدقيقة. الهدف الأساسي من التعبئة الإلكترونية الدقيقة هو تصميم نظام إلكتروني يلبي متطلبات تطبيق معين بتكلفة معقولة. نظرًا للعديد من الخيارات المتاحة للتوصيل البيني وإيواء نظام إلكترونيات دقيقة ، فإن اختيار تقنية تغليف لتطبيق معين يحتاج إلى تقييم خبير. قد تتضمن معايير الاختيار لحزم الإلكترونيات الدقيقة بعض محركات التكنولوجيا التالية:

 

- قابلية التوصيل

 

-أَثْمَر

 

-كلفة

 

- خصائص تبديد الحرارة

 

- أداء التدريع الكهرومغناطيسي

 

- المتانة الميكانيكية

 

-مصداقية

 

تؤثر اعتبارات التصميم الخاصة بحزم الإلكترونيات الدقيقة على السرعة والوظائف ودرجات حرارة التوصيل والحجم والوزن وغير ذلك. الهدف الأساسي هو اختيار تقنية التوصيل البيني الأكثر فعالية من حيث التكلفة والموثوقية. نحن نستخدم أساليب وبرامج تحليل متطورة لتصميم حزم الإلكترونيات الدقيقة. تتعامل عبوات الإلكترونيات الدقيقة مع تصميم طرق تصنيع الأنظمة الإلكترونية المصغرة المترابطة وموثوقية تلك الأنظمة. على وجه التحديد ، تتضمن عبوات الإلكترونيات الدقيقة توجيه الإشارات مع الحفاظ على سلامة الإشارة ، وتوزيع الأرض والطاقة على الدوائر المتكاملة لأشباه الموصلات ، وتشتيت الحرارة المشتتة مع الحفاظ على السلامة الهيكلية والمادية ، وحماية الدائرة من المخاطر البيئية. بشكل عام ، تتضمن طرق تغليف الدوائر المتكاملة للإلكترونيات الدقيقة استخدام PWB مع الموصلات التي توفر I / Os في العالم الحقيقي لدائرة إلكترونية. تتضمن مناهج تغليف الإلكترونيات الدقيقة التقليدية استخدام عبوات مفردة. الميزة الرئيسية للحزمة أحادية الشريحة هي القدرة على اختبار الإلكترونيات الدقيقة بشكل كامل قبل توصيلها بالركيزة الأساسية. تكون أجهزة أشباه الموصلات المعبأة إما مثبتة من خلال ثقب أو مثبتة على السطح على PWB. لا تتطلب حزم الإلكترونيات الدقيقة المثبتة على السطح عبر ثقوب المرور عبر اللوحة بأكملها. بدلاً من ذلك ، يمكن لحام مكونات الإلكترونيات الدقيقة المثبتة على السطح على جانبي PWB ، مما يتيح كثافة دارة أعلى. يُطلق على هذا النهج تقنية Surface-mount (SMT). إن إضافة حزم على غرار مصفوفة المنطقة مثل مصفوفات الشبكة الكروية (BGAs) وحزم مقياس الرقائق (CSPs) تجعل SMT قادرة على المنافسة مع تقنيات تغليف الإلكترونيات الدقيقة لأشباه الموصلات ذات الكثافة العالية. تتضمن تقنية التغليف الأحدث إرفاق أكثر من جهاز واحد من أشباه الموصلات على ركيزة ربط عالية الكثافة ، والتي يتم بعد ذلك تركيبها في عبوة كبيرة ، مما يوفر كلاً من دبابيس الإدخال / الإخراج وحماية البيئة. تتميز تقنية الوحدة النمطية متعددة الشرائح (MCM) أيضًا بتقنيات الركيزة المستخدمة لربط الدوائر المتكاملة المرفقة. يمثل MCM-D ترسبًا من المعدن الرقيق والطبقات المتعددة العازلة. تتميز ركائز MCM-D بأعلى كثافة أسلاك لجميع تقنيات MCM بفضل تقنيات معالجة أشباه الموصلات المتطورة. يشير MCM-C إلى ركائز "خزفية" متعددة الطبقات ، يتم إطلاقها من طبقات متناوبة مكدسة من أحبار معدنية مغطاة وألواح خزفية غير معبأة. باستخدام MCM-C ، نحصل على قدرة أسلاك متوسطة الكثافة. يشير MCM-L إلى ركائز متعددة الطبقات مصنوعة من "رقائق" PWB المكدسة والمعدنة ، والتي تكون منقوشة بشكل فردي ثم تصفيح. اعتادت أن تكون تقنية ربط منخفضة الكثافة ، ولكن الآن MCM-L تقترب بسرعة من كثافة تقنيات تغليف الإلكترونيات الدقيقة MCM-C و MCM-D. تتضمن تقنية تغليف الإلكترونيات الدقيقة المرفقة مباشرة (DCA) أو رقاقة على اللوحة (COB) تركيب الدوائر المتكاملة للإلكترونيات الدقيقة مباشرة على PWB. توفر مادة التغليف البلاستيكية ، التي يتم "لصقها" فوق IC العاري ثم معالجتها ، حماية البيئة. يمكن ربط الدوائر المتكاملة للإلكترونيات الدقيقة بالركيزة باستخدام إما شرائح الوجه أو طرق ربط الأسلاك. تعتبر تقنية DCA اقتصادية بشكل خاص للأنظمة التي تقتصر على 10 أو أقل من الدوائر المتكاملة لأشباه الموصلات ، حيث يمكن أن تؤثر الأعداد الكبيرة من الرقائق على إنتاجية النظام وقد يكون من الصعب إعادة عمل تجميعات DCA. تتمثل الميزة المشتركة لكل من خيارات التعبئة والتغليف DCA و MCM في التخلص من مستوى ربط حزمة أشباه الموصلات IC ، والذي يسمح بالتقارب (تأخير إرسال إشارة أقصر) وتقليل تحريض الرصاص. العيب الأساسي في كلتا الطريقتين هو صعوبة شراء الدوائر المتكاملة للإلكترونيات الدقيقة المختبرة بالكامل. تشمل العيوب الأخرى لتقنيات DCA و MCM-L ضعف الإدارة الحرارية بفضل الموصلية الحرارية المنخفضة لرقائق PWB ومعامل التمدد الحراري الضعيف بين قالب أشباه الموصلات والركيزة. يتطلب حل مشكلة عدم تطابق التمدد الحراري وجود ركيزة تفسيرية مثل الموليبدينوم للقالب المترابط بالأسلاك وإيبوكسي ناقص الملء لقالب الشريحة. تجمع وحدة الناقل متعدد الشرائح (MCCM) بين جميع الجوانب الإيجابية لـ DCA مع تقنية MCM. إن MCCM هو ببساطة MCM صغير على حامل معدني رفيع يمكن ربطه أو ربطه ميكانيكيًا بـ PWB. يعمل القاع المعدني كمبدد للحرارة ومدخل للضغط لركيزة MCM. يحتوي MCCM على خيوط طرفية لربط الأسلاك أو اللحام أو ربط علامات التبويب بـ PWB. تتم حماية الدوائر المتكاملة من أشباه الموصلات العارية باستخدام مادة ذات سطح كروي. عندما تتصل بنا ، سنناقش طلبك ومتطلباتك لاختيار أفضل خيار تغليف للإلكترونيات الدقيقة لك.

 

 

 

تجميع وتغليف واختبار أشباه الموصلات IC: كجزء من خدمات تصنيع الإلكترونيات الدقيقة الخاصة بنا ، فإننا نقدم ربط القوالب والأسلاك والرقائق والتغليف والتجميع والوسم والعلامات التجارية والاختبار. لكي تعمل شريحة أشباه الموصلات أو دائرة الإلكترونيات الدقيقة المتكاملة ، يجب توصيلها بالنظام الذي ستتحكم فيه أو توفر تعليمات له. يوفر تجميع IC للإلكترونيات الدقيقة التوصيلات لنقل الطاقة والمعلومات بين الشريحة والنظام. يتم تحقيق ذلك عن طريق توصيل شريحة الإلكترونيات الدقيقة بحزمة أو توصيلها مباشرة بـ PCB لهذه الوظائف. تتم التوصيلات بين الرقاقة والحزمة أو لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) عن طريق ربط الأسلاك ، من خلال الفتحة أو مجموعة رقاقة الوجه. نحن رواد الصناعة في إيجاد حلول تغليف IC للإلكترونيات الدقيقة لتلبية المتطلبات المعقدة لأسواق اللاسلكي والإنترنت. نحن نقدم الآلاف من تنسيقات وأحجام الحزم المختلفة ، بدءًا من حزم IC للإلكترونيات الدقيقة ذات الإطار الرصاصي التقليدية للتركيب من خلال الفتحة والسطح ، إلى أحدث حلول لمقياس الرقاقة (CSP) ومجموعة شبكة الكرة (BGA) المطلوبة في عدد المسامير العالية والتطبيقات عالية الكثافة . تتوفر مجموعة متنوعة من الحزم من المخزون بما في ذلك CABGA (Chip Array BGA) و CQFP و CTBGA (Chip Array Thin Core BGA) و CVBGA (صفيف شرائح رفيع جدًا BGA) و Flip Chip و LCC و LGA و MQFP و PBGA و PDIP و PLCC ، PoP - حزمة على العبوة ، PoP TMV - من خلال قوالب عبر ، SOIC / SOJ ، SSOP ، TQFP ، TSOP ، WLP (حزمة مستوى رقاقة) ... إلخ. يعتبر ربط الأسلاك باستخدام النحاس أو الفضة أو الذهب من بين الأشياء الشائعة في الإلكترونيات الدقيقة. كان الأسلاك النحاسية (Cu) طريقة لربط قوالب أشباه الموصلات السيليكونية بأطراف حزم الإلكترونيات الدقيقة. مع الزيادة الأخيرة في تكلفة الأسلاك الذهبية (Au) ، يعد الأسلاك النحاسية (Cu) طريقة جذابة لإدارة التكلفة الإجمالية للحزمة في الإلكترونيات الدقيقة. كما أنه يشبه السلك الذهبي (Au) نظرًا لخصائصه الكهربائية المماثلة. الحث الذاتي والسعة الذاتية متماثلان تقريبًا بالنسبة للأسلاك الذهبية (Au) والنحاس (Cu) مع الأسلاك النحاسية (Cu) ذات المقاومة المنخفضة. في تطبيقات الإلكترونيات الدقيقة حيث يمكن للمقاومة الناتجة عن السلك الرابطة أن تؤثر سلبًا على أداء الدائرة ، يمكن أن يؤدي استخدام الأسلاك النحاسية (Cu) إلى تحسين. ظهرت أسلاك النحاس المطلي بالبلاديوم والنحاس المطلي بالبلاديوم (PCC) وسبائك الفضة (Ag) كبدائل لأسلاك السندات الذهبية بسبب التكلفة. الأسلاك النحاسية غير مكلفة ولها مقاومة كهربائية منخفضة. ومع ذلك ، فإن صلابة النحاس تجعل من الصعب استخدامه في العديد من التطبيقات مثل تلك ذات هياكل الوسادة الهشة. بالنسبة لهذه التطبيقات ، تقدم Ag-Alloy خصائص مشابهة لتلك الخاصة بالذهب بينما تكلفتها مماثلة لتلك الخاصة بـ PCC. سلك Ag-Alloy هو أكثر ليونة من PCC مما يؤدي إلى تقليل Al-Splash وتقليل مخاطر تلف وسادة الرابطة. سلك Ag-Alloy هو أفضل بديل منخفض التكلفة للتطبيقات التي تحتاج إلى ربط يموت حتى يموت ، وربط شلال ، وملعب وسادة رابطة رفيعة للغاية وفتحات وسادة رابطة صغيرة ، وارتفاع حلقة منخفض للغاية. نحن نقدم مجموعة كاملة من خدمات اختبار أشباه الموصلات بما في ذلك اختبار الرقاقة وأنواع مختلفة من الاختبارات النهائية واختبار مستوى النظام واختبار الشريط وخدمات نهاية الخط الكاملة. نحن نختبر مجموعة متنوعة من أنواع أجهزة أشباه الموصلات عبر جميع مجموعات الحزم الخاصة بنا بما في ذلك تردد الراديو ، والإشارة التناظرية والمختلطة ، والإدارة الرقمية ، وإدارة الطاقة ، والذاكرة ومجموعات مختلفة مثل ASIC ، والوحدات النمطية متعددة الرقائق ، والنظام داخل الحزمة (SiP) ، و عبوات مكدسة ثلاثية الأبعاد وأجهزة استشعار وأجهزة MEMS مثل مقاييس التسارع وأجهزة استشعار الضغط. أجهزة الاختبار ومعدات الاتصال الخاصة بنا مناسبة لحجم الحزمة المخصص SiP وحلول الاتصال على الوجهين للحزمة على الحزمة (PoP) و TMV PoP ومآخذ FusionQuad و MicroLeadFrame متعددة الصفوف والعمود النحاسي الدقيق. تم دمج معدات الاختبار وأرضيات الاختبار مع أدوات CIM / CAM وتحليل العائد ومراقبة الأداء لتقديم عائد عالي الكفاءة في المرة الأولى. نحن نقدم العديد من عمليات اختبار الإلكترونيات الدقيقة التكيفية لعملائنا ونقدم تدفقات اختبار موزعة لـ SiP وتدفقات التجميع المعقدة الأخرى. تقدم AGS-TECH مجموعة كاملة من استشارات الاختبار والتطوير والهندسة عبر دورة حياة منتج أشباه الموصلات والإلكترونيات الدقيقة بالكامل. نحن نتفهم الأسواق الفريدة ومتطلبات الاختبار لـ SiP والسيارات والشبكات والألعاب والرسومات والحوسبة و RF / اللاسلكي. تتطلب عمليات تصنيع أشباه الموصلات حلول تعليم سريعة ومحكومة بدقة. تعد سرعات الوسم التي تزيد عن 1000 حرف / ثانية وأعماق اختراق المواد أقل من 25 ميكرون شائعة في صناعة الإلكترونيات الدقيقة لأشباه الموصلات باستخدام الليزر المتقدم. نحن قادرون على تعليم مركبات القوالب والرقائق والسيراميك وغير ذلك مع الحد الأدنى من المدخلات الحرارية والتكرار المثالي. نستخدم الليزر بدقة عالية لتمييز حتى أصغر الأجزاء دون تلف.

 

 

 

إطارات الرصاص لأجهزة أشباه الموصلات: كل من التصميم والتصنيع الجاهزين والمخصصين ممكنان. تُستخدم إطارات الرصاص في عمليات تجميع أجهزة أشباه الموصلات ، وهي في الأساس طبقات رقيقة من المعدن تربط الأسلاك من المحطات الكهربائية الصغيرة على سطح الإلكترونيات الدقيقة لأشباه الموصلات بالدوائر واسعة النطاق على الأجهزة الكهربائية وثنائي الفينيل متعدد الكلور. تُستخدم إطارات الرصاص في جميع حزم الإلكترونيات الدقيقة لأشباه الموصلات تقريبًا. يتم تصنيع معظم حزم IC للإلكترونيات الدقيقة عن طريق وضع شريحة السيليكون شبه الموصلة على إطار الرصاص ، ثم ربط السلك للرقاقة بالأسلاك المعدنية لإطار الرصاص هذا ، ومن ثم تغطية رقاقة الإلكترونيات الدقيقة بغطاء بلاستيكي. لا تزال عبوات الإلكترونيات الدقيقة البسيطة ومنخفضة التكلفة نسبيًا هي الحل الأفضل للعديد من التطبيقات. يتم إنتاج إطارات الرصاص في شرائح طويلة ، مما يسمح بمعالجتها بسرعة على آلات التجميع الآلية ، وعادة ما يتم استخدام عمليتين للتصنيع: حفر الصور من نوع ما وختم. غالبًا ما يتطلب تصميم إطار الرصاص في الإلكترونيات الدقيقة المواصفات والميزات المخصصة ، والتصاميم التي تعزز الخصائص الكهربائية والحرارية ، ومتطلبات وقت الدورة المحددة. لدينا خبرة متعمقة في تصنيع إطار الرصاص في الإلكترونيات الدقيقة لمجموعة من العملاء المختلفين باستخدام نقش وختم الصور بمساعدة الليزر.

 

 

 

تصميم وتصنيع المشتتات الحرارية للإلكترونيات الدقيقة: تصميم وتصنيع جاهز للاستخدام على الرفوف. مع زيادة تبديد الحرارة من أجهزة الإلكترونيات الدقيقة وانخفاض عوامل الشكل الكلية ، تصبح الإدارة الحرارية عنصرًا أكثر أهمية في تصميم المنتجات الإلكترونية. يرتبط الاتساق في الأداء والعمر المتوقع للمعدات الإلكترونية عكسياً بدرجة حرارة مكونات الجهاز. تُظهر العلاقة بين الموثوقية ودرجة حرارة التشغيل لجهاز أشباه الموصلات السيليكوني النموذجي أن انخفاض درجة الحرارة يتوافق مع زيادة أسية في الموثوقية ومتوسط العمر المتوقع للجهاز. لذلك ، يمكن تحقيق العمر الطويل والأداء الموثوق به لمكون الإلكترونيات الدقيقة لأشباه الموصلات من خلال التحكم الفعال في درجة حرارة تشغيل الجهاز ضمن الحدود التي وضعها المصممون. المشتتات الحرارية هي الأجهزة التي تعمل على تعزيز تبديد الحرارة من سطح ساخن ، وعادة ما يكون الغلاف الخارجي لمكون توليد الحرارة ، إلى محيط أكثر برودة مثل الهواء. بالنسبة للمناقشات التالية ، يُفترض أن الهواء هو سائل التبريد. في معظم الحالات ، يكون نقل الحرارة عبر الواجهة بين السطح الصلب وهواء المبرد هو الأقل كفاءة داخل النظام ، وتمثل واجهة الهواء الصلب أكبر حاجز لتبديد الحرارة. يقلل المشتت الحراري من هذا الحاجز بشكل أساسي عن طريق زيادة مساحة السطح التي تكون على اتصال مباشر مع المبرد. هذا يسمح بتبديد المزيد من الحرارة و / أو يخفض درجة حرارة تشغيل جهاز أشباه الموصلات. الغرض الأساسي من المشتت الحراري هو الحفاظ على درجة حرارة جهاز الإلكترونيات الدقيقة أقل من درجة الحرارة القصوى المسموح بها المحددة من قبل الشركة المصنعة لجهاز أشباه الموصلات.

 

 

 

يمكننا تصنيف المشتتات الحرارية من حيث طرق التصنيع وأشكالها. تشمل الأنواع الأكثر شيوعًا من المشتتات الحرارية المبردة بالهواء ما يلي:

 

 

 

- الأختام: يتم ختم معادن النحاس أو الألومنيوم بالأشكال المرغوبة. يتم استخدامها في تبريد الهواء التقليدي للمكونات الإلكترونية وتقدم حلاً اقتصاديًا للمشاكل الحرارية منخفضة الكثافة. إنها مناسبة للإنتاج بكميات كبيرة.

 

 

 

- البثق: تسمح هذه المشتتات الحرارية بتشكيل أشكال ثنائية الأبعاد متقنة قادرة على تبديد الأحمال الحرارية الكبيرة. قد يتم قصها وتشكيلها وإضافة خيارات. سينتج التقطيع المتقاطع أحواض حرارية ذات زعنفة مستطيلة الشكل متعددة الاتجاهات ، كما أن دمج الزعانف المسننة يحسن الأداء بنسبة 10 إلى 20٪ تقريبًا ، ولكن بمعدل بثق أبطأ. عادةً ما تحدد حدود البثق ، مثل ارتفاع الزعنفة بسمك الزعنفة ، المرونة في خيارات التصميم. يمكن الوصول إلى نسبة العرض إلى الارتفاع النموذجية للزعنفة إلى الفجوة التي تصل إلى 6 وحد أدنى لسماكة الزعنفة 1.3 مم باستخدام تقنيات البثق القياسية. يمكن الحصول على نسبة عرض إلى ارتفاع تبلغ 10 إلى 1 وسمك زعنفة 0.8 ″ مع ميزات تصميم قالب خاص. ومع ذلك ، مع زيادة نسبة العرض إلى الارتفاع ، يتم اختراق تحمل البثق.

 

 

 

- الزعانف المربوطة / المصنعة: معظم أحواض الحرارة المبردة بالهواء محدودة بالحمل الحراري ، ويمكن في كثير من الأحيان تحسين الأداء الحراري العام للمشتت الحراري المبرد بالهواء بشكل كبير إذا كان من الممكن تعريض مساحة أكبر لتيار الهواء. تستخدم المشتتات الحرارية عالية الأداء هذه مادة الإيبوكسي المملوءة بالألمنيوم الموصلة حراريًا لربط الزعانف المستوية على لوح قاعدة بثق محزز. تسمح هذه العملية بارتفاع أكبر للزعانف بنسبة عرض إلى ارتفاع تبلغ 20 إلى 40 ، مما يزيد بشكل كبير من قدرة التبريد دون زيادة الحاجة إلى الحجم.

 

 

 

- المصبوبات: تتوفر عمليات الرمل والشمع المفقود والصب بالقالب للألمنيوم أو النحاس / البرونز بمساعدة الفراغ أو بدونها. نحن نستخدم هذه التقنية لتصنيع أحواض حرارية ذات زعنفة دبوس عالية الكثافة والتي توفر أقصى أداء عند استخدام تبريد الاصطدام.

 

 

 

- الزعانف المطوية: الصفائح المعدنية المموجة من الألومنيوم أو النحاس تزيد من مساحة السطح والأداء الحجمي. ثم يتم توصيل المشتت الحراري إما بلوحة قاعدة أو مباشرة على سطح التسخين عن طريق الايبوكسي أو اللحام بالنحاس. إنه غير مناسب للمشتتات الحرارية عالية المستوى بسبب التوافر وكفاءة الزعانف. وبالتالي ، فإنه يسمح بتصنيع أحواض حرارة عالية الأداء.

 

 

 

عند اختيار المشتت الحراري المناسب الذي يلبي المعايير الحرارية المطلوبة لتطبيقات الإلكترونيات الدقيقة الخاصة بك ، نحتاج إلى فحص المعلمات المختلفة التي لا تؤثر فقط على أداء المشتت الحراري نفسه ، ولكن أيضًا على الأداء العام للنظام. يعتمد اختيار نوع معين من المشتت الحراري في الإلكترونيات الدقيقة إلى حد كبير على الميزانية الحرارية المسموح بها للمشتت الحراري والظروف الخارجية المحيطة بالمشتت الحراري. لا توجد أبدًا قيمة واحدة للمقاومة الحرارية مخصصة لمشتت حرارة معين ، نظرًا لأن المقاومة الحرارية تختلف باختلاف ظروف التبريد الخارجية.

 

 

 

تصميم وتصنيع المستشعر والمشغل: يتوفر كل من التصميم والتصنيع الجاهزين والمخصصين. نحن نقدم حلولًا مع عمليات جاهزة للاستخدام لأجهزة الاستشعار بالقصور الذاتي وأجهزة استشعار الضغط والضغط النسبي وأجهزة استشعار درجة حرارة الأشعة تحت الحمراء. باستخدام كتل IP الخاصة بنا لمقاييس التسارع ومستشعرات الأشعة تحت الحمراء والضغط أو تطبيق التصميم الخاص بك وفقًا للمواصفات المتاحة وقواعد التصميم ، يمكننا الحصول على أجهزة استشعار قائمة على MEMS يتم تسليمها إليك في غضون أسابيع. إلى جانب النظم الكهروميكانيكية الصغرى ، يمكن تصنيع أنواع أخرى من هياكل أجهزة الاستشعار والمشغل.

 

 

 

تصميم وتصنيع الدوائر الكهروضوئية والفوتونية: الدائرة المتكاملة الضوئية أو الضوئية (PIC) هي جهاز يدمج وظائف ضوئية متعددة. يمكن أن تشبه الدوائر الإلكترونية المتكاملة في الإلكترونيات الدقيقة. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين الاثنين في أن الدائرة المتكاملة الضوئية توفر وظائف لإشارات المعلومات المفروضة على الأطوال الموجية الضوئية في الطيف المرئي أو بالقرب من الأشعة تحت الحمراء 850 نانومتر -1650 نانومتر. تتشابه تقنيات التصنيع مع تلك المستخدمة في الدوائر المتكاملة للإلكترونيات الدقيقة حيث تُستخدم الليثوغرافيا الضوئية لنمذجة الرقاقات للحفر وترسيب المواد. على عكس الإلكترونيات الدقيقة لأشباه الموصلات حيث يكون الجهاز الأساسي هو الترانزستور ، لا يوجد جهاز واحد مهيمن في الإلكترونيات الضوئية. تشتمل الرقائق الضوئية على أدلة موجية للتوصيل البيني منخفض الخسارة ، ومقسمات طاقة ، ومضخمات ضوئية ، ومعدِّلات بصرية ، ومرشحات ، وأشعة ليزر ، وأجهزة كشف. تتطلب هذه الأجهزة مجموعة متنوعة من المواد وتقنيات التصنيع المختلفة ، وبالتالي يصعب تحقيقها جميعًا على شريحة واحدة. تطبيقاتنا للدوائر الضوئية المتكاملة هي أساسًا في مجالات اتصالات الألياف الضوئية والحوسبة الطبية الحيوية والفوتونية. بعض الأمثلة على المنتجات الإلكترونية الضوئية التي يمكننا تصميمها وتصنيعها من أجلك هي مصابيح LED (الثنائيات الباعثة للضوء) ، وأشعة الليزر ثنائية الصمام ، وأجهزة الاستقبال الإلكترونية الضوئية ، والصمامات الثنائية الضوئية ، ووحدات مسافة الليزر ، ووحدات الليزر المخصصة والمزيد.