Fabricação e fabricação de microeletrônicos e semicondutores

Muitas de nossas técnicas e processos de nanomanufatura, micromanufatura e mesomanufatura explicados nos outros menus podem ser usados para MICROELECTRONICS MANUFACTURING too. No entanto, devido à importância da microeletrônica em nossos produtos, vamos nos concentrar no assunto aplicações específicas desses processos aqui. Os processos relacionados à microeletrônica também são amplamente referidos como SEMICONDUCTOR FABRICATION processes. Nossos serviços de projeto e fabricação de engenharia de semicondutores incluem:

 

 

 

- FPGA projeto, desenvolvimento e programação da placa

 

- Microelectronics serviços de fundição: Design, prototipagem e fabricação, serviços de terceiros

 

- Semiconductor wafer preparação: Dicing, backgrinding, desbaste, colocação de retículo, classificação de matrizes, pick and place, inspeção

 

- Microelectronic pacote design e fabricação: Ambos off-shelf e design personalizado e fabricação

 

- Semiconductor IC montagem e embalagem e teste: Die, ligação de fio e chip, encapsulamento, montagem, marcação e branding

 

- Quadros de chumbo para dispositivos semicondutores: Projeto e fabricação prontos e personalizados

 

- Design e fabricação de dissipadores de calor para microeletrônica: design e fabricação prontos e personalizados

 

- Projeto e fabricação de sensores e atuadores: Projeto e fabricação prontos e personalizados

 

- Projeto e fabricação de circuitos optoeletrônicos e fotônicos

 

 

 

Vamos examinar as tecnologias de teste e fabricação de microeletrônicos e semicondutores com mais detalhes para que você possa entender melhor os serviços e produtos que oferecemos.

 

 

 

FPGA Board Design, Desenvolvimento e Programação: Field-programmable gate arrays (FPGAs) são chips de silício reprogramáveis. Ao contrário dos processadores encontrados em computadores pessoais, a programação de um FPGA reconecta o próprio chip para implementar a funcionalidade do usuário em vez de executar um aplicativo de software. Usando blocos lógicos pré-construídos e recursos de roteamento programáveis, os chips FPGA podem ser configurados para implementar a funcionalidade de hardware personalizada sem usar uma placa de ensaio e um ferro de solda. As tarefas de computação digital são realizadas em software e compiladas em um arquivo de configuração ou fluxo de bits que contém informações sobre como os componentes devem ser conectados. Os FPGAs podem ser usados para implementar qualquer função lógica que um ASIC possa executar e são completamente reconfiguráveis e podem receber uma “personalidade” completamente diferente pela recompilação de uma configuração de circuito diferente. FPGAs combinam as melhores partes de circuitos integrados específicos de aplicação (ASICs) e sistemas baseados em processador. Esses benefícios incluem o seguinte:

 

 

 

• Tempos de resposta de E/S mais rápidos e funcionalidade especializada

 

• Excedendo o poder de computação dos processadores de sinal digital (DSPs)

 

• Prototipagem e verificação rápidas sem o processo de fabricação de ASIC personalizado

 

• Implementação de funcionalidade personalizada com a confiabilidade de hardware determinístico dedicado

 

• Atualizável em campo, eliminando a despesa de reprojeto e manutenção personalizados do ASIC

 

 

 

Os FPGAs fornecem velocidade e confiabilidade, sem exigir grandes volumes para justificar a grande despesa inicial do design ASIC personalizado. O silício reprogramável também tem a mesma flexibilidade do software executado em sistemas baseados em processador e não é limitado pelo número de núcleos de processamento disponíveis. Ao contrário dos processadores, os FPGAs são verdadeiramente paralelos por natureza, de modo que diferentes operações de processamento não precisam competir pelos mesmos recursos. Cada tarefa de processamento independente é atribuída a uma seção dedicada do chip e pode funcionar de forma autônoma sem qualquer influência de outros blocos lógicos. Como resultado, o desempenho de uma parte do aplicativo não é afetado quando mais processamento é adicionado. Alguns FPGAs possuem recursos analógicos além de funções digitais. Alguns recursos analógicos comuns são a taxa de variação programável e a força de acionamento em cada pino de saída, permitindo que o engenheiro defina taxas lentas em pinos levemente carregados que de outra forma tocariam ou acoplariam inaceitavelmente e definir taxas mais fortes e rápidas em pinos muito carregados em alta velocidade canais que de outra forma funcionariam muito lentamente. Outro recurso analógico relativamente comum são os comparadores diferenciais nos pinos de entrada projetados para serem conectados a canais de sinalização diferencial. Alguns FPGAs de sinal misto têm integrados conversores analógico-digital (ADCs) periféricos e conversores digital-analógico (DACs) com blocos de condicionamento de sinal analógico que lhes permitem operar como um sistema em um chip.

 

 

 

Resumidamente, os 5 principais benefícios dos chips FPGA são:

 

1. Bom desempenho

 

2. Curto prazo de comercialização

 

3. Baixo custo

 

4. Alta confiabilidade

 

5. Capacidade de manutenção a longo prazo

 

 

 

Bom desempenho – Com sua capacidade de acomodar processamento paralelo, os FPGAs têm melhor poder computacional do que os processadores de sinal digital (DSPs) e não requerem execução sequencial como DSPs e podem realizar mais por ciclos de clock. O controle de entradas e saídas (E/S) no nível do hardware fornece tempos de resposta mais rápidos e funcionalidade especializada para atender aos requisitos do aplicativo.

 

 

 

Short Time to Market - FPGAs oferecem flexibilidade e capacidade de prototipagem rápida e, portanto, menor tempo de colocação no mercado. Nossos clientes podem testar uma ideia ou conceito e verificá-lo em hardware sem passar pelo longo e caro processo de fabricação do design ASIC personalizado. Podemos implementar mudanças incrementais e iterar em um projeto de FPGA em horas em vez de semanas. O hardware comercial de prateleira também está disponível com diferentes tipos de E/S já conectados a um chip FPGA programável pelo usuário. A crescente disponibilidade de ferramentas de software de alto nível oferece núcleos IP valiosos (funções pré-construídas) para controle avançado e processamento de sinal.

 

 

 

Baixo custo—As despesas de engenharia não recorrente (NRE) de projetos ASIC personalizados excedem as de soluções de hardware baseadas em FPGA. O grande investimento inicial em ASICs pode ser justificado para OEMs que produzem muitos chips por ano, porém muitos usuários finais precisam de funcionalidades de hardware personalizadas para os muitos sistemas em desenvolvimento. Nosso FPGA de silício programável oferece algo sem custos de fabricação ou longos prazos de montagem. Os requisitos do sistema mudam frequentemente ao longo do tempo, e o custo de fazer alterações incrementais nos projetos de FPGA é insignificante quando comparado com a grande despesa de refazer um ASIC.

 

 

 

Alta Confiabilidade - As ferramentas de software fornecem o ambiente de programação e os circuitos FPGA são uma verdadeira implementação da execução do programa. Os sistemas baseados em processador geralmente envolvem várias camadas de abstração para ajudar no agendamento de tarefas e compartilhar recursos entre vários processos. A camada de driver controla os recursos de hardware e o SO gerencia a memória e a largura de banda do processador. Para qualquer núcleo de processador, apenas uma instrução pode ser executada por vez, e os sistemas baseados em processador correm continuamente o risco de tarefas de tempo crítico se anteciparem umas às outras. FPGAs, não usam SOs, apresentam preocupações mínimas de confiabilidade com sua verdadeira execução paralela e hardware determinístico dedicado a cada tarefa.

 

 

 

Capacidade de manutenção de longo prazo - os chips FPGA podem ser atualizados em campo e não exigem o tempo e o custo envolvidos no redesenho do ASIC. Os protocolos de comunicação digital, por exemplo, têm especificações que podem mudar ao longo do tempo, e as interfaces baseadas em ASIC podem causar desafios de manutenção e compatibilidade futura. Pelo contrário, os chips FPGA reconfiguráveis podem acompanhar as modificações futuras potencialmente necessárias. À medida que os produtos e sistemas amadurecem, nossos clientes podem fazer melhorias funcionais sem perder tempo redesenhando o hardware e modificando os layouts das placas.

 

 

 

Serviços de fundição de microeletrônicos: Nossos serviços de fundição de microeletrônicos incluem design, prototipagem e fabricação, serviços de terceiros. Oferecemos assistência aos nossos clientes durante todo o ciclo de desenvolvimento do produto - desde o suporte ao projeto até a prototipagem e suporte à fabricação de chips semicondutores. Nosso objetivo em serviços de suporte de projeto é permitir uma abordagem correta de primeira para projetos digitais, analógicos e de sinais mistos de dispositivos semicondutores. Por exemplo, ferramentas de simulação específicas de MEMS estão disponíveis. Fabs que podem lidar com wafers de 6 e 8 polegadas para CMOS e MEMS integrados estão à sua disposição. Oferecemos aos nossos clientes suporte de projeto para todas as principais plataformas de automação de projeto eletrônico (EDA), fornecendo modelos corretos, kits de projeto de processo (PDK), bibliotecas analógicas e digitais e suporte de projeto para fabricação (DFM). Oferecemos duas opções de prototipagem para todas as tecnologias: o serviço Multi Product Wafer (MPW), onde vários dispositivos são processados em paralelo em um wafer, e o serviço Multi Level Mask (MLM) com quatro níveis de máscara desenhados no mesmo retículo. Estes são mais econômicos do que o conjunto completo de máscaras. O serviço MLM é altamente flexível em comparação com as datas fixas do serviço MPW. As empresas podem preferir a terceirização de produtos semicondutores a uma fundição de microeletrônicos por vários motivos, incluindo a necessidade de uma segunda fonte, uso de recursos internos para outros produtos e serviços, disposição de não fabricar e diminuir o risco e a carga de executar uma fábrica de semicondutores etc. A AGS-TECH oferece processos de fabricação de microeletrônica de plataforma aberta que podem ser reduzidos para pequenas execuções de wafer, bem como para fabricação em massa. Sob certas circunstâncias, suas ferramentas de fabricação de microeletrônicos ou MEMS existentes ou conjuntos de ferramentas completos podem ser transferidos como ferramentas consignadas ou ferramentas vendidas de sua fábrica para nosso site de fabricação, ou seus produtos microeletrônicos e MEMS existentes podem ser redesenhados usando tecnologias de processo de plataforma aberta e portados para um processo disponível em nossa fábrica. Isso é mais rápido e econômico do que uma transferência de tecnologia personalizada. Se desejado, no entanto, os processos de fabricação de microeletrônicos / MEMS existentes do cliente podem ser transferidos.

 

 

 

Preparação de wafer semicondutor: Se desejado pelos clientes depois que os wafers são microfabricados, realizamos corte em cubos, backgrinding, desbaste, colocação de retículo, classificação de matrizes, pick and place, operações de inspeção em wafers semicondutores. O processamento de wafer semicondutor envolve metrologia entre as várias etapas de processamento. Por exemplo, métodos de teste de filme fino baseados em elipsometria ou reflectometria são usados para controlar rigidamente a espessura do óxido de porta, bem como a espessura, índice de refração e coeficiente de extinção de fotorresistência e outros revestimentos. Usamos equipamentos de teste de wafer de semicondutores para verificar se os wafers não foram danificados por etapas de processamento anteriores até o teste. Uma vez que os processos front-end tenham sido concluídos, os dispositivos microeletrônicos semicondutores são submetidos a uma variedade de testes elétricos para determinar se eles funcionam corretamente. Referimo-nos à proporção de dispositivos microeletrônicos no wafer que funcionam adequadamente como o “rendimento”. Os testes de chips microeletrônicos no wafer são realizados com um testador eletrônico que pressiona pequenas sondas contra o chip semicondutor. A máquina automatizada marca cada chip microeletrônico ruim com uma gota de corante. Os dados de teste de wafer são registrados em um banco de dados de computador central e os chips semicondutores são classificados em caixas virtuais de acordo com limites de teste predeterminados. Os dados de binning resultantes podem ser representados graficamente ou registrados em um mapa de wafer para rastrear defeitos de fabricação e marcar chips defeituosos. Este mapa também pode ser usado durante a montagem e embalagem do wafer. Nos testes finais, os chips microeletrônicos são testados novamente após a embalagem, porque os fios de ligação podem estar faltando ou o desempenho analógico pode ser alterado pela embalagem. Depois que um wafer semicondutor é testado, ele normalmente é reduzido em espessura antes que o wafer seja marcado e depois quebrado em matrizes individuais. Este processo é chamado de corte de wafer semicondutor. Usamos máquinas automáticas pick-and-place especialmente fabricadas para a indústria de microeletrônica para separar as matrizes de semicondutores boas e ruins. Apenas os chips semicondutores bons e não marcados são embalados. Em seguida, no processo de embalagem microeletrônica de plástico ou cerâmica, montamos a matriz semicondutora, conectamos as almofadas da matriz aos pinos da embalagem e selamos a matriz. Pequenos fios de ouro são usados para conectar as almofadas aos pinos usando máquinas automatizadas. O pacote de escala de chip (CSP) é outra tecnologia de embalagem microeletrônica. Um pacote em linha duplo de plástico (DIP), como a maioria dos pacotes, é várias vezes maior do que a matriz semicondutora real colocada dentro, enquanto os chips CSP são quase do tamanho da matriz microeletrônica; e um CSP pode ser construído para cada matriz antes que a pastilha semicondutora seja cortada em cubos. Os chips microeletrônicos embalados são testados novamente para garantir que não sejam danificados durante o empacotamento e que o processo de interconexão entre matriz e pino tenha sido concluído corretamente. Usando lasers, gravamos os nomes e números dos chips na embalagem.

 

 

 

Projeto e fabricação de pacotes microeletrônicos: Oferecemos design e fabricação personalizados e prontos para uso de pacotes microeletrônicos. Como parte deste serviço, também é realizada a modelagem e simulação de pacotes microeletrônicos. A modelagem e a simulação garantem o Design de Experimentos (DoE) virtual para alcançar a solução ideal, em vez de testar pacotes em campo. Isso reduz o custo e o tempo de produção, principalmente para o desenvolvimento de novos produtos em microeletrônica. Este trabalho também nos dá a oportunidade de explicar aos nossos clientes como a montagem, confiabilidade e testes afetarão seus produtos microeletrônicos. O objetivo principal da embalagem microeletrônica é projetar um sistema eletrônico que satisfaça os requisitos de uma aplicação particular a um custo razoável. Devido às muitas opções disponíveis para interconectar e abrigar um sistema microeletrônico, a escolha de uma tecnologia de embalagem para uma determinada aplicação necessita de avaliação especializada. Os critérios de seleção para pacotes de microeletrônica podem incluir alguns dos seguintes drivers de tecnologia:

 

-Fiabilidade

 

-Colheita

 

-Custo

 

-Propriedades de dissipação de calor

 

- Desempenho de blindagem eletromagnética

 

-Resistência mecânica

 

-Confiabilidade

 

Essas considerações de projeto para pacotes microeletrônicos afetam a velocidade, funcionalidade, temperaturas de junção, volume, peso e muito mais. O objetivo principal é selecionar a tecnologia de interconexão mais econômica e confiável. Usamos métodos e softwares de análise sofisticados para projetar pacotes de microeletrônica. A embalagem de microeletrônicos lida com o projeto de métodos para a fabricação de sistemas eletrônicos em miniatura interconectados e a confiabilidade desses sistemas. Especificamente, o empacotamento de microeletrônicos envolve o roteamento de sinais, mantendo a integridade do sinal, distribuindo terra e energia para circuitos integrados de semicondutores, dispersando o calor dissipado, mantendo a integridade estrutural e do material e protegendo o circuito contra riscos ambientais. Geralmente, os métodos para empacotar CIs microeletrônicos envolvem o uso de um PWB com conectores que fornecem as E/S do mundo real para um circuito eletrônico. As abordagens tradicionais de empacotamento de microeletrônica envolvem o uso de pacotes únicos. A principal vantagem de um pacote de chip único é a capacidade de testar completamente o IC microeletrônico antes de interconectar ao substrato subjacente. Esses dispositivos semicondutores embalados são montados em orifícios ou montados em superfície no PWB. Os pacotes de microeletrônicos montados na superfície não requerem orifícios para atravessar toda a placa. Em vez disso, os componentes microeletrônicos montados na superfície podem ser soldados em ambos os lados do PWB, permitindo maior densidade do circuito. Essa abordagem é chamada de tecnologia de montagem em superfície (SMT). A adição de pacotes estilo array de área, como arrays ball-grid (BGAs) e pacotes de escala de chip (CSPs), está tornando o SMT competitivo com as tecnologias de empacotamento de microeletrônica de semicondutores de alta densidade. Uma tecnologia de embalagem mais recente envolve a conexão de mais de um dispositivo semicondutor em um substrato de interconexão de alta densidade, que é então montado em um pacote grande, fornecendo pinos de E/S e proteção ambiental. Essa tecnologia de módulo multichip (MCM) é caracterizada ainda pelas tecnologias de substrato usadas para interconectar os ICs conectados. MCM-D representa metal de filme fino depositado e multicamadas dielétricas. Os substratos MCM-D têm as densidades de fiação mais altas de todas as tecnologias MCM, graças às sofisticadas tecnologias de processamento de semicondutores. MCM-C refere-se a substratos “cerâmicos” multicamadas, disparados de camadas alternadas empilhadas de tintas metálicas peneiradas e folhas de cerâmica não queimadas. Usando o MCM-C obtemos uma capacidade de fiação moderadamente densa. MCM-L refere-se a substratos multicamadas feitos de “laminados” de PWB metalizados empilhados, que são padronizados individualmente e depois laminados. Costumava ser uma tecnologia de interconexão de baixa densidade, mas agora o MCM-L está se aproximando rapidamente da densidade das tecnologias de embalagem microeletrônica MCM-C e MCM-D. A tecnologia de empacotamento de microeletrônicos de conexão direta de chip (DCA) ou chip-on-board (COB) envolve a montagem dos CIs de microeletrônicos diretamente no PWB. Um encapsulante de plástico, que é “globbed” sobre o IC nu e depois curado, fornece proteção ambiental. Os CIs de microeletrônica podem ser interconectados ao substrato usando métodos de flip-chip ou de ligação por fio. A tecnologia DCA é particularmente econômica para sistemas limitados a 10 ou menos CIs semicondutores, pois um número maior de chips pode afetar o rendimento do sistema e os conjuntos DCA podem ser difíceis de retrabalhar. Uma vantagem comum às opções de empacotamento DCA e MCM é a eliminação do nível de interconexão do pacote IC semicondutor, que permite maior proximidade (atrasos de transmissão de sinal mais curtos) e indutância de chumbo reduzida. A principal desvantagem de ambos os métodos é a dificuldade em adquirir CIs microeletrônicos totalmente testados. Outras desvantagens das tecnologias DCA e MCM-L incluem má gestão térmica graças à baixa condutividade térmica dos laminados PWB e um coeficiente de expansão térmica pobre entre a matriz semicondutora e o substrato. Resolver o problema de incompatibilidade de expansão térmica requer um substrato de interposição, como molibdênio para matrizes ligadas por fio e um epóxi de preenchimento insuficiente para matrizes flip-chip. O módulo de portadora multichip (MCCM) combina todos os aspectos positivos do DCA com a tecnologia MCM. O MCCM é simplesmente um pequeno MCM em um suporte de metal fino que pode ser colado ou mecanicamente conectado a um PWB. O fundo de metal atua tanto como um dissipador de calor quanto como um intermediário de tensão para o substrato MCM. O MCCM possui terminais periféricos para ligação de fios, solda ou ligação de guias a um PWB. CIs semicondutores nus são protegidos usando um material glob-top. Quando você entrar em contato conosco, discutiremos sua aplicação e requisitos para escolher a melhor opção de embalagem microeletrônica para você.

 

 

 

Montagem, embalagem e teste de IC de semicondutores: Como parte de nossos serviços de fabricação de microeletrônicos, oferecemos colagem de matrizes, fios e chips, encapsulamento, montagem, marcação e branding, testes. Para que um chip semicondutor ou circuito integrado de microeletrônica funcione, ele precisa estar conectado ao sistema que ele controlará ou fornecerá instruções. O conjunto de IC da Microeletrônica fornece as conexões para transferência de energia e informações entre o chip e o sistema. Isso é feito conectando o chip microeletrônico a um pacote ou conectando-o diretamente ao PCB para essas funções. As conexões entre o chip e o pacote ou placa de circuito impresso (PCB) são por meio de ligação de fio, através de furo ou conjunto de chip flip. Somos líderes do setor na busca de soluções de empacotamento de microeletrônicos IC para atender aos complexos requisitos dos mercados sem fio e de internet. Oferecemos milhares de formatos e tamanhos de pacotes diferentes, desde os tradicionais pacotes IC microeletrônicos de leadframe para montagem em orifício e superfície, até as mais recentes soluções de escala de chip (CSP) e matriz de grade de esferas (BGA) necessárias em aplicações de alta contagem de pinos e alta densidade . Uma grande variedade de pacotes estão disponíveis em estoque, incluindo CABGA (Chip Array BGA), CQFP, CTBGA (Chip Array Thin Core BGA), CVBGA (Very Thin Chip Array BGA), Flip Chip, LCC, LGA, MQFP, PBGA, PDIP, PLCC, PoP - Package on Package, PoP TMV - Via Molde, SOIC / SOJ, SSOP, TQFP, TSOP, WLP (Wafer Level Package)…..etc. A ligação de fios usando cobre, prata ou ouro está entre as mais populares em microeletrônica. O fio de cobre (Cu) tem sido um método de conexão de matrizes semicondutoras de silício aos terminais do pacote microeletrônico. Com o recente aumento no custo do fio de ouro (Au), o fio de cobre (Cu) é uma maneira atraente de gerenciar o custo geral do pacote em microeletrônica. Também se assemelha ao fio de ouro (Au) devido às suas propriedades elétricas semelhantes. A autoindutância e a autocapacitância são quase as mesmas para fios de ouro (Au) e cobre (Cu) com fios de cobre (Cu) com menor resistividade. Em aplicações de microeletrônica onde a resistência devido ao fio de ligação pode afetar negativamente o desempenho do circuito, o uso de fio de cobre (Cu) pode oferecer melhorias. Os fios de liga de cobre, cobre revestido com paládio (PCC) e prata (Ag) surgiram como alternativas aos fios de ligação de ouro devido ao custo. Os fios à base de cobre são baratos e têm baixa resistividade elétrica. No entanto, a dureza do cobre dificulta o uso em muitas aplicações, como aquelas com estruturas frágeis de pastilhas adesivas. Para essas aplicações, o Ag-Alloy oferece propriedades semelhantes às do ouro enquanto seu custo é semelhante ao do PCC. O fio Ag-Alloy é mais macio que o PCC, resultando em menor Al-Splash e menor risco de danos na almofada de ligação. O fio Ag-Alloy é o melhor substituto de baixo custo para aplicações que precisam de ligação die-to-die, ligação em cascata, passo de almofada de ligação ultrafina e pequenas aberturas de almofada de ligação, altura de loop ultra baixa. Fornecemos uma gama completa de serviços de teste de semicondutores, incluindo teste de wafer, vários tipos de teste final, teste de nível de sistema, teste de tira e serviços completos de fim de linha. Testamos uma variedade de tipos de dispositivos semicondutores em todas as nossas famílias de pacotes, incluindo radiofrequência, sinal analógico e misto, digital, gerenciamento de energia, memória e várias combinações, como ASIC, módulos com vários chips, System-in-Package (SiP) e embalagens 3D empilhadas, sensores e dispositivos MEMS, como acelerômetros e sensores de pressão. Nosso hardware de teste e equipamentos de contato são adequados para tamanho de pacote personalizado SiP, soluções de contato de dupla face para Package on Package (PoP), TMV PoP, soquetes FusionQuad, MicroLeadFrame de várias linhas, Pilar de cobre de passo fino. Os equipamentos de teste e os pisos de teste são integrados com ferramentas CIM/CAM, análise de rendimento e monitoramento de desempenho para fornecer rendimento de eficiência muito alto na primeira vez. Oferecemos vários processos de teste de microeletrônica adaptável para nossos clientes e oferecemos fluxos de teste distribuídos para SiP e outros fluxos de montagem complexos. A AGS-TECH fornece uma gama completa de serviços de consultoria, desenvolvimento e engenharia de testes em todo o ciclo de vida de seus produtos de semicondutores e microeletrônicos. Entendemos os mercados exclusivos e os requisitos de teste para SiP, automotivo, rede, jogos, gráficos, computação, RF/sem fio. Os processos de fabricação de semicondutores exigem soluções de marcação rápidas e controladas com precisão. Velocidades de marcação acima de 1.000 caracteres/segundo e profundidades de penetração de material inferiores a 25 mícrons são comuns na indústria de microeletrônica de semicondutores usando lasers avançados. Somos capazes de marcar compostos de moldes, wafers, cerâmicas e muito mais com entrada de calor mínima e repetibilidade perfeita. Usamos lasers com alta precisão para marcar até as peças menores sem danos.

 

 

 

Estruturas de chumbo para dispositivos semicondutores: São possíveis projetos e fabricação prontos e personalizados. As estruturas de chumbo são utilizadas nos processos de montagem de dispositivos semicondutores e são essencialmente camadas finas de metal que conectam a fiação de minúsculos terminais elétricos na superfície da microeletrônica semicondutora aos circuitos de grande escala em dispositivos elétricos e PCBs. Quadros de chumbo são usados em quase todos os pacotes de microeletrônica de semicondutores. A maioria dos pacotes de microeletrônicos IC são feitos colocando o chip de silício semicondutor em uma estrutura de chumbo, depois ligando o chip aos fios de metal dessa estrutura de chumbo e, posteriormente, cobrindo o chip microeletrônico com uma cobertura plástica. Esta embalagem microeletrônica simples e de custo relativamente baixo ainda é a melhor solução para muitas aplicações. Os quadros de chumbo são produzidos em tiras longas, o que permite que sejam processados rapidamente em máquinas de montagem automatizadas, e geralmente são utilizados dois processos de fabricação: fotogravação de algum tipo e estampagem. Na microeletrônica, o projeto de estrutura de chumbo geralmente exige especificações e recursos personalizados, projetos que melhorem as propriedades elétricas e térmicas e requisitos específicos de tempo de ciclo. Temos uma experiência profunda na fabricação de quadros de chumbo de microeletrônica para uma variedade de clientes diferentes usando gravação e estampagem de fotos assistidas a laser.

 

 

 

Projeto e fabricação de dissipadores de calor para microeletrônica: Projeto e fabricação prontos e personalizados. Com o aumento da dissipação de calor dos dispositivos microeletrônicos e a redução nos fatores de forma gerais, o gerenciamento térmico se torna um elemento mais importante do design de produtos eletrônicos. A consistência no desempenho e a expectativa de vida dos equipamentos eletrônicos estão inversamente relacionadas à temperatura dos componentes do equipamento. A relação entre a confiabilidade e a temperatura de operação de um dispositivo semicondutor de silício típico mostra que uma redução na temperatura corresponde a um aumento exponencial na confiabilidade e expectativa de vida do dispositivo. Portanto, a longa vida útil e o desempenho confiável de um componente microeletrônico semicondutor podem ser alcançados controlando efetivamente a temperatura de operação do dispositivo dentro dos limites estabelecidos pelos projetistas. Dissipadores de calor são dispositivos que aumentam a dissipação de calor de uma superfície quente, geralmente a caixa externa de um componente gerador de calor, para um ambiente mais frio, como o ar. Para as discussões a seguir, assume-se que o ar é o fluido de resfriamento. Na maioria das situações, a transferência de calor através da interface entre a superfície sólida e o ar refrigerante é a menos eficiente dentro do sistema, e a interface sólido-ar representa a maior barreira para a dissipação de calor. Um dissipador de calor reduz essa barreira principalmente aumentando a área da superfície que está em contato direto com o refrigerante. Isso permite que mais calor seja dissipado e/ou reduza a temperatura de operação do dispositivo semicondutor. O objetivo principal de um dissipador de calor é manter a temperatura do dispositivo microeletrônico abaixo da temperatura máxima permitida especificada pelo fabricante do dispositivo semicondutor.

 

 

 

Podemos classificar os dissipadores de calor em termos de métodos de fabricação e suas formas. Os tipos mais comuns de dissipadores de calor refrigerados a ar incluem:

 

 

 

- Estampagem: As chapas de cobre ou alumínio são estampadas nas formas desejadas. eles são usados no resfriamento a ar tradicional de componentes eletrônicos e oferecem uma solução econômica para problemas térmicos de baixa densidade. Eles são adequados para produção de alto volume.

 

 

 

- Extrusão: Estes dissipadores de calor permitem a formação de elaboradas formas bidimensionais capazes de dissipar grandes cargas de calor. Eles podem ser cortados, usinados e opcionais adicionados. Um corte transversal produzirá dissipadores de calor de aletas retangulares e omnidirecionais, e a incorporação de aletas serrilhadas melhora o desempenho em aproximadamente 10 a 20%, mas com uma taxa de extrusão mais lenta. Os limites de extrusão, como a altura da aleta até a espessura da aleta, geralmente determinam a flexibilidade nas opções de projeto. A relação de aspecto altura/espaço da aleta típica de até 6 e uma espessura mínima da aleta de 1,3 mm são atingíveis com técnicas de extrusão padrão. Uma proporção de 10 para 1 e uma espessura de aleta de 0,8″ podem ser obtidas com recursos especiais de design de matriz. No entanto, à medida que a proporção aumenta, a tolerância de extrusão é comprometida.

 

 

 

- Aletas coladas/fabricadas: A maioria dos dissipadores de calor resfriados a ar é limitada por convecção, e o desempenho térmico geral de um dissipador de calor resfriado a ar pode ser melhorado significativamente se mais área de superfície puder ser exposta ao fluxo de ar. Esses dissipadores de calor de alto desempenho utilizam epóxi preenchido com alumínio termicamente condutor para unir aletas planas em uma placa de base de extrusão ranhurada. Esse processo permite uma relação de aspecto entre altura e folga da aleta muito maior de 20 a 40, aumentando significativamente a capacidade de resfriamento sem aumentar a necessidade de volume.

 

 

 

- Fundições: Os processos de areia, cera perdida e fundição sob pressão para alumínio ou cobre/bronze estão disponíveis com ou sem assistência a vácuo. Usamos essa tecnologia para a fabricação de dissipadores de calor de aletas de pino de alta densidade que proporcionam o máximo desempenho ao usar o resfriamento de impacto.

 

 

 

- Aletas Dobradas: A chapa corrugada de alumínio ou cobre aumenta a área superficial e o desempenho volumétrico. O dissipador de calor é então fixado a uma placa de base ou diretamente à superfície de aquecimento por meio de epóxi ou brasagem. Não é adequado para dissipadores de calor de alto perfil devido à disponibilidade e eficiência das aletas. Assim, permite a fabricação de dissipadores de calor de alto desempenho.

 

 

 

Ao selecionar um dissipador de calor adequado que atenda aos critérios térmicos necessários para suas aplicações de microeletrônica, precisamos examinar vários parâmetros que afetam não apenas o desempenho do dissipador de calor em si, mas também o desempenho geral do sistema. A escolha de um tipo particular de dissipador de calor em microeletrônica depende em grande parte do balanço térmico permitido para o dissipador de calor e das condições externas ao redor do dissipador de calor. Nunca há um único valor de resistência térmica atribuído a um determinado dissipador de calor, pois a resistência térmica varia com as condições externas de resfriamento.

 

 

 

Projeto e fabricação de sensores e atuadores: Estão disponíveis projetos e fabricação prontos e personalizados. Oferecemos soluções com processos prontos para uso para sensores inerciais, sensores de pressão e pressão relativa e dispositivos sensores de temperatura IR. Usando nossos blocos IP para acelerômetros, sensores IR e de pressão ou aplicando seu projeto de acordo com as especificações e regras de projeto disponíveis, podemos ter dispositivos de sensores baseados em MEMS entregues a você dentro de semanas. Além do MEMS, outros tipos de estruturas de sensores e atuadores podem ser fabricados.

 

 

 

Projeto e fabricação de circuitos optoeletrônicos e fotônicos: Um circuito integrado fotônico ou óptico (PIC) é um dispositivo que integra várias funções fotônicas. Pode ser semelhante a circuitos integrados eletrônicos em microeletrônica. A principal diferença entre os dois é que um circuito integrado fotônico fornece funcionalidade para sinais de informação impostos em comprimentos de onda ópticos no espectro visível ou infravermelho próximo 850 nm-1650 nm. As técnicas de fabricação são semelhantes às usadas em circuitos integrados de microeletrônica, onde a fotolitografia é usada para padronizar wafers para gravação e deposição de material. Ao contrário da microeletrônica de semicondutores, onde o dispositivo primário é o transistor, não há um único dispositivo dominante na optoeletrônica. Os chips fotônicos incluem guias de onda de interconexão de baixa perda, divisores de potência, amplificadores ópticos, moduladores ópticos, filtros, lasers e detectores. Esses dispositivos requerem uma variedade de materiais e técnicas de fabricação diferentes e, portanto, é difícil realizar todos eles em um único chip. Nossas aplicações de circuitos integrados fotônicos são principalmente nas áreas de comunicação por fibra óptica, computação biomédica e fotônica. Alguns exemplos de produtos optoeletrônicos que podemos projetar e fabricar para você são LEDs (diodos emissores de luz), lasers de diodo, receptores optoeletrônicos, fotodiodos, módulos de distância a laser, módulos de laser personalizados e muito mais.