Benchmark Redakcija
Složenost digitalnih integrisanih kola se progresivno povećava,
a prepreka tome nije samo veličina tranzistora, odnosno tehnologija izrade,
već i način njihovog međusobnog povezivanja. S obzirom da kompleksnost i visoke
performanse integrisanih sklopova zahtevaju veći broj linija veze između funkcionalnih
celina, stalno se javlja potreba za povećanjem broja kontakata. To međutim nosi
posebne izazove, jer mehaničko spajanje tako delikatnih površina zahteva veliku
preciznost, koja je u našem makro svetu uvek bila teško dostižna. Razmak između
centara susednih kontakata u današnjim BGA (Ball Grid Array) pakovanjima iznosi
između 200–250 mikrometara, što ne deluje tako impresivno u poređenju sa litografskim
veličinama, ali to naučite da poštujete tek kada shvatite da takvi čipovi imaju
od nekoliko stotina pa do nekoliko hiljada izlivenih kontakata, koje je jako
teško formirati na tako malom rastojanju bez ijednog kratkog spoja. A o njihovoj
montaži na višeslojnu štampu da i ne govorimo.
Još nekoliko godina unazad, kompanija Fujitsu je radila na projektu povećanja
gustine BGA kontakata, čiji je rezultat trebalo da bude smanjenje rastojanja
na 100 mikrona, ali zbog određenih poteškoća ta tehnologija nikada nije zaživela.
Inžinjeri japanske kompanije se međutim nisu mirili sa postojećom 200-mikronskom
tehnologijom i sada su ponosno objavili da su razvili novi metod izrade kontakata,
koji omogućava njihovo formiranje na rastojanju od svega 35 mikrometara. Da
vest bude još lepša, ne radi se o inžinjerskom primerku izrađenom u laboratoriji,
već o potpuno funkcionalnom proizvodu, čije isporuke je već započela južno-korejska
kompanija Value Added Technologies. Radi se o CMOS senzoru namenjenom zubnim
rendgen aparatima, na čijoj površini je smešteno 160 hiljada kontakata. Takvu
gustinu metalizacije kompanija Fujitsu je postigla korišćenjem boljeg fotorezistentnog
materijala, koji omogućava formiranje kalajnih kuglica sa većom preciznošću,
čime se izjednačava njihova visina i smanjuje mogućnost spajanja susednih kontakata
prilikom montaže. Novi tehnološki proces se u ostalim elementima ne razlikuje
od standardne metalizacije, koja podrazumeva nanošenje na podlogu sloja za formiranje
provodnika, zatim fotorezistentnog materijala i njegovo izlaganje svetlosti
prema predviđenom šablonu, posle čega se osvetljeni deo skida i nastali otvor ubacuju
pripoji. Na kraju se uklanja fotorezistentna emulzija i formiraju kontakti,
koji se oblikuju u kuglice pod dejstvom visoke temperature i sila površinskog
napona.
Sama montaža ovakvih BGA čipova je poseban izazov, ali su inžinjeri Fujitsu-a
i za to pronašli rešenje, koje se sastoji u izboru optimalne temperature topljenja
pripoja i precizno odmerene sile pritiska. Iako se, prema rečima zvaničnika, napredni
BGA čipovi mogu montirati na štampane ploče, verovatnije je da će se 35-mikronski
kontakti pre svega koristiti za međusobno povezivanje više čipova i njihovo objedinjavanje
u monolitne MCM module (Multi Chip Module), čija je konstrukcija mnogo pouzdanija
i kompaktnija od povezivanja štampom.
Izvor: Fcenter
