стань автором. присоединяйся к сообществу!
Лого Сделано у нас
138

«Росэлектроника» осваивает технологию flip-chip в производстве корпусов микросхем

Холдинг «Росэлектроника» Госкорпорации Ростех приступил к освоению технологии производства корпусов микросхем с посадкой кристаллов непосредственно на выводы — flip-chip.

Основной производитель металлокерамических корпусов в структуре холдинга — Завод полупроводниковых приборов (г. Йошкар-Ола) — приступил к разработке матричного металлокерамического корпуса с числом выводов около 800. При этом посадочное место под кристалл будет представлять собой матрицу размером 44×44 площадки с шагом 300 мкм.

Flip-chip (перевернутый кристалл) — метод монтажа кристаллов на печатные платы, при котором кристалл устанавливается на выводы, выполненные непосредственно на его контактных площадках. Технология обеспечивает высокую плотность монтажа и очень короткие электрические связи, что приводит к повышению производительности микросхем и снижению нагрева.

В настоящее время ЗПП провел ряд разработок, непосредственно связанных с освоением технологии flip-chip. В частности, предприятие запустило производство матричных корпусов с количеством выводов 484 (шаг 1 мм), 672 и 1 752 (шаг 1,27 мм). Толщина керамических слоев в изделиях — 200 мкм, число слоев — до 30, число межслоевых электрических переходов — до 27 тыс. на один корпус, ширина токоведущих дорожек — от 100 мкм, трассировка по керамическим слоям проводников дифференциальных пар с волновым сопротивлением 100 Ом.

Разработанные корпуса относятся к типам BGA (шариковые выводы) и CCGA (столбиковые выводы), которые используются при реализации технологии flip-chip.

АО «Завод полупроводниковых приборов» — единственное предприятие в России, обладающее полным технологическим циклом производства металлокерамических корпусов любой сложности — от производства керамических материалов и металлизационных паст до готовых изделий.

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.

  • 2
    Egor Panov Egor Panov
    02.11.1705:57:47

    Насколько я понимаю это Воронежский ВЗПП. Думаю надо указать город в статье и тегах, даже если я ошибся.

    Это Йошкар-Ола.

    Отредактировано: Egor Panov~06:13 02.11.17
  • 0
    Анатолий Львов Анатолий Львов
    02.11.1706:34:11

    На socket 370 похоже    

    • 1
      Holso Stitchred Holso Stitchred
      02.11.1709:05:10

      Да понятно, что это левая картинка из интернета, никакого отношения к новости не имеющая.

    • 0
      Soviet Assault Soviet Assault
      02.11.1712:21:49

      АМ3 либо АМ4

  • 4
    lowly cook lowly cook
    02.11.1712:58:44

    Статья вот про это:

    (стрелочки показывают направление теплоотвода).

    А не про сокет и прочее.

    Отредактировано: Антон Смоленский~13:00 02.11.17
    • 1
      Andrey Tupkalo Andrey Tupkalo
      02.11.1715:55:20

      Вообще-то, как я понимаю, здесь не теплоотвод, а тупо контакты. ;)

      • Комментарий удален
      • 4
        lowly cook lowly cook
        02.11.1718:19:09

        Вообще-то, как я понимаю, здесь не теплоотвод, а тупо контакты. ;)

        Зачем рисовать стрелочки для тока — и так очевидно что он идет по контактам    

        Очень большая (а у иных чипов — подавляющая) часть теплоотвода происходит именно через контакты в слои земли и питания печатной платы — там тепловое сопротивление ниже чем через крышку чипа в радиатор/воздух.

        У силовых чипов и транзисторов и просто сильно потребляющих чипов не редкость (а точнее даже обычная практика) вот такой вот контакт на пузе:

        именно для теплоотвода. На печатной плате рисуется ответный футпринт, который пробивается переходными отверстиями со специальными параметрами (глобально они просто очень маленького размера и без терморельефа), оптимизированными именно под теплоотвод.

        Отредактировано: Антон Смоленский~18:39 02.11.17
        • 0
          Николай Белый Николай Белый
          02.11.1718:58:11

          Контакт на пузе это да, но на картинке со стрелочками, мне кажется все-таки показана трассировка. Какой там может быть теплоотвод через эти золотые нано проволочки?

          В свое время эта технология здорово навредила нвидии, массово отваливались чипы от платы.

          • 1
            lowly cook lowly cook
            02.11.1719:32:11

            Контакт на пузе это да, но на картинке со стрелочками, мне кажется все-таки показана трассировка. Какой там может быть теплоотвод через эти золотые нано проволочки?

            В свое время эта технология здорово навредила нвидии, массово отваливались чипы от платы.

            А Вы возьмите медную проволоку длиной ну пусть пару сантиметров в руку и положите на неё паяльник с противоположной стороны — вот и узнаете какой там теплоотвод.

            Вполне себе нормально там тепло ходит — тем более там же не 10 контактов, а несколько десятков или вообще сотен. Все ж зависит от площади, длины и разницы температур.

            Термодатчики, которые паяют на платы — кстати снимают температуру именно с земляного контакта

            Отредактировано: Антон Смоленский~19:34 02.11.17
          • 4
            lowly cook lowly cook
            02.11.1719:52:24

            Я даже упоролся посчитал.

            Возьмем чип со следующими параметрами:

            — 100 выводов (подключенных к полигонам земли/питания)

            — медные проводки радиусом 30мкм длиной 500мкм (более менее типовые циферки)

            Площадь одного провода — 3.14*30мкм*30мкм = 2800*10^-12 м^2.

            Умножаем на количество — получаем 280*10^-9 м^2

            Теплопроводность меди 400Вт/м*к

            Или 400МВт/мкм*к или 800кВт на 500мкм*K

            Приводим к нашей площади:

            800К * 280н = 225мВт на градус

            То бишь, ежели я нигде не обсчитался — ежели чип потребляет Ватт 10 и ничем не охлаждается вообще кроме как платой — то разница температур плата/кристалл будет градусов 45 (10/0.225). Не так уж и плохо. Особенно учитывая что при стандартных напряжениях ядра типа 1.2В — такой чип в принципе больше 20Вт потреблять не будет — проводки больше не выдержат.

            Отредактировано: Антон Смоленский~20:15 02.11.17
            • 2
              Николай Белый Николай Белый
              02.11.1723:07:42

              Пересчитал, вроде получилось 0.35Вт на градус, но при 10Вт ~ 45C превышения при условии проводков прям от него к радиатору и площади радиатора ходя бы 30см2 при 25С. Учитываем что проводки по краям чипа + проводники по субплате + шары. Не зря же делают контакт на пузе.

              Отредактировано: Николай Белый~23:13 02.11.17
              • 1
                lowly cook lowly cook
                02.11.1723:20:07

                при условии проводков прям от него к радиатору

                Печатная плата — это один большой радиатор. У нее внутри обычно пара сплошных слоев питания и земли (если говорить про платы средней руки). Оно очень хорошо размазывает тепло по плате.

                Касательно остального Вами написанного — ну да там масса оговорок. Я же не говорю что мол дескать не надо охлаждать чипы радиаторами. Вы просто выразили сомнение что WireBond проводит тепло. Вполне себе проводит. И очевидно что FlipChip делает это еще более эффективно.

                Отредактировано: Антон Смоленский~23:20 02.11.17
                • 1
                  Николай Белый Николай Белый
                  02.11.1723:22:52

                  Да, только толщина радиатора маловата, понятно что проводит вопрос в том насколько эффективно.

                  Отредактировано: Николай Белый~23:23 02.11.17
                  • 1
                    lowly cook lowly cook
                    02.11.1723:40:48

                    Да, только толщина радиатора маловата, понятно что проводит вопрос в том насколько эффективно.

                    По плате — весьма эффективно.

                    А дальше зависит от того куда оно девается с платы =). Ведь если не отводить тепло от платы — она очень быстро нагреется и тепловой поток уменьшится.

                    Я как-то например делал платы у которых тепло уходило с металлизированных торцев платы на шасси, а охлаждалось само шасси. Весьма неплохо кстати говоря работает.

                    Тут же не в толщине дело, а в поверхности рассеивания которая по сути определяет величину теплового сопротивления с окружающей средой.

                    Отредактировано: Антон Смоленский~23:42 02.11.17
  • Комментарий удален
    • 1
      lowly cook lowly cook
      02.11.1723:05:25

      Кстати создание специализированных микропроцессоров на FPGA матрицах даст вам большее быстродействие и энергоэффективность, чем если бы вы использовали процессоры общего назначения (скажем Интел) и программировали их.

      Это все баттлы ПЛИСоводы vs Программисты. Причем я как ПЛИСовод с 11-летним стажем раньше сам в них верил.

      FPGA — это очень нишевая вещь и очень дорогая. Коммерческих продуктов на ней раз-два и обчелся — это в основном различного рода ускорители, шифраторы и прочие молотилки с ценой несбитого Боинга. К тому же степень интеграции FPGA и степень интеграции ASIC — это две различные вселенные. ASIC выполняющий аналогичные с FPGA функции будет производительнее, энергоэффективнее и дешевле на порядки. Например софт-процессоры собираемые в FPGA типа MicroBlaze и рядом не стоят даже с перделками из смартфонов. Просто сама по себе коммутационная среда внутри FPGA, то что делает её программируемой — это ОЧЕНЬ большие накладные расходы в чипе.

      Кстати прототипирование ASIC — это как раз одно из основных применений FPGA. Например Байкал, если я не ошибаюсь раскладывается в целый ящик с Virtex-7. Вот в такой:

      Написанное Выше это не попытка сказать что процессор хорошо, ПЛИС плохо. А просто внести ясность кто где живет. Вместо универсальных процессоров вряд-ли когда-то окажется FPGA. Это вещи не взаимозаменяемы.

      PS: Кстати Интел купил Альтеру и теперь пихает в свои процессоры куски программируемой логики. И я думаю это как раз то к чему все придет в итоге у всех.

      Но и про обычные ПЛИСки он конечно не забыл.

      Отредактировано: Антон Смоленский~23:24 02.11.17
      • Комментарий удален
        • 1
          lowly cook lowly cook
          02.11.1723:50:24

          Но вот вопрос — Если по каким то причинам ваше устройство должно меняться логически достаточно часто, то в этом случае применение FPGA оправдано, причем только экономически и исходя из времени внедрения.

          Вот из того что в голову приходит из необходимости частой смены логики — это майнинг биткоинов. Да и то тут ASIC за полгода успевает окупиться.

          Да и гемор это перешивать FPGA если оно в боевой системе стоит, даже не смотря на всякие современные механизмы типа Tandem, когда пол-прошивки сразу поднимается, а остальное вдувается снаружи через какой-то интерфейс.

          Их обычно не поэтому ставят.

          ПЛИС военные очень любят например — потому что у них стойкость к ВВФ выше (Интел/NVidia и прочие такие все-таки не делает процессоры которые работают в -55 — +85), да и задачи у них обычно как раз для ПЛИС подходящие. А объемы не те, чтоб в ASIC уходить.

          Естественно космос по этой же причине.

          Да и вообще все что можно описать словами:

          — малые объемы

          — пофиг сколько стоит

          — узкие специальные задачи с достаточно скажем так брутфорсными алогоритмами

          это да — там FPGA самое оно.

          Отредактировано: Антон Смоленский~23:53 02.11.17
Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт,