CC BY
30ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И МАРШРУТЫ TECHNOLOGICAL PROCESSES AND ROUTES
Научная статья УДК 621.3.049.76
doi:10.24151/1561-5405-2022-27-1-28-40
Исследование влияния механических и температурных воздействий на уровень напряжений и деформаций в герметизированных двумя типами компаундов трехмерных микросборках
Д. В. Вертянов1, И. А. Беляков1, А. В. Погудкин1, С. П. Тимошенков1, В. Н. Сидоренко2
1 Национальный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва,
Россия
2
АО «Зеленоградский нанотехнологический центр», г. Москва, Россия
Аннотация. Для снижения разницы температурного коэффициента линейного расширения между кристаллом и материалом герметизации при корпусировании микросхем в пластиковые корпуса применяются эпоксидные монолитизирующие компаунды, содержащие высокий процент наполнителя в виде частиц оксида кремния. Однако помимо кристалла значительное влияние на уровень термомеханических напряжений в корпусе оказывает коммутационная подложка. При трехмерной интеграции в микросборке с помощью объемной коммутации объединяется несколько подложек, которые могут быть изготовлены из различных диэлектриков. В работе показано, что снизить уровень температурных напряжений в такой структуре могут герметизирующие материалы с различным температурным коэффициентом линейного расширения во внешней и внутренней частях изделия. Определены зависимости термомеханического напряжения и деформации микросборки от числа уровней и количества наполнителя во внешнем герметизирующем компаунде. Исследование проведено посредством компьютерного моделирования различных конструкций микросборок, герметизированных компаундами с разными значениями температурных и механических параметров. На основе полученных графиков зависимостей установлены оптимальные значения содержания наполнителя во внешнем и внутреннем компаундах для обеспечения минимальной температурной и механической (под действием ускорения) деформации микросборок при разном числе уровней.
© Д. В. Вертянов, И. А. Беляков, А. В. Погудкин, С. П. Тимошенков, В. Н. Сидоренко, 2022
Ключевые слова: корпусирование, эпоксидный монолитизирующий компаунд, трехмерная интеграция, трехмерная микросборка
Финансирование работы: работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ (проект № 20-37-90096).
Для цитирования: Исследование влияния механических и температурных воздействий на уровень напряжений и деформаций в герметизированных двумя типами компаундов трехмерных микросборках / Д. В. Вертянов, И. А. Беляков, А. В. Погудкин и др. // Изв. вузов. Электроника. 2022. Т. 27. № 1. С. 28-40. doi: https://doi.org/10.24151/1561-5405-2022-27-1-28-40
Original article
Investigation of the influence of mechanical and thermal effects on the level of stresses and deformations in three-dimensional microassemblies sealed with two types of compounds
D. V. Vertyanov1, I. A. Belyakov1, A. V. Pogudkin1, S. P. Timoshenkov1, V. N. Sidorenko2
1 National Research University of Electronic Technology, Moscow, Russia
2 а У У
JSC "Zelenograd Nanotechnology Center ", Moscow, Russia [email protected]
Abstract. Manufacturers of plastic packages use high silica filler epoxy molding compounds to reduce the difference in coefficient of thermal expansion between the die and the encapsulation material. However, in addition to the die, commutation substrate has a significant effect on the thermo-mechanical stresses level in the package. Three-dimensional integration makes it possible to combine several substrates, which can be made from various dielectrics, in a one microassembly with the help of a vertical volume commutation. This work shows that the use of capsulation materials with different thermal expansion coefficient
in the outer and inner parts of the product can reduce the level of temperature stresses in such a structure. The dependences of the thermo-mechanical stress and deformation on the number of levels and the amount of filler in the external compound were established. This study was carried out by means of computer simulation for various designs of microassemblies capsulated with compounds characterized by different values of temperature and mechanical parameters. The dependences obtained in the article allow us to establish optimal values of filler content in the external and internal compounds to ensure minimal thermal and mechanical (under the influence of acceleration) deformation of microassemblies with different levels.
Keywords: packaging, epoxy molded compound, three-dimensional integration, three-dimensional package
Funding: the work has been supported by Russian Foundation for Basic Research grant (project № 20-37-90096).
For citation. Vertyanov D. V., Belyakov I. A., Pogudkin A. V., Timoshenkov S. P., Sidorenko V. N. Investigation of the influence of mechanical and thermal effects on the level of stresses and deformations in three-dimensional microassemblies sealed with two types of compounds. Proc. Univ. Electronics, 2022, vol. 27, no. 1, pp. 28-40. doi. https://doi.org/10.24151/1561-5405-2022-27-1-28-40
Введение. Эпоксидные монолитизирующие компаунды (Epoxy Mold Compound, EMC) традиционно используются для корпусирования микросхем и дискретных полупроводниковых компонентов потребительской электроники. С развитием технологий дву- и трехмерной интеграции, а также технологий группового корпусирования на уровне пластины применение подобных материалов расширяется. Так, компания 3D PLUS (Франция, США) при герметизации микросборок видеокамер и преобразователей напряжения для космических аппаратов использует эпоксидный компаунд HYSOL FP4450 [1, 2]. Компания Irvine Sensors (США) создает на основе готовых микросхем в пластиковых корпусах трехмерные микросборки специального назначения [3]. Применение корпусов и трехмерных микросборок, созданных по технологиям «рассредоточенного» корпусирования на уровне пластины (Fan-out WLP), выходит за пределы принятой для них области мобильных устройств. Такие микросборки применяются в телекоммуникационной сфере, медицинской технике, при создании МЭМС и сенсоров [4].
Цель настоящей работы - определение зависимостей деформации и напряжения под действием температуры и ускорения от конструкции уровня микросборки и свойств герметизирующего компаунда в трехмерных сборках с разным числом уровней.
Особенности герметизации микросборок. Рассмотрим особенности герметизации дву- и трехмерных микросборок по сравнению с герметизацией отдельных кристаллов. Большое количество элементов и компонентов микросборки изготовлено из материалов с различными теплофизическими параметрами, например с различным температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР). В числе таких материалов - полупроводники, из которых изготавливаются кристаллы для ИС, полимеры и композиты, служащие основой подложек для уровней микросборки, керамические и магнитные материалы, применяемые в пассивных компонентах, а также металлы, с помощью которых реализуется коммутация. Приведем значения ТКЛР наиболее известных материалов электронных компонентов и коммутационных подложек / плат.
Материал ТКЛР, 10-61/°С
Монокристаллический кремний..................................................................2,45
Полиимид........................................................................................................~52
СВЧ-ламинат на основе PTFE....................................по осям X, Y от 12 до 48
по оси Z от 30 до 270
СВЧ-ламинат на основе керамики.................................по осям X, Y от 11-16
по оси Z от 35 до 46
Стеклотекстолит FR-406.............................................по осям X, Y от 15 до 17
по оси Z до 50
Керамика Al2O3..............................................................................от 6,5 до 10,9
Материалы на основе феррита.........................................................от 12 до 16
TiO2....................................................................................................от 7,2 до 10
Одно из отличий трехмерной микросборки от дискретного корпуса заключается в доступности подложки с компонентами / элементами для герметизации. В традиционном корпусе кристалл расположен на выводной рамке или коммутационной плате, поэтому для герметизации доступна верхняя плоскость и торцы изделия. При трехмерной
микросборке уровни с компонентами / элементами расположены друг над другом, поэтому герметизация может быть реализована либо путем заполнения компаундом ме-журовневого пространства после соединения уровней, либо в результате герметизации уровней до их монтажа друг на друга. В технологиях трехмерной интеграции с торцевыми коммутационными дорожками, в микросборках на основе интерпозеров, а также в трехмерных ИС (3D ИС), где кристаллы со сквозными металлизированными отверстиями в кремнии (TSV) монтируют друг на друга с помощью бампов [5, с. 359-362] (рис. 1, а-г), межуровневое пространство заполняется компаундом после соединения уровней. Заранее герметизированные уровни применяют в микросборках корпус на корпусе [6, 7] (рис. 1, д) и микросборках, создаваемых по технологиям внутреннего монтажа (рис. 1, з). Следует отметить, что в микросборках корпус на корпусе вместе с заранее герметизированными уровнями может применяться и заполнение компаундом с низкой вязкостью (материалом подкристальной заливки) пространства между соединяющими уровни шариковыми выводами. Сборки на основе соединенных разваркой кристаллов, как правило, герметизируют путем опрессовки, формируя аналоги традиционных пластиковых монолитных корпусов (рис. 1, е). Монолитные сборки получаются и в случае использования торцевой коммутации, однако при этом герметизация может осуществляться как опрессовкой уровней до их соединения в сборку, так и путем заливки компаундом межуровневого пространства для всей сборки сразу (рис. 1, ж).
Рис. 1. Технологии создания трехмерных микросборок с разными подходами к герметизации: а-г - компаунд заполняет межуровневое пространство; д-з - герметизация отдельных уровней методом опрессовки или сочетание опрессовки уровней с заполнением межуровнего пространства жидкими компаундами; и - используются корпусированные компоненты, герметизация осуществляется
методом послойной печати диэлектриком Fig. 1. Various technologies for manufacturing three-dimensional micro-assemblies with different approaches to encapsulation: in micro-assemblies under (a-d) encapsulation is realized by sealing the interlevel space with a compound; in assemblies under (e-h) levels are encapsulated by compression molding or by combination of molding and filling; in micro-assemblies under (i) packaged components are used, encapsulation can be carried out by the layer-by-layer dielectric printing
Еще одно отличие трехмерных микросборок от дискретных корпусов - распределение материалов. Так, в центре дискретного корпуса, как правило, располагается единственный кристалл, тогда как на уровне микросборки может быть смонтировано одновременно несколько кристаллов и пассивных компонентов из разных материалов. Кроме того, из-за расположения уровней трехмерной микросборки друг над другом по ее высоте чередуются материалы подложек, компаундов, а также материалы подкри-стальной заливки (в микросборках, где уровни соединяются посредством шариковых выводов). К этому прибавляется вертикальная коммутация, которая в отличие от коммутации в плоскости подложки корпуса проходит через различные материалы и может быть реализована одновременно несколькими способами межсоединений, например путем соединения шариковых выводов и металлизированных отверстий в компаунде, как в микросборках корпус на корпусе.
Таким образом, результат приложения внешних воздействий к микросборке может значительно отличаться от результата приложения этих же воздействий к одиночному кристаллу в корпусе. Из-за этого будут различаться и оптимальные подходы к герметизации, которые будут зависеть от технологии изготовления микросборки, числа уровней, типа вертикальных соединений и материалов подложек.
Рассмотрим влияние на трехмерную монолитную микросборку с уровнями из стеклопластика таких воздействий, как перепад температуры (от 0 до 100 °С) и ускорение (750 м/с2) при разном числе уровней и разных вариантах герметизации. Значение воздействующей на микросборку температуры подобрано исходя из параметров технологических процессов: при температуре порядка 100-120 °С проводится сушка жидких и нанесение пленочных фоторезистов, отверждение жидких эпоксидных смол, формовка сухих эпоксидных монолитизирующих композиций [8]. Значение воздействующего удара выбрано согласно требованиям ГОСТ 30631-99 для носимой аппаратуры.
Описание исследуемой модели. В качестве объекта исследования рассмотрим упрощенную модель трехмерной микросборки, которая состоит из набора одинаковых уровней без соединяющих их шариковых выводов. Прототипом данной конструкции стали микросборки с торцевой коммутацией.
Уровни модели представляют собой подложки квадратной формы толщиной 0,5 мм и размером сторон 20 мм, в центре которых размещается кристалл толщиной 0,48 мм и габаритами 7,5 х 7,5 мм (рис. 2, а). Кристалл охватывает две области герметизации. Внутренняя область, соответствующая компаунду № 1 с 80%-ным содержанием наполнителя, прилегает к кристаллу и имеет высоту 1,13 мм и габариты 13,5 х 13,5 мм. Внешняя область соответствует компаунду № 2 и занимает оставшееся пространство подложки. В работе рассмотрены два варианта уровней. В первом варианте компаунд № 2 покрывает область компаунда № 1 только по торцам (рис. 2, б). Во втором варианте компаунд № 2 охватывает область первого компаунда как сверху, так и по торцам (рис. 2, в). Второй вариант также отличается общей высотой уровня (1,63 мм против 1,13 мм), так как область внешнего компаунда выступает на 0,5 мм над областью компаунда № 1. В обоих вариантах уровней содержание наполнителя в компаунде № 2 при моделировании варьировалось в пределах 0-80 %.
При моделировании учитывали слой материала подкристальной заливки (underfill) толщиной 0,15 мм, используемый для фиксации кристаллов. Вертикальную коммутацию, а также коммутацию подложек и шариковые выводы кристаллов в модели не учитывали.
Рис. 2. Размеры составных частей модели уровня (а) и конструкции уровня с компаундом № 2 только
по контуру уровня (б) и уровня с компаундом № 2, покрывающим кристалл и компаунд № 1 (в) Fig. 2. Dimensions of the component parts of the level model (a) and the design of two levels considered in the model: a level with compound No. 2 only along the level contour (b) and a level with compound No. 2
covering the crystal and compound No. 1 (c)
Описание материалов модели. Для исследуемой модели учитывали такие термомеханические параметры материалов, как модуль упругости, коэффициент Пуассона и ТКЛР. В качестве материала кристаллов использовали кремний, материала подложек -стеклопластик FR-406, материала подкристальной заливки (underfill) - герметик серии HYSOL UF3800. Для компаундов с разным количеством наполнителя применяли приближенные параметры монолитизирующего компаунда, полученные в работах [9-13]. Данные параметры соответствуют композициям с наполнителем в виде разного процента (по массе) микрочастиц оксида кремния диаметром 0,5-10 мкм. Рассматривали компаунды с 50, 60, 70, 80%-ным содержанием наполнителя, а также ненаполненный компаунд (0 % наполнителя).
Наполнитель на основе оксида кремния характеризуется минимальным ТКЛР, имеет низкую стоимость и оптимален для корпусирования одиночных кристаллов, не требующих значительного теплоотвода. Наполнители на основе нитрида кремния, нитрида бора и графена [14, 15] исследованы недостаточно (в литературных источниках приводятся данные по теплопроводности, тогда как данные по ТКЛР композитов отсутствуют). Полимерная основа у всех монолитизирующих композиций одинаковая. Как правило, она представляет собой смесь эпоксидно-диановых (5-10 %) и фенол-новолачных (5 %) смол [7, с. 376-377], позволяющих получать прочные и термостойкие композиты с достаточно низкой стоимостью. Кроме того, в состав могут входить усилитель адгезии, антипирены, красители, поверхностно-активные вещества и другие добавки.
Поскольку исследуются зависимости деформации микросборки от числа уровней и количества наполнителя во внешнем компаунде, шариковые выводы вместе с торцевой коммутацией исключены из модели. Одна из причин данного решения - многократное снижение затрат ресурсов на моделирование, а также установление причин наблюдаемых эффектов при снижении количества переменных, влияющих на деформацию и термомеханические напряжения в микросборке. Например, снижение уровня температурной деформации для модели микросборки с торцевой коммутацией может наблюдаться ввиду близких значений ТКЛР компаунда и медной коммутации, а также ТКЛР подложки и герметизирующего материала. В случае с подложками из стеклопластика ситуация еще более усложняется, поскольку значения ТКЛР меди и подложек тоже близки. Тем не менее изучить, как шариковые выводы и коммутация влияют на деформацию и уровень термомеханических напряжений по сравнению с остальной структурой микросборки, важно для практического применения полученных результатов. Если влияние какой-либо из приведенных структур окажется сравнимым с влиянием общей конструкции микросборки, имеет смысл оптимизировать герметизацию именно под эту структуру.
Поскольку шарики и торцевые дорожки имеют достаточно малые размеры по сравнению с остальными конструктивными элементами микросборки, их предполагаемое влияние на деформацию и механические напряжения незначительно. Это подтверждается предварительным моделированием воздействия температуры и удара на один уровень микросборки, полностью герметизированный компаундом с 80%-ным содержанием наполнителя (исследовали уровень с компаундом № 2, расположенным по торцу) в модели с бампами кристалла и без них. Бампы в модели представлены цилиндрами диаметром 0,2 мм и высотой 0,15 мм. В качестве материала бампов применяли бессвинцовый припой ПСР 3,5.
Термомеханические параметры материалов, использованных в заключительном и предварительном моделировании, приведены в таблице.
Механические и тепловые параметры материалов, используемых при моделировании Mechanical and thermal parameters of materials used in modeling
Материал ТКЛР, Модуль Юнга, Коэффициент
10-6 1/°С ГПа Пуассона
Кремний (100) 2,6 170 0,28
Компаунд подкристальной заливки (на основе параметров HYSOL ОТ3800) 52 5,06 0,33
Припой бессвинцовый ПСР 3,5 (бампы) 21,85 51 0,36
Ненаполненный 70 2,5 0,4
80 % наполнителя 7,5 21 0,222
Компаунд 70 % наполнителя 15 18,5 0,238
60 % наполнителя 20 16,5 0,254
50 % наполнителя 35 12,5 0,27
Результаты исследования. Перед проведением основной части исследования моделировали уровень микросборки при воздействии на него ускорения 75 g и температуры 100 °С. Рассматривали уровни с шариковыми выводами кристалла и без них. Цель моделирования - определить, можно ли пренебречь влиянием шариковых выводов при оценке деформации и механических напряжений в микросборке.
По результатам моделирования максимальная деформация под действием температуры при добавлении в модель уровня из 196 бампов с шагом 0,5 мм увеличилась всего на 0,6 % (от 0,2514 до 0,2530 мм) по сравнению с моделью, где бампы не учитывали (вместо них в модели располагался сплошной слой материала подкристальной заливки). На распределение механических напряжений шариковые выводы повлияли более значительно, поскольку именно в них концентрируется основная часть напряжений. По этой причине максимальное значение термомеханического напряжения в микросборке увеличилось с 1,72-10
8 2 „ до 2,468-10 Н/м . Однако в верхней части
кристалла в плоскости, параллельной подложке (рис. 3, а, б), значения напряжения увеличилось всего на 8-10 %. То же самое наблюдается и в сечении, перпендикулярном подложке (см. рис. 3, в, г). Это говорит о том, что шариковые выводы и вертикальную коммутацию можно исключить из модели для выявления общих зависимостей деформации и напряжения от числа уровней микросборки (от одного до четырех) и процента наполнителя во внешнем компаунде уровней.
Моделирование воздействия температуры на микросборки с разным числом уровней показало, что значения максимальной термической деформации и максимального термомеханического напряжения в значительной степени зависят не только от материала и способа герметизации, но и от количества уровней микросборки. Так, для одиночного уровня с герметизацией компаундом № 2 по контуру минимальная деформация наблюдается при 60%-ном содержании наполнителя. Еще более низкая деформация имеет место для варианта с компаундом № 2, покрывающим кристалл при 70%-ном содержании наполнителя. Также в случае одиночного уровня наблюдается быстрый рост максимальной деформации по мере удаления от оптимального содержания наполнителя.
г
Рис. 3. Распределение механических напряжений под действием температуры 100 °С в горизонтальной плоскости для модели с бампами (а), без бам-пов (б) и в вертикальной плоскости в центральной части микросборки для модели с бампами (в) и без бампов (г)
Fig. 3. Distribution of mechanical stresses under the action of a temperature of 100 °C in the horizontal plane for the model with bumpers (a) and without bumpers (b), as well as mechanical stress in the vertical plane in the central part of the microassembly for the model version with bumpers (c) and without bumpers (d)
Рис. 4. Зависимости деформации D (а) и внутреннего напряжения (по Мизесу) S (б) под действием температуры от количества наполнителя во внешнем компаунде: Dcap - компаунд, покрывающий кристалл; Dcont - компаунд по контуру кристалла; Scap - компаунд, покрывающий кристалл; Scont - компаунд
по контуру кристалла (цифра обозначает количество уровней микросборки) Fig. 4. Dependences of the deformation D (a) and thermomechanical stress (according to Von Mises) S (b) under the action of a temperature on the amount of filler in the external compound for two types of sealing: Dcap - the compound covering the die; Dcont - the compound along the die contour; Scap - the compound covering the crystal;
Scont - the compound along the crystal contour (the numeral indicates the number of microassembly levels)
Содержание наполнителя (частиц оксида кремния), % Содержание наполнителя (частиц оксида кремния), %
« б
Рис. 5. Зависимости деформации D (а) и внутреннего напряжения (по Мизесу) S (б) под действием ускорения от количества наполнителя во внешнем компаунде: Dcap - компаунд, покрывающий кристалл; Dcont - компаунд по контуру кристалла; Scap - компаунд, покрывающий кристалл; Scont - компаунд
по контуру кристалла (цифра обозначает количество уровней микросборки) Fig. 5. Dependences of the deformation D (a) and thermomechanical stress (according to Von Mises) S (b) under the action of acceleration on the amount of filler in the external compound for two types of sealing: Dcap - the compound covering the die; Dcont - the compound along the die contour; Scap - the compound covering the die; Scont - the compound along the die contour (the numeral indicates the number of microassembly levels)
С увеличением числа уровней зависимость деформации от количества наполнителя во внешнем компаунде становится менее выраженной. Также с увеличением числа уровней до четырех герметизация компаундом № 2 только по контуру обеспечивает минимальную деформацию в случае использования внешнего компаунда с 70%-ным содержанием наполнителя (рис. 4, а).
Уровень механических напряжений при воздействии температуры возрастает с увеличением количества уровней. Также термомеханические напряжения возрастают с приближением количества наполнителя к 50 % и незначительно снижаются при последующем уменьшении доли наполнителя до нуля. Однако рост напряжений при переходе от 80 к 70%-ному содержанию наполнителя более пологий и составляет порядка 10-15 % (рис. 4, б).
Моделирование деформации под действием ускорения 75 g показало ее незначительную роль по сравнению с деформацией от температурного воздействия - первая почти на четыре порядка ниже последней. При этом характер зависимости уровня деформации, вызванной ускорением, от количества наполнителя во внешнем компаунде отличается от зависимостей, полученных для температурной деформации. Обусловленная ускорением деформация стабильно растет с увеличением числа уровней. При этом минимум деформации наблюдается для компаунда с 80%-ным содержанием наполнителя, хотя для 70 и 60%-ного содержания значения деформации различаются незначительно (рис. 5, а).
Механические напряжения, вызванные ускорением, также незначительны по сравнению с напряжениями, вызванными воздействием температуры (на четыре порядка ниже). При этом значение вызванных ускорением напряжений повышается с увеличением количества уровней и практически не зависит от количества наполнителя во внешней части уровня. Так же как и возникающая под действием ускорения деформация, механические напряжения, обусловленные ускорением, ниже для герметизации микросборки, когда внешний компаунд расположен только по периметру уровней (рис. 5, б).
Заключение. Результаты моделирования показали, что использование двух типов компаунда позволяет значительно снизить уровень температурной деформации в микросборке (в 1,5-2 раза), если для герметизации кристалла использовать компаунд с высоким содержанием наполнителя, а для герметизации внешнего контура микросборки -компаунд, приближенный по свойствам к материалу подложек. Кроме того, компаунд с меньшим количеством наполнителя менее вязкий и может быть использован для герметизации путем заливки, а не опрессовки. При этом полностью покрывать уровень микросборки компаундом с количеством наполнителя менее 80 % не имеет смысла. Данный подход эффективен только при малом числе уровней, к тому же увеличиваются габариты микросборки. Гораздо эффективнее применять менее наполненный компаунд только на периферии уровня. Однако при использовании во внешней части микросборки менее наполненного компаунда следует также учитывать требования к механическим напряжениям, поскольку уменьшение количества наполнителя ведет к увеличению термических напряжений. Отметим, что на напряжения, вызванные ускорением, уменьшение количества наполнителя до 60 % практически не влияет.
Таким образом, температурные и вызванные ускорением деформации и напряжения по-разному зависят от числа уровней и количества наполнителя, поэтому при проектировании конкретной трехмерной микросборки следует, прежде всего, исходить из предъявляемых к ней требований. Для подтверждения результатов теоретических исследований и представленных рекомендаций коллектив авторов планирует провести ряд экспериментов.
Литература
1. Plante J., Shaw H. Evaluation of 3D Plus packaging test structures for NASA Goddard Space Flight Center // Proceedings of the European Space Components Conference, ESCCON 2002 (24-27 September 2002, Toulouse, France). Noordwijk: ESA Publ. Div., 2002. P. 213.
2. Федоров М. Высокотехнологичные микросхемы памяти 3D Plus // Компоненты и технологии. 2006. № 9 (62). С. 72-75.
3. US Patent US20020100600A1. Stackable microcircuit layer formed from a plastic encapsulated microcircuit and method of making the same / D. Albert, K. Gann; assignees: Irvine Sensors Corporation, Nytell Software LLC; filed: 26.01.2001; publ.: 01.08.2002.
4. Wafer Level Packaging reaches new heights...: Press release // Yole Développement: [электронный ресурс]. 2020. URL: http://www.yole.fr/Advanced_Packaging_Monitor_Q1.aspx (дата обращения: 24.11.2021).
5. Materials for advanced packaging / ed.: D. Lu, C. P. Wong. 2nd ed. Cham: Springer, 2017. 974 p.
6. Development of Via in Mold (ViM) for embedded wafer level package (EWMLP) / Soon Wee Ho, Myo Ei Pa Pa, M. D. Fernandez et al. // 2011 IEEE 13th Electronics Packaging Technology Conference. Singapore: IEEE, 2011. P. 417-422. doi: https://doi.org/10.1109/EPTC.2011.6184457
7. Opportunities of Fan-out Wafer Level Packaging (FOWLP) for RF applications / T. Braun, M. Topper, K.-F. Becker et al. // 2016 IEEE 16th Topical Meeting on Silicon Monolithic Integrated Circuits in RF Systems (SiRF). Austin, TX: IEEE, 2016. P. 35-37. doi: https://doi.org/10.1109/SIRF.2016.7445461
8. Gotro J. Polymers in electronic packaging. Part 4: Molding process for epoxy mold compounds for fan-out wafer level packaging // Polymer Innovation Blog: [электронный ресурс] / Jeffrey Gotro. 17.04.2017. URL: https://polymerinnovationblog.com/polymers-electronic-packaging-part-four-molding-process-epoxy-mold-compounds-fan-wafer-level-packaging/ (дата обращения: 24.11.2021).
9. Effects of high-temperature storage on the elasticity modulus of an epoxy molding compound / R. Li, D. Yang, P. Zhang et al. // Materials. 2019. Vol. 12 (4). Art. No. 684. doi: https://doi.org/10.3390/ma12040684
10. High thermal conductive epoxy molding compound with thermal conductive pathway / J. Zeng, R. Fu, Yu. Shen et al. // Journal of Applied Polymer Science. 2009. Vol. 113. Iss. 4. P. 2117-2125. doi: https://doi.org/10.1002/app.30045
11. Курин С. В., Шафигуллин Л. Н., Лахно А. В., Бобрышев А. А. Полимерные композиты с высокими упруго-прочностными характеристиками. Пенза: ПГУАС, 2016. 124 с.
12. Chao S., Liaw Y., Chou J.-H. The effects of filler shape, type, and size on the properties of encapsulation molding components // Electronics. 2021. Vol. 10 (2). Art. No. 98. doi: https://doi.org/10.3390/ electronics10020098
13. Development of mold compounds with ultralow coefficient of thermal expansion and high glass transition temperature for fan-out wafer-level packaging / V. Carias, J. Thompson, Ph. Myers, Jr. et al. // IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology. 2015. Vol. 5. No. 7. P. 921-929. doi: https://doi.org/10.1109/TCPMT.2015.2443072
14. Chung S.-L., Lin J.-S. Thermal conductivity of epoxy resin composites filled with combustion synthesized h-BN particles // Molecules. 2016. Vol. 21 (5). Art. ID: 670. doi: https://doi.org/10.3390/ molecules21050670
15. Shibuya M., Nguyen L. High thermal conductivity mold compounds for advanced packaging applications // 2017 IEEE 67th Electronic Components and Technology Conference (ECTC). Orlando, FL: IEEE, 2017. P. 1334-1339. doi: https://doi.org/10.1109/ECTC.2017.296
Статья поступила в редакцию 02.07.2021 г.; одобрена после рецензирования 02.07.2021 г.;
принята к публикации 21.12.2021 г.
Информация об авторах
Вертянов Денис Васильевич - кандидат технических наук, доцент Института нано- и микросистемной техники Национального исследовательского университета «МИЭТ» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1), [email protected]
Беляков Игорь Андреевич - аспирант Института нано- и микросистемной техники Национального исследовательского университета «МИЭТ» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1), [email protected]
Погудкин Антон Владимирович - аспирант Института нано- и микросистемной техники Национального исследовательского университета «МИЭТ» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1), [email protected]
Тимошенков Сергей Петрович - доктор технических наук, профессор, директор Института нано- и микросистемной техники Национального исследовательского университета «МИЭТ» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1), [email protected]
Сидоренко Виталий Николаевич - руководитель сборочного производства АО «Зеленоградский нанотехнологический центр» (Россия, 124527, г. Москва, г. Зеленоград, ул. Солнечная аллея, 6), [email protected]
References
1. Plante J., Shaw H. Evaluation of 3D plus packaging test structures for NASA Goddard Space Flight Center. Proceedings of the European Space Components Conference, ESCCON 2002 (24-27 September 2002, Toulouse, France). Noordwijk, ESA Publ. Div., 2002, p. 213.
2. Fedorov M. Technology-packed 3D Plus memory chips. Komponenty i tekhnologii = Components and Technologies, 2006, no. 9 (62), pp. 72-75. (In Russian).
3. Albert D., Gann K. Stackable microcircuit layer formed from a plastic encapsulated microcircuit and method of making the same. Patent US20020100600A1 United States, filed 26.01.2001, publ. 01.08.2002.
4. Wafer Level Packaging reaches new heights... Press release. Yole Développement. Available at: http://www.yole.fr/Advanced_Packaging_Monitor_Q1.aspx (accessed: 24.11.2021).
5. Lu D., Wong C. P. (eds.). Materials for advanced packaging. 2nd ed. Cham, Springer, 2017. 974 p.
6. Soon Wee Ho, Myo Ei Pa Pa, Fernandez M. D., Wen Sheng Lee, Ser Choong Chong, Hyoung Joon Kim, Damaruganath P., Shan G. Development of Via in Mold (ViM) for embedded wafer level package (EWMLP). 2011 IEEE 13th Electronics Packaging Technology Conference. Singapore, IEEE, 2011, pp. 417-422. doi: https://doi.org/10.1109/EPTC.2011.6184457
7. Braun T., Topper M., Becker K.-F., Wilke M., Huhn M., Maass U., Ndip I., Aschenbrenner R., Lang K.-D. Opportunities of Fan-out Wafer Level Packaging (FOWLP) for RF applications. 2016 IEEE 16th Topical Meeting on Silicon Monolithic Integrated Circuits in RF Systems (SiRF). Austin, TX, IEEE, 2016, pp. 35-37. doi: https://doi.org/10.1109/SIRF.2016.7445461
8. Gotro J. Polymers in electronic packaging, part 4: Molding process for epoxy mold compounds for fan-out wafer level packaging. Polymer Innovation Blog. Available at: https://polymerinnovationblog.com/polymers-electronic-packaging-part-four-molding-process-epoxy-mold-compounds-fan-wafer-level-packaging/ (accessed: 24.11.2021).
9. Li R., Yang D., Zhang P., Niu F., Cai M., Zhan G. Effects of high-temperature storage on the elasticity modulus of an epoxy molding compound. Materials, 2019, vol. 12 (4), art. no. 684. doi: https://doi.org/ 10.3390/ma12040684
10. Zeng J., Fu R., Shen Yu., He H., Song X. High thermal conductive epoxy molding compound with thermal conductive pathway. Journal of Applied Polymer Science, 2009, vol. 113, iss. 4, pp. 2117-2125. doi: https://doi.org/10.1002/app.30045
11. Kurin S. V., Shafigullin L. N., Lakhno A. V., Bobryshev A. A. Polymer composites with high elastic-strength characteristics. Penza, Penza State University of Architecture and Construction, 2016. 124 p. (In Russian).
12. Chao S., Liaw Y., Chou J.-H. The effects of filler shape, type, and size on the properties of encapsulation molding components. Electronics, 2021, vol. 10 (2), art. no. 98. doi: https://doi.org/10.3390/ electronics10020098
13. Carias V., Thompson J., Myers Ph., Jr, Racz L. M., Toomey R., Wang J. Development of mold compounds with ultralow coefficient of thermal expansion and high glass transition temperature for fan-out wafer-level packaging. IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology, 2015, vol. 5, no. 7, pp. 921-929. doi: https://doi.org/10.1109/TCPMT.2015.2443072
14. Chung S.-L., Lin J.-S. Thermal conductivity of epoxy resin composites filled with combustion synthesized h-BN particles. Molecules, 2016, vol. 21 (5), art. ID: 670. doi: https://doi.org/10.3390/ molecules21050670
15. Shibuya M., Nguyen L. High thermal conductivity mold compounds for advanced packaging applications. 2017 IEEE 67th Electronic Components and Technology Conference (ECTC). Orlando, FL, IEEE, 2017, pp. 1334-1339. doi: https://doi.org/10.1109/ECTC.2017.296
The article was submitted 02.07.2021; approved after reviewing 02.07.2021;
accepted for publication 21. 12.2021.
Information about the authors
Denis V. Vertyanov - Cand. Sci. (Eng.), Assoc. Prof. of the Institute of Nano- and Microsystem Technology, National Research University of Electronic Technology (Russia, 124498, Moscow, Zelenograd, Shokin sq., 1), [email protected]
Igor A. Belyakov - PhD student of the Institute of Nano- and Microsystem Technology, National Research University of Electronic Technology (Russia, 124498, Moscow, Zelenograd, Shokin sq., 1), [email protected]
Anton V. Pogudkin - PhD student of the Institute of Nano- and Microsystem Technology, National Research University of Electronic Technology (Russia, 124498, Moscow, Zelenograd, Shokin sq., 1), [email protected]
Sergey P. Timoshenkov - Dr. Sci. (Eng.), Prof. of the Institute of Nano- and Microsystem Technology, National Research University of Electronic Technology (Russia, 124498, Moscow, Zedenograd, Shokin sq., 1), [email protected]
Vitaly N. Sidorenko - Mounting Production Manager, JSC "Zelenograd Nanotechnology Center" (Russia, 124527, Moscow, Zelenograd, Solnechnaya alley, 6), [email protected]
Вниманию читателей журнала «Известия высших учебных заведений. Электроника»
Подписку на электронную версию журнала можно оформить на сайтах:
• Научной электронной библиотеки: www.elibrary.ru
• ООО «Агентство «Книга-Сервис»: www.rucont.ru;www.akc.ru;
www.pressa-rf.ru
• ООО «Урал-Пресс Округ»: www.delpress.ru
• ООО «ИВИС»: www.ivis.ru
