108917 (Разработка газоразрядного экрана), страница 4

- большой срок службы;

- надежность в эксплуатации;

- микроминиатюрность исполнения;

- высокую монохроматичность излучения.

3.2.1. Автокад. Общие сведения.

При проектировании полиимидного носителя для высоковольтного драйвера была использована система AutoCAD 12 for Windows фирмы Autodesk ™ .

Автокад представляет собой прикладную систему автоматизации чертежно-графических работ с удобными и эффективными средствами исправления допускаемых в ходе работы ошибок. Название системы образовано от сокращенного английского словосочетания "Automated Computer Aided Drafting and Design", что в переводе с английского означает "Автоматизированное черчение и проектирование с помощью ЭВМ" и является в некотором смысле эквивалентом понятия "программная система автоматизированного проектирования".

Системы автоматизированного проектирования (САПР) - признанная область применения вычислительной техники. Компьютер может предоставить полный набор возможностей САПР и, освободив от рутинной работы, дать возможность заниматься творчеством, что резко повышает производительность труда.

Приближение САПР к конструктору позволило резко повысить производительность самих САПР, распространение которых сдерживалось трудностью алгоритмизации конструкторских задач.

Практически все современное программное обеспечение ориентируется на пользователя, дружелюбно общаясь с ним понятным ему способом и предоставляя ему полную свободу действий. Такое "общение" человека с компьютером возможно только в интерактивном (диалоговом) режиме, когда пользователь тут же на экране видит результат своих действий. САПР также ориентированы на работу в интерактивном режиме, предоставляя проектировщику оперативный доступ к графической информации, простой и эффективный язык управления ее обработкой с практически неограниченными возможностями контроля результатов. В первую очередь это относится к графическому диалогу, поскольку именно графика (чертежи, схемы, диаграммы и т.п.) как наиболее эффективный способ представления информации занимает привилегированное положение в САПР. Таким образом удается автоматизировать самую трудоемкую часть работы - по оценкам зарубежных конструкторских бюро, в процессе традиционного проектирования на разработку и оформление чертежей приходится около 70% от общих трудозатрат конструкторской работы.

Ввод графической информации осуществляется как с клавиатуры, так и считыванием координат с планшета с помощью "мышки". Непосредственное отображение на экране всего чертежа или его части создает привычную атмосферу работы руками и позволяет осуществлять редактирование изображения и эффективное управление процессом проектирования. Многие современные программные системы, ориентированные на проектирование промышленных изделий, имеют достаточно большой арсенал возможностей интерактивной графики, обеспечивая возможность создания и редактирования двухмерных изображений, состоящих из проекций изделия, штриховки, размеров и т.д., а так же формирование реалистичных трехмерных изображений проектируемых изделий, построенных из исходных данных чертежа с удалением невидимых линий , с учетом различных способов освещения, задания параметров структуры поверхностей и многое другое.

Фирма Autodesk ™ является одним из признанных лидеров в области разработки САПР. Созданный ею пакет Автокад является одним из лучших - это сложная и разветвленная по своей структуре система, которая в то же время легко управляется при помощи простых и ясных команд. Автокад обладает эффективной системой ведения диалога с пользователем при помощи нескольких меню : главного, экранного, падающих и т.д. Использование слоев также предоставляет дополнительные удобства для проектировщика, позволяя при наложении слоев с нарисованными на них изображениями отдельных деталей контролировать их совместимость при общей компоновке. Законченные чертежи можно хранить в виде комплекта слайдов с возможностью их автоматического просмотра.

3.2.2. Конструкторско-технологические ограничения на разработку полиимидного носителя.

При проектировании гибкого полиимидного носителя вводятся следующие конструктивно-технологические ограничения, далее по тексту КТО.

1. НАЗНАЧЕНИЕ

1.1. КТО на вновь разрабатываемые изделия предназначены для пользования при проектировании гибкого полиимидного носителя (платы гибкой), применяемого для монтажа на кристалл и установки на коммутационные платы.

1.2. При проектировании плат гибких руководствоваться ОСТ II 0419-87 "Микросхемы интегральные бескорпусные на полиимидном носителе. Конструктивно-технологические требования" ОСТ В II 0546-89 "Микросхемы интегральные бескорпусные на гибком носителе с ленточными выводами. Общие технические условия", СТП ХА 419-90 и настоящими конструктивно-технологическими ограничениями.

1.3. В состав исходных данных для проектирования платы гибкой должны входить :

техническое задание на проектирование (с эскизом на посадочное место под плату гибкую),

учтенный чертеж на кристалл с предельными отклонениями на габаритные размеры,

реальный кристалл (для уточнения размеров)

2. РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПЛАТЕ ГИБКОЙ

2.1. Платы гибкие изготавливаются из лакофольгированного диэлектрика по технологии, предусматривающей использование двух вариантов (рулонного и кассетного)

2.2. Платы гибкие могут выполняться с двухсторонним или четырехсторонним расположением выводов в зоне монтажа.

2.3. В плате гибкой предусмотрены :

зона присоединения выводов к кристаллу,

зона формовки (при необходимости)

зона присоединения выводов на плату,

зона контактирования.

2.4. Шаг выводов платы гибкой в зоне разварки на кристалл должен соответствовать шагу контактных площадок (КП) кристалла, в зоне монтажа на плату - шагу КП на плате.

2.5. В плате гибкой необходимо предусматривать три технологических отверстия для укладки платы гибкой в тару-спутник, предельные отклонения размеров которых не должны превышать 60 мкм.

2.6. В плате гибкой предусматривать не менее двух базовых отверстий размером 0.8 0.05 мм, необходимых при использовании оснастки для формовки и вырубки.

2.7. Расположение кристалла на плате гибкой должно быть симметричным относительно осей плате гибкой.

2.8. В зоне присоединения выводов к кристаллу должны быть две полиимидных рамки :

защитная (на краю кристалла),

опорная (ближе к центру кристалла).

Примечания. I. Рекомендуется предусматривать соединение опорной и защитной рамок перемычками шириной не менее 100 мкм, которые рекомендуется укреплять металлизацией.

II. Расстояние между выводами и перемычками должно быть не менее 50 мкм (в готовом виде)

III. При размерах кристалла более 4 мм, хотя бы с одной из сторон, рекомендуется предусматривать внутри опорной рамки перемычки шириной 300-400 мкм с металлизацией, расстояние между которыми должно быть 400-800 мкм.

2.9. В плате гибкой в области за зоной вырубки до зоны контактирования по осям платы гибкой для контроля сварки предусматривать не менее шести технологических выводов, имеющих размеры, идентичные размерам выводов в зоне присоединения к плате.

2.10. В плате гибкой в области за зоной вырубки до зоны контактирования по осям платы гибкой предусматривать не менее трех технологических выводов, имеющих размеры, идентичные размерам выводов в зоне присоединения к кристаллу, для проверки прочности сварки на кристалле.

2.11. В зоне монтажа в области защитной полиимидной рамки по углам должно быть два реперных элемента, расположенных по диагонали, в виде металлизированных квадратов размером (200х200) мкм для автоматического совмещения.

2.12. Плата гибкая должна иметь в углу технологические тестовые элементы в слое металлизации и полиимиде и маркировку (три последние цифры децимального номера)

2.13. Конструкция платы гибкой должна обеспечивать просмотр маркировки кристалла.

2.14. В топологии для платы гибкой и фотошаблона вводить реперный знак (крест) для совмещения слоев размером 200-500 мкм

Реперный знак располагать в центре платы гибкой.

Реперный знак должен быть :

В слое № 1 - в виде отверстия в металлизации,

В слое № 2 - в виде фигуры полиимида.

Реперный знак слоя №1 должен вписаться в реперный знак слоя №2 с зазором 10 мкм.

В случае невозможности расположения в центре, реперный знак располагать на выпадающих элементах.

Реперный знак не должен обрабатываться припусками и усадками.

2.15. На границе металлизированных элементов и в отверстиях необходимо обеспечить перекрытие металла полиимидом на 50 мкм по ширине.

2.16. Минимальная величина зазора между металлизированными элементами 40 мкм (в готовом виде).

2.17. Величина зазора между металлизированными элементами в зоне монтажа должна быть одинаковой по всей их длине (по возможности).

2.18. Для выполнения необходимой разводки допускается использовать внутреннюю зону платы гибкой (внутри опорной рамки), выполняя при этом рекомендации примечания 3 п 2.8.

2.19. При необходимости допускается зоне присоединения к кристаллу вывод закольцовывать.

2.20. Минимальный размер проводников, в том числе и лежащих на защитной полиимидной рамке, должен быть не менее номинального размера вывода по таблице 4.

2.21. При необходимости допускается выполнять расположение выводов и контактных площадок в зоне контактирования в шахматном порядке.

2.22. При длине проводника, свободного от полиимида, между защитной полиимидной рамкой и зоной контактирования более 1000мкм необходимо вводить полиимидные рамки.

Ближняя к зоне присоединения к плате полиимидная рамка (в зоне формовки) должна быть разрезана по углам (в случае четырехстороннего расположения выводов). При этом ширина полиимидных перемычек в зоне формовки должна быть не более 200 мкм, а расстояние между перемычкой и защитной полиимидной рамкой (при ее наличии), расположенной между защитной перемычкой в зоне формовки, должно быть не менее 300 мкм.

2.23. В технически обоснованных случаях размеры, указанные в разделах 2,3 и вводимые в формат, могут уточняться при обязательном согласовании с технологом.

2.24. Контролируемыми размерами на плате гибкой являются :

ширина вывода в зоне присоединения к кристаллу,

ширина вывода в зоне присоединения к плате.

2.25. В технически обоснованных случаях указывать размеры между крайними выводами в зоне присоединения к кристаллу в каждом ряду, между внутренними противоположными сторонами защитной полиимидной рамки по двум направлениям, между внутренними сторонами реперных элементов с допуском 50 мкм., указывающих линию присоединения золотых объемных выводов (ЗОВ).

2.26. В чертеже на плату гибкую указывать размеры, обеспечивающиеся инструментом :

межосевое расстояние базовых отверстий с допуском,

расстояние между внешними сторонами реперных элементов с допуском,

расстояние от базовых отверстий до внешней стороны реперного элемента с допуском,

ширину полиимидных рамок и перемычек и расстояния между ними.

3. МИНИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ РАЗМЕРЫ ЭЛЕМЕНТОВ ТОПОЛОГИИ

3.1. Зона монтажа.

3.1.1. Зона присоединения к кристаллу.

3.1.1.1. Ширина выводов в зоне присоединения к кристаллу должна соответствовать размеру КП кристалл -10мкм, допустимые отклонения по табл.4, графа 3, а допустимые размеры фотошаблонов при их изготовлении должны соответствовать данным, указанным в таблице 5.

3.1.1.2. Ширина опорной полиимидной рамки должна быть не менее 300 мкм.

3.1.1.3. Ширина защитной полиимидной рамки должна быть 300-500 мкм.

3.1.1.4. Величина заходов выводов на опорную полиимидную рамку должна быть не менее 150 мкм.

3.1.1.5. Величина захода полиимидной защитной рамки на пассивацию кристалла должна быть не менее 10 мкм.(в готовом виде).

3.1.1.6. Расстояние между внутренними противоположными сторонами защитной полиимидной рамки должно соответствовать указанному в таблице 3.

3.1.1.7. Расстояние между КП кристалла и полиимидной опорной рамкой должно быть 50-200 мкм (в готовом виде)

3.1.1.8. В технически обоснованных случаях, допускается использование выводов в консольном варианте, при этом выводы должны выходить за пределы контактных площадок на 10-20 мкм.

3.1.2. Зона присоединения к плате.

3.1.2.1. Ширина выводов в зоне присоединения к плате, допустимые отклонения должны соответствовать таблице 5, а допустимые размеры фотошаблонов должны соответствовать данным, указанным в табл. 6.

3.1.2.2. Длина выводов в зоне присоединения на плату должна быть 500-1000 мкм, в зависимости от конкретной конструкции платы гибкой по согласованию с технологом.

3.1.2.3. Ширина реперного элемента 100мкм, длина реперного элемента 100-200 мкм.

Таблица 4

Таблица 5

Таблица 6

3.3. Конструкция для крепления кристалла при ультразвуковой сварке.

При сборке микросхем с применением полиимидного носителя с облуженными Al выводами, после технологических процессов, таких как, ломка пластин на кристаллы, укладка кристаллов в тару и контроль внешнего вида, возникает необходимость присоединить полиимидные выводы (паучок) непосредственно к самому кристаллу.

Разработанный механизм перемещения позволяет зафиксировать сам кристалл на фиксаторе, сначала с помощью откачки воздуха из- под кристалла, а затем уже "губками", которые окончательно закрепляют кристалл с четырех сторон и не позволяют ему смещаться при механических нагрузках во время УЗС.