на нашей фабричке...


Previous Entry Share Next Entry

Чип в корпусе ДИП: дешево и сердито

pack_00Прежде, чем пойдём на экскурсию, кратко объясню, что такое производство микросхем, и кто в нём участвует.
  • Во-первых дизайнхауз (design house). В нем микросхемы придумывают и конструируют. Сейчас микросхемы содержат миллионы транзисторов, поэтому дизайн-хауз оперирует не отдельными элементами, а целыми блоками. Фактически он только соединяет уже кем-то разработанные ранее модули (IP-блоки) в единое решение. Например, широко известный процессор ARM - это всего лишь IP блок, хоть и очень сложный. ARM не продает процессоры, он торгует лицензиями на использование своих разработок.
  • Во-вторых фаундри (foundry). Это завод, который изготавливает микросхемы по заказу дизайн-хаузов. Микросхемы формируются на круглых кремниевых пластинах диаметром 100, 150, 200 или даже 300 милиметров. Крупнейший в мире производитель микросхем - тайваньский TSMC (вы вообще слышали про такого?) работает именно по схеме фаундри.
  • В-третьих фаблесс (fabless) производители. Это чаще всего дизайнхауз, сам продающий свои разработки, но не имеющий производства. Так, крупнейший мировой производитель процессоров для мобильных телефонов - американский Qualcomm - классический  fabless, размещающий заказы на том же TSMC.
  • Ну и четвертый вид игроков на этом рынке - упаковщики. Дело в том, что полученные от фаундри кремниевые пластины на плату не впаяешь - их сначала нужно нарезать на отдельные микросхемы и поместить в какой-то корпус. Собственно этим и занимаются упаковщики. На этот процесс мы и пойдем с вами сейчас.

Производство довольно компактное - занимает три нижних этажа здания.
pack_01

Поступающие пластины - а здесь работают только с пластинами до 200 мм, хранятся в коробочках от селёдки 
среде азота в специальных шкафах. 

pack_02

Подготовительный этап - пластины утоняют на шлифовальных станках с 500 до 200-300 микрон и нарезают на отдельные микросхемы. Чтобы диск не поломался, его устанавливают на специальную растяжку.

Нужно сказать, что в чистые помещения меня не пустили, поэтому, чтобы увидеть крупные планы пластин, вам придется немного погуглить.

pack_03

Затем микросхемы, одна за одной, переносятся на рамки с выводами. 

pack_05

Вот покрупнее, но все равно не сильно понятно. Пластина - это круг правее внизу. Над ним завис вакуумный захват. Слева два шприца дозатора клея.

pack_06

Это ряды машин, на которых чип соединяется с металлическими выводами рамки. Соединение делается золотыми или медными проводниками, а сварка производится ультразвуком, если ничего не путаю.

pack_07

Переходим в цех литья.

pack_09

Рамки с наклеенными чипами приходят сюда в специальных контейнерах.

pack_10

Вот так получше видно.

pack_11

Здесь отливаются пластиковые корпуса микросхем. Слева робот для загрузки рамок на оснастку. Справа - пресс для литья (процесс называется transfer molding). А на столе перед нами - готовые отливки.

Давайте чуть поподробнее.

pack_12

Вот робот раскладывает рамки на хитрую оснастку.

pack_14

Вот в другую приспособу помещаются таблетки пластика.

pack_16

Оператор закладывает оснастку в пресс-форму, и одним движением сбрасывает все таблетки в специальные гнёзда формы.

pack_18

Форма разогревается, и толкатели расплющивают наши таблетки, продавливая расплавленный пластик по литниковым каналам к корпусам будущих микросхем.

pack_20

Через каждые 600 циклов пресс-форму надо чистить. Для этого делают запрессовку силиконовой резины. Да-да, той самой резины.  

pack_22

Вся грязь липнет к силикону.

pack_24

Следующий этап - на микросхему нужо нанести надписи. Лазерная гравировка.

pack_26

Тоже гравировка, но автоматическая.

pack_28

Ну и последний этап - вырубка микросхем из рамки.

pack_30

Обычный пресс, ничего особенного.

pack_32

После вырубки микросхемы ссыпаются в линейки-пеналы.

pack_34

Ах да, еще нужно перепаковать их в ленты, чтобы при монтаже на плату автоматический установщик мог их захватить.

pack_36

Чего-то я уже утомился, а тут еще контроль качества. 

Контроль геометрии.

pack_38

Визуальный контроль. Люди в розовом.

pack_40

Рентгеновский контроль.

pack_42

Теперь вроде всё. Да, забыл сказать, что завод пакует в корпуса DIP-8, SOT-23, SOP-8 и SOP-16. Класс чистых комнат - 10 000.

Должен признаться, что я не большой специалист в упаковке микросхем, прошу очень сложных вопросов не задавать :))

Buy for 50 tokens
Buy promo for minimal price.

muse_svp October 20th, 2012
Очень интересная экскурсия, спасибо

zorins October 20th, 2012
Пожалуйста.
Не мой профиль конечно немного. Но не устоял от соблазна сходить пофотать.

(Deleted comment)
zorins October 20th, 2012
Как-то не к месту она там

mobilekid October 20th, 2012
Класс! Давно хочу побывать на подобном предприятии. )

zorins October 20th, 2012
А я уже не первый раз попадаю на подобные, хотя и не совсем моя тема

lubasha_k October 20th, 2012
Вот они наши телефончики)

zorins October 20th, 2012
зарождаются

tumbler73 October 20th, 2012
Глянул.Три этажа-действительно немного.А разве розовые халаты нельзя сменить на белые?
И за платрепост спасибо.

zorins October 20th, 2012
Никак нельзя, в белых начальство:))

pisar4uk October 20th, 2012
А вы на Тайване сейчас?

zorins October 20th, 2012
Нет, в Москве. А завод в Шеньжене, я там был в прошлые выходные.

sapiskioborotny October 20th, 2012
Ничего не поняла)))

zorins October 20th, 2012
да и не не нужно
Голову забивать всякой фигней еще нехватало. И так проблем навалом.

palich_ru October 20th, 2012
Ну и когда у нас такое призводство будет? Ответ:ни-ког-да! Я тоже был на этих заводах и на наших,естественно.У нас отставание - вечность! (((

maxtar October 20th, 2012
Есть у нас такое (точнее - такие) производства.

zelenograf October 20th, 2012
В конце СССР попал на такой же завод, он так же производил корпусирование и проверку (кстати, вы пропустили операцию проверки эл.параметров и функционирования микросхем, без этого в ленту бестолку паковать и отправлять заказчику). Тот завод выпускал около 70млн. копусов микросхем в год, в смену тыщь 200-300. (Кстати, нарезки микросхем не производится, эта операция называется "скрайбирование" напоминающая царапанье резцом стекла).

zorins October 20th, 2012
Функционального тестирования не происходит. Пластины приходят оттестированные.

secyrg October 20th, 2012
Интегралу на заметку )) Вернее, интеграловцы сами всё знают, а вот власти (т.е. реальные хозяева)- вряд ли ((

perepelitsyn October 20th, 2012
Зоринс - мой френд!

maxtar October 20th, 2012
Интересный репортаж, спасибо!
К слову - у нас потихоньку появляются аналогичные производства и хотя кремниевые пластины заказывают пока на TSC, но полный цикл уже резки-упаковки-контроля уже научились делать здесь. Впрочем - пока только для оборонки. :(

zorins October 20th, 2012
Да процесс не сложный, просто для хорошей себестоимости объемы нужны, а их нет.

careless_cat October 20th, 2012
Спасибо, интересная экскурсия.
Специально погуглила, что такое сварка ультразвуком.
И рентгеновский контроль - знакомая вещь. Ведь "входной контроль" потребителем тоже на подобных установках делается, только выборочно, конечно.

zorins October 20th, 2012
Пожалуйста.
Здесь тоже выборочно рентгенят.

(Deleted comment)
zorins October 20th, 2012
почему?

(Deleted comment)
(Deleted comment)
alex_kzrg October 20th, 2012
У нас микросхемы используются в системах управления полётом ракет. Полагаю, ВПК технологически автономен и на зависит от зарубежных рынков, в том числе азиатских.

zorins October 20th, 2012
К сожалению, зависит, и очень сильно.
Но это совсем другая тема.

cuiet October 20th, 2012
А мы софт для таких производств делаем.

zorins October 22nd, 2012
Технологический?

?

Log in

No account? Create an account