Сергей Зорин (zorins) wrote,
Сергей Зорин
zorins

Category:

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 :))
Tags: гуляю по заводам, китай
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 136 comments
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →