Nowa technologia łączenia do mikroelektroniki

Koszty montażu podzespołów mikroelektronicznych odpowiadają za 30% całkowitych kosztów produkcji. Rosną one jednak w alarmującym tempie ze względu na coraz większe zapotrzebowanie na mniejsze i bardziej inteligentne przenośne urządzenia elektroniczne. Potrzebne są zatem rozwiązania technologiczne pozwalające obniżyć koszty montażu, aby zapewnić przewagę konkurencyjną unijnym firmom działającym w tej branży.

W montażu mikroelektronicznym często stosuje się termoutwardzalne materiały polimerowe, takie jak folie przekładkowe, wypełnienia typu underfill lub kleje przewodzące elektryczność. Termoutwardzalne polimery mają początkowo postać cieczy lub pasty, a następnie są utwardzane. Zamiast nagrzewania można w tym celu wykorzystać energię mikrofalową, która pozwala znacząco skrócić czas utwardzania.

W ramach finansowanego ze środków UE projektu "Frequency agile microwave bonding system" (FAMOBS) badacze opracowali nowe narzędzie wykorzystujące pulsacyjne promieniowanie mikrofalowe i wybierające kilka częstotliwości wnęk w celu poprawy jakości łączenia. Może ono znaleźć zastosowanie w utwardzaniu materiałów typu underfill, komponentów łączących z układem scalonym, a nawet w naprawie wadliwych komponentów.

Narzędzie to jest systemem łączącym o otwartych wnękach, umożliwiającym selektywne nagrzewanie punktowe. Można je zainstalować w maszynie montażowej, aby umożliwić przetwarzanie pojedynczych komponentów na układzie scalonym. Otwarta konstrukcja pozwala na jednoczesne montowanie, pozycjonowanie i utwardzanie. Innym zastosowaniem tej technologii może być przetwarzanie metodą bieżącego nadruku.

W przeciwieństwie do pieca konwekcyjnego, materiał jest podgrzewany od wewnątrz, co pozwala skrócić czas utwardzania. Dzięki temu możliwe jest nawet 10-krotnie szybsze utwardzanie niektórych materiałów. System działa z dokładnością poniżej 10 mikrometrów.

Przenoszenie montażu podzespołów elektronicznych do krajów o niskich kosztach pracy oznacza, że europejska branża produkcyjna potrzebuje odnowy. Ze względu na znacząco krótsze czasy produkcji, nowo opracowana technologia powinna zapewnić europejskim firmom montażowym wyraźną przewagę nad konkurencją. Powinna ona umożliwić im wytwarzanie sprzętu i materiałów montażowych, które będą miały szansę zdobyć rynek azjatycki.