EA014277B1 - Способ совмещения элементов многокристальных модулей для капиллярной сборки и установка для его реализации - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к электронной технике, а конкретно к приборостроению, специализирующемуся на проектировании и изготовлении оборудования для сборки узлов и устройств микроэлектронной аппаратуры, в том числе к разработке и изготовлению оборудования совмещения и пайки в процессе сборки плотно упакованной микроэлектронной аппаратуры, а также многокристальных модулей (МКМ). Предложен способ совмещения элементов многокристальных модулей для капиллярной сборки, в процессе которой обеспечивается совмещение трёх систем контактов, размещённых на трёх носителях: чип + коммутационная подложка + носитель капилляров между чипом и подложкой. Кроме того, для реализации преимуществ технологии капиллярной сборки МКМ, используется вакуумная пайка с регулируемым прижатием чипов к подложке по заданной циклограмме. Предложена установка для реализации способа совмещения элементов много-ристальных модулей для капиллярной сборки, включающая основание, с размещённой на нём оптико-механической системой совмещения встречных контактов чипов и коммутационной подложки, содержащая двухкоординатный столик с манипуляторами для управления перемещениями коммутационной подложки в горизонтальной плоскости, по осям X и Y, закрепляемой на столике, узел с манипулятором вертикальных перемещений и вращений чипов по оси Z с помощью штока с вакуумным пинцетом на его нижнем торце, подключённым к вакуумному насосу, при этом упомянутый узел снабжён приводом горизонтального перемещения, служащим для достижения области расположения технологического поддона с размещёнными на нём чипами, осуществления их поочерёдного захвата, доставки в зону совмещения и установки на коммутационной подложке, закреплённой на упомянутом двухкоординатном столике, сдвоенную призму оптико-механической системы совмещения, цветную видеокамеру и цветной монитор, узел вакуумной фиксации чипов и узел вакуумной фиксации коммутационной подложки, причём узлы вакуумной фиксации закреплены на упомянутом двухкоординатном столике и подключены к вакуумному насосу по независимым каналам.

Description

Область техники

Изобретение относится к электронной технике, а конкретно к приборостроению, специализирующемуся на проектировании и изготовлении оборудования для сборки узлов и устройств микроэлектронной аппаратуры, а конкретно к разработке и изготовлению оборудования для совмещения в процессе сборки плотноупакованной микроэлектронной аппаратуры, в том числе многокристальных модулей (МКМ).

Предшествующий уровень техники

В процессе сборки микроэлектронной аппаратуры одним из существенных требований является точность совмещения элементов МКМ, их взаимного позиционирования в процессе изготовления МКМ. Процесс совмещения элементов МКМ, является одной из самых сложных и трудоёмких операций в технологии изготовления МКМ. Из уровня техники известно большое количество технических решений, связанных с реализацией процесса совмещения различных элементов при изготовлении микроэлектронной аппаратуры. Так достаточно глубоко проработан процесс совмещения различных элементов при изготовлении печатных плат.

Например, известен способ изготовления печатных плат методом сеткографической печати, в котором совмещают сетчатый трафарет с рисунком на контрольной подложке, выполненной из непрозрачного материала, путём относительного перемещения трафарета и контрольной подложки с последующей заменой контрольной подложки на рабочую плату, после чего на неё наносят рисунок через трафарет (М.Топфер Микроэлектроника толстых плёнок, М. Мир, 1973, с.102). Одними из существенных недостатков этого способа являеюся большой расход материала и большая его трудоёмкость, т.к. из-за использования непрозрачной контрольной подложки и трафарета совмещаемые рисунки трудно просматривать и требуется выполнить несколько пробных нанесений пасты при каждом совмещении.

Известен способ изготовления печатных плат, в соответствии с которым между сетчатым трафаретом и контрольной подложкой закрепляют неподвижно относительно трафарета прозрачную технологическую плёнку, наносят на неё рисунок через сетчатый трафарет, совмещают полученный рисунок с реперными знаками рисунка на контрольной подложке, после чего удаляют технологическую плёнку, заменяют контрольную подложку на рабочую и производят печать (авторское свидетельство СССР № 437257, МПК Н05К 3/12, 1974). Использование прозрачной плёнки и непрозрачной контрольной подложки с нанесёнными реперными знаками позволяет повысить производительность процесса изготовления печатных плат, т. к. прозрачность технологической плёнки обеспечивает визуальный контроль совмещения рисунков: рисунка, перенесённого с трафарета на плёнку, и рисунка на непрозрачной контрольной подложке. Несмотря на повышение производительности процесса изготовления печатных плат способ предполагает дополнительный расход паст при совмещении рисунков трафарета и контрольной подложки, поскольку для переноса изображения рисунка трафарета на прозрачный носитель - прозрачную плёнку, делается пробное предварительное нанесение рисунка перед операцией совмещения с непрозрачной контрольной подложкой.

Отмеченные недостатки устраняют тем, что в описанном выше способе изготовления многоуровневых толстоплёночных печатных плат в качестве кондуктора используют контрольную плату, выполненную с негативными и позитивными реперными знаками, соответствующими реперными знаками рисунков трафаретов диэлектрических и проводящих слоев, повторяющую по форме рабочую плату, а по толщине превышающую её на величину зазора между сетчатым трафаретом и рабочей платой, и перед нанесением рисунка очередного слоя на рабочую плату контактно совмещают в проходящем свете обратные по изображению реперные знаки трафарета и контрольной платы до образования однородного на просвет знака (патент РФ № 2025058, МПК5 Н05К 3/12, 1989). В данном техническом решении устранены недостатки, отмеченные выше, т. к. предлагаемая система знаков позволяет переводить совмещение с одной системы знаков на другую простым поворотом микроскопа вокруг оси вращения, тем самым исключается необходимость в пробном нанесении и последующем стирании пасты на вспомогательной технологической плёнке в процессе изготовления толстоплёночных печатных плат.

Известна установка совмещения и экспонирования, в которой для усиления прижима подложки к фотошаблону используется давление атмосферного воздуха путём создания разрежения между фотошаблоном и столиком с зафиксированной на нём вакуумом подложкой. Упомянутая подложка укладывается на штифтованную поверхность металлического столика, закрывается шаблоном, закреплённым в шаблонодержателе. Между шаблоном и столиком, с установленной на нём подложкой, образуется герметичная полость, сообщающаяся со средствами создания вакуума. После откачки воздуха из пространства под фотошаблоном усиливается прижатие к фотошаблону всего столика с закреплённой подложкой, а не собственно подложки, которая оказывается зажатой большим усилием между фотошаблоном и столиком. Так как поверхность подложки и поверхность столика не имеют идеальной плоскостности, то подложка будет плотно прижата к шаблону только выступающими частями. А на качество прижима влияет и плоскостность поверхности столика, однако дальнейшее увеличение усилия прижатия столика не приводит к улучшению контакта подложки с фотошаблоном, а только увеличивает его износ. Кроме того, наличие постоянного усилия прижатия столика к фотошаблону приводит к ухудшению контакта из-за возможного прогиба шаблона, тем большему, чем больше прикладываемое усилие. Таким образом, при ма

- 1 014277 лом усилии прижатия не обеспечивается плотный контакт, хотя шаблон практически не деформирован, а при большом усилии прижатия не обеспечивается плотного контакта по всей поверхности подложки изза прогиба фотошаблона. Известно, что неплотное прилегание подложки к фотошаблону приводит к снижению качества экспонирования из-за дифракционных явлений, приводящих к искажению воспроизводимого на подложке рисунка, что является существенным недостатком известной установки (Установка полуавтоматическая совмещения и экспонирования УПСЭ-3 ДЕМ 2.207.010. Техническое описание и формуляр).

Отмеченные недостатки устранены в известном устройстве для совмещения и экспонирования, содержащем столик для установки подложки, кинематически связанный с механизмом его вертикального перемещения, размещённый над столиком фотошаблон, установленный с возможностью линейного и углового перемещений относительно поверхности столика и с образованием при установке на него подложки герметичной полости, связанной со средствами откачки воздуха, осветитель и оптический прибор для контроля совмещения, гнездо с отверстием, выполненное в столике для соединения с внешней средой, эластичная мембрана, жёстко закреплённая по периферии столика, при этом минимальное расстояние между внутренним контуром крепления эластичной мембраны и боковой поверхностью подложки составляет не менее двух толщин эластичной мембраны (патент РФ № 1817659, МПК 6 Н05К 3/00, 1991). Данная установка позволила существенно повысить производительность процесса совмещения и экспонирования.

Известно устройство для совмещения и фиксации металлической маски с подложкой, используемое при изготовлении многокристальных модулей на БИС, содержащее основание с направляющими в виде стержней, держатель маски с постоянным магнитом, держатель подложки, съёмный постоянный магнит, установленный на основании под держателем подложки с возможностью перемещения по направляющим основания в плоскости, перпендикулярной рабочей поверхности держателя подложки, микроскоп с системой освещения и манипулятор совмещения, носитель съёмного постоянного магнита с базирующими отверстиями, размещёнными с возможностью взаимодействия с направляющими основания, выполненными из немагнитного материала, при этом упомянутое основание снабжено стойками, а держатель подложки выполнен в виде гнезда, образованного пазами, выполненными в стойках основания (патент РФ № 1811041, МПК 5, Н05К 3/14, 1991). Данное устройство позволило сохранять совмещённые металлическую маску с подложкой, исключив из конструкции специальные постоянные магниты и вакуумную систему, т.е. существенно повысить технологичность устройства. Вместе с тем, использование съёмного постоянного магнита для фиксации маски создаёт проблемы при снятии магнитной фиксации, поскольку невозможно обеспечить плавное отделение магнита - оно происходит с труднорегулируемым рывком, что может привести к потере точности совмещения маски.

Технологические операции процесса совмещения наиболее детально проработаны при трафаретной печати. Известны способы трафаретной печати, использующие ручную подгонку сетчатого трафарета поверх обрабатываемой подложки, так что знаки отметки совмещения, называемые координатными метками, расположенные на трафарете и обрабатываемой подложке, совмещались при просмотре сквозь трафарет.

Однако такая технология предполагала большую долю субъективности, что в конечном итоге приводило к системе проб и ошибок, при этом требовалось несколько попыток для достижения нужного результата.

Достоверность результатов, полученная в процессе реализации этого способа совмещения, имела зависимость от совпадения аналогичных элементов подложек, точности размещения каждой обрабатываемой подложки на координатном столе для трафаретной печати и возможности установки трафаретной печати удерживать сетчатый трафарет в первоначально установленном положении.

Использование технологии трафаретной печати для изготовления многоцветных графических изображений и для осаждения резиста и материала припоя в технике производства печатных плат привело к повышению требований к точности совмещения. Возрастающие требования к точности совмещения были призваны удовлетворить системы, включающие одну или несколько видеокамер на приборах с зарядовой связью (ПЗС), оборудованные набором линз, при этом система управлялась микропроцессором, обеспечивая увеличение изображений знаков совмещения, воспроизводимых на индикаторном устройстве (дисплее). Такие индикаторные устройства, в дополнение ко всему, имели создаваемые электронным способом координатные сетки, которые позволяли выполнять высокоточную подгонку сетчатого трафарета и подложки с помощью микрометрических регулировок, обычно выполняемых вручную. В отдельных экземплярах таких устройств были опробованы полуавтоматические или автоматические режимы, например, в ЕР № 204901 раскрыто полуавтоматическое устройство трафаретной печати, в котором предложено использовать шаговые электроприводы.

В упомянутых известных системах видеокамеры устанавливались прямо над или под углом посредством дополнительных подрамников по отношению к основной раме устройства трафаретной печати. Такое размещение видеокамер приводило к появлению нескольких методических погрешностей позиционирования, таких как: крепление сетчатого трафарета на основной раме устройства трафаретной печати, повторяемость положения ввода координатного стола, повторяемость положения ухода коор

- 2 014277 динатного стола, повторяемость положения подложки на координатном столе и жёсткость крепления видеокамер. Для уменьшения упомянутых погрешностей в ряде разработок основной упор был сделан на повышении механической целостности устройства трафаретной печати, а именно на снижение погрешностей, обусловленных смещением подвижных деталей. В процессе детальных исследований, сопровождавших упомянутые разработки, было выявлено, что если три самых ответственных параметра контролируются с допуском 0,0025 см, которые при таком смещении координатного стола соответствуют погрешности 0,003%, то в этом случае общая максимальная погрешность совмещения такой системы будет равна 0,0075 см. Такая точность совмещения уже не удовлетворяла требованиям большинства аналогичных систем совмещения следующего поколения, в качестве одной из которых можно отметить систему для использования трафаретной печати, содержащую координатный стол, станину системы, устройство визуального контроля, приспособление для закрепления подложки на координатном столе и приспособление для крепления сетчатого трафарета (ЕР № 0137659). В данной системе существенно устранены основные недостатки, упомянутые выше, присущие известным устройствам, характеризующим известный уровень техники. Вместе с тем, значительное усложнение таких систем, насыщение их сложными оптико-электронными устройствами и узлами, привело к следующим осложнениям при их использовании. Одной из особенностей этой системы является необходимость одновременного наблюдения знаков совмещения как на изделии, так и на сетчатом трафарете посредством устройства наблюдения, но при этом его связь с изделием, или с сетчатым трафаретом является неопределённой. Другой особенностью является возможность регулировки системы, пока трафарет или маска не окажутся в положении, где они должны быть относительно трафарета, установленного на координатном столе. Однако при установлении нового трафарета его необходимо также регулировать до правильного положения, т. к. нельзя определить находится ли он при размещении точно в одинаковом положении. В процессе эксплуатации установлено, что неизбежно появляется относительное перемещение и при каждом использовании вносятся новые погрешности.

Отмеченные недостатки устранены в устройстве, используемом при трафаретной печати, содержащем координатный стол, станину, устройство визуального контроля, приспособление для закрепления подложки на координатном столе и приспособление для закрепления сетчатого трафарета, в котором, в соответствии с изобретением, координатный стол установлен на станине устройства, опорное устройство жёстко прикреплено к координатному столу, устройство визуального контроля установлено на опорном устройстве, расположенном так, что устройство визуального контроля просматривает основную часть поверхности координатного стола, причём это устройство, дополнительно, содержит устройство для относительного перемещения между координатным столом и приспособление для крепления сетчатого трафарета, при этом устройство визуального контроля позиционируется с возможностью наблюдения знаков совмещения, нанесённых на подложку, так что когда сетчатый трафарет находится между устройством визуального контроля и подложкой, устройство визуального контроля может наблюдать знаки совмещения, нанесённые на сетчатый трафарет, посредством чего облегчается регулировка относительных положений сетчатого трафарета и подложки для совмещения знаков совмещения на сетчатом трафарете и подложке и, таким образом, осуществляется совмещение сетчатого трафарета и подложки. Опорное устройство содержит элементы, жёстко соединённые в форме опорной рамы, жёстко прикреплённой к опорному узлу, на котором устройство визуального контроля установлено посредством механизма, которое неподвижно и крепко, но с возможностью регулировки положения в необходимых случаях, закрепляет устройство визуального контроля.

Устройство может содержать средства для обработки данных изображения, поступающих от устройства визуального контроля, и для вывода обработанных данных изображения на дисплей, при этом в процессе обработки этих данных формируется изображение, которое можно просматривать устройством визуального контроля с помощью дополнительно накладываемой координатной сетки с плавным позиционированием. Устройство дополнительно снабжается механизмом позиционирования координатной сетки с плавным позиционированием, приспособленным для управления оператором.

На координатном столе устанавливается приспособление с закреплённой в нём обрабатываемой подложкой, а сетчатый трафарет установлен в приспособлении для крепления сетчатого трафарета.

Известен также способ совмещения нанесённых на подложку знаков совмещения и сетчатого трафарета, который реализуется с помощью приведенного выше устройства, в соответствии с которым подложка и сетчатый трафарет закрепляют жёстко в приспособлении, размещённом на координатном столе, отмечают местоположение знаков совмещения подложки при помощи координатной сетки, смещают опорную рамку и сетчатый трафарет относительно друг друга таким образом, чтобы знаки совмещения сетчатого трафарета совпали со знаками совмещения координатной сетки, осуществляя совмещение обрабатываемой подложки и трафарета. После отметки местоположения знаков совмещения обрабатываемой подложки изменяют местоположение координатной сетки параметрическим коэффициентом коррекции, полученным из предыдущего контрольного опыта трафаретной печати (патент РФ № 2189707, МПК 7 Н05К 3/12, В41Е 15/08, 603Е 9/00).

Технические решения, защищенные указанным патентом, в значительной степени устранили большую часть недостатков у приведенных выше технических решений и существенно развили технологию

- 3 014277 процесса совмещения в трафаретной печати. Накопленный опыт и уникальные приёмы, успешно используемые в технологии совмещения при трафаретной печати, были перенесены в процессы совмещения элементов многокристальных модулей при их изготовлении, конечно принимая во внимание особенности и специфику микроэлектронной техники.

Одной из основных тенденцией развития сборки в микроэлектронной технике является поиск физических и конструктивно-технологических принципов, которые позволили бы интегрировать (собирать) чипы в микроэлектронные устройства таким образом, чтобы:

обеспечивать высокую плотность упаковки чипов в составе микроэлектронной аппаратуры (МКМ);

собирать в едином микроэлектронном узле (МКМ) разнородные (по функциям и технологиям изготовления) чипы;

обеспечить высокую производительность сборки и низкую себестоимость микроэлектронной аппаратуры (МКМ).

Задачей сборочного оборудования является, в конечном счёте, формирование массива контактных узлов, обеспечивающих электрическое и механическое сопряжение контактов компонентов (элементной базы) и коммутационной подложки, посредством которых осуществляется интеграция исходной элементной базы в единую схему электрическую, реализующую заданный функциональный узел аппаратуры (МКМ).

В зависимости от конструкции контактных узлов (КУ) применяется тот или иной способ их формирования (сборки).

Так для сборки КУ, состоящего из двух контактных площадок (КП), размещенных на копланарных носителях и разнесённых в пространстве по горизонтали, с соединительным элементом, выполненным из протяжённого проводника (проволоки круглого сечения или плоской шины на плёночном носителе), концы которого присоединяются к КП способом сварки (способ \Уйс Вопб = \УВ).

Способ \¥В используется в микроэлектронике более 50 лет, чем объясняются его превалирование на рынке сборки - более 90%, а также его неоспоримые преимущества:

отработанность процесса и высокий процент выхода годных (до 98-99%);

наличие на рынке \УВ-сборочного оборудования различной производительности (от настольных систем для ручной сборки до высокопроизводительных автоматов - на 10-12 пар сварок в секунду);

развитая инфраструктура ^В-сборки (широкая номенклатура золотой и алюминиевой проволоки, оснастки и приспособлений).

При наличии перечисленных достоинств способу ^В-сборки присущи как минимум два существенных недостатка.

Как известно, сварка является штучной операцией, т.е. все контакты МКМ обслуживаются сварочным инструментом последовательно, контакт за контактом. Так при сборке МКМ из 10 чипов, имеющих по 400 контактов, сварочной машине надо без сбоев обежать 4000 пар, или 8000 контактов, что, даже для суперавтомата производительностью 10 пар сварок/с, требуется около семи минут.

Но если с негрупповым характером процесса сварки можно бороться, например, повышая производительность сварочного автомата, то ограничения для сварки, обусловленные вторым недостатком, становятся принципиальными.

Дело в том, что контактные площадки на чипе под сварку можно размещать только по периферии кристалла (на основной рабочей поверхности чипа сварку применять нельзя). Но периферийная область, а значит и число контактов на ней, растёт пропорционально размерам чипа (например, для квадратного чипа площадью 1 см² длина периферийной области для размещения контактов составляет около 4 см или 4х10⁴ мкм, что позволяет разместить только ~400 контактов шириной 80 мкм с зазорами между ними 20 мкм - это почти предел для периферийного расположения контактов).

С ростом функциональной плотности чипов растёт и количество контактов ввода/вывода, но ограничения при сборке сваркой препятствуют этому.

Необходимо переходить к такой сборке, которая позволяла бы использовать контакты, размещённые по всей поверхности чипа. Тогда, например, на одном квадратном сантиметре чипа можно будет размещать матрицу из двух-трёх тысяч контактов с зазорами между ними более 100 мкм.

Такие способы сборки известны из уровня техники. Они основаны на пайке матрицы встречных контактов. Пайку, как более мягкий процесс, чем сварка, чипы переносят нормально.

К таким способам относятся:

способ сборки флип-чип (предложен фирмой 1ВМ в 1964 г.);

способ капиллярной сборки С2/С3-МКМ-технология (обозначения С2 - СарШате Соппесйоп = капиллярное соединение и С3 - СарШате СЫрк Соппесйоп = капиллярное соединение чипов - предложены, в процессе создания и развития способа капиллярной сборки, авторами данного изобретения с 1998г. в компании Многокристальные технологии, г. Зеленоград. Основные результаты разработки защищены патентом РФ №2134498 и евразийским патентом № 010269).

Наиболее близким к заявляемой группе изобретений, в части способа совмещения элементов многокристальных модулей для капиллярной сборки, является способ совмещения элементов многокристальных модулей, реализуемый на полуавтоматической установке монтажа кристаллов Т-3002-РС3,

- 4 014277 включающий подготовку контактов на чипах и коммутационной подложке для флип-чип пайки, размещение и закрепление коммутационной подложки, контактами вверх, на координатном столике установки совмещения, имеющем манипуляторы, обеспечивающие перемещение коммутационной подложки в плоскости ΧΥ, захват первого чипа, контактами вниз, с технологического поддона вакуумным пинцетом манипулятора по оси Ζ установки совмещения и его размещение над коммутационной подложкой в области совмещения встречных контактов первого чипа и коммутационной подложки, ввод в пространство между упомянутым чипом и областью коммутационной подложки с ответными контактами сдвоенной призмы оптико-механической системы совмещения изображений встречных контактов, совмещение на цветном экране монитора изображений контактов первого чипа с изображениями ответных встречных контактов коммутационной подложки, снимаемых видеокамерой через посредство упомянутой сдвоенной призмы, управляя координатами X, Υ коммутационной подложки, закреплённой на координатном столике установки, и вращая первый чип вокруг оси Ζ, выведение, по завершении совмещения, сдвоенной призмы оптической системы совмещения изображений встречных контактов из пространства между первым чипом и коммутационной подложкой, прецизионное, без потери взаимной ориентации по осям Χ,Υ, опускание первого чипа по оси Ζ до соприкосновения его контактов с ответными контактами коммутационной подложки и его временная, до завершения пайки, фиксация в этом положении манипулятором по оси Ζ, окончательная фиксация совмещённых встречных контактов чипа и коммутационной подложки пайкой, отведение манипулятора по оси Ζ от первого чипа, зафиксированного пайкой на коммутационной подложке, и повторение вышеупомянутых операций со всеми остальными чипами многокристального модуля.

Из уровня техники, а также исходя из результатов мониторинга рынка оборудования для флип-чип сборки в мелкосерийном производстве (до 100 МКМ/ч), следует, что имеется широкий спектр настольных установок для ручной и полуавтоматической сборки узлов микроэлектронной аппаратуры на бескорпусной элементной базе.

В качестве типичных представителей гибких настольных полуавтоматов для НИОКРпрототипирования и пилотного (малыми партиями) производства микроэлектронных модулей и МКМ, в том числе способом флип-чип, можно назвать следующие установки.

Это установка ΟΝΥΧ-24 (фиг. 1) фирмы ΖΕΥΛΟ (Германия). Полуавтоматическая установка селективной пайки/распайки поверхностно-монтируемых компонентов является оборудованием, гарантирующим надёжность и удобство в пользовании. Уникальная система машинного зрения позволяет точно позиционировать компоненты с мелким шагом. Компоненты с дефектами позиционирования могут быть подвинуты, компоненты, дефектные по параметрам, могут быть заменены, дорогие компоненты могут быть демонтированы с дефектной платы для повторного использования. Установка используется как прецизионный инструмент для монтажа компонентов на плату любой степени сложности.

С помощью ΟΝΥΧ 24 можно установить и припаять компоненты любого типоразмера на прототип изделия в опытно-конструкторском производстве. Эти компоненты можно впоследствии демонтировать и повторно использовать. Возможна выборочная установка компонентов, например, если они были в дефиците во время автоматизированной сборки. Другой пример - монтаж компонентов, установка которых невозможна на существующей автоматизированной линии по техническим причинам.

Процесс захвата компонента, нанесения флюса, пайки (с соблюдением заданного режима термо профилирования) выполняются автоматически.

Насадки ΖΕΎΛΟ, применяемые на установках серии ΌΚ.8, могут безо всяких проблем использоваться на установке серии ΟΝΥΧ 24. Установка может устанавливать и демонтировать компоненты любого типоразмера, такие как чип-компоненты, компоненты флип-чип, корпуса серий иБСЛ, С8Р, ВОЛ, ЬСЛ, МЬГ, СОА, ТСР, ОЕР и остальные ИМС с мелким шагом, разъёмы и микропроцессорные сокеты, элементы ВЧ-экранирования и все нестандартные компоненты.

Высокая точность установки обеспечивается благодаря полуавтоматической системе управления процессом. В установке предусмотрен инфракрасный предварительный нагрев плат и коммутационных подложек размером до 300x300 мм для бессвинцовых и традиционных припоев. Предусмотрен дополнительный воздушный охладитель платы. Обеспечивается позиционирование компонентов с заданной силой прижима. Автоматизированный манипулятор по оси Ζ размещает компонент на плате и прижимает его с усилием, заданным оператором при программировании. Усилие задается в граммах силы. Установка снабжена многофункциональной нагревательной головкой, которая может использоваться в следующих случаях:

пайка в среде воздуха или азота всех поверхностно-монтируемых компонентов (включая бессвинцовые припои);

удаление остатков припоя (на головке может быть установлен специальный инструмент, который удалит остатки припоя с поверхности платы автоматически);

дозирование (может быть установлен дозатор);

специальные операции, в соответствии с требованиями клиента.

Установка также снабжена системой машинного зрения, являющейся новейшей системой многооконного зрения (ΜΕΟΥ). С помощью новейшей системы машинного зрения можно устанавливать лю

- 5 014277 бые типоразмеры компонентов от 0201 до ВОЛ площадью до 75 кв. мм с заданной точностью. Встроенная подсветка на светодиодах (со стороны компонента и со стороны печатной платы) гарантирует достижение необходимого для системы позиционирования контраста. Калибровка происходит полностью автоматически.

Автоматическая установка (фиг. 2) монтажа полупроводниковых компонентов БАМ42, производства немецкой компании ΑΜΑΌΥΝΕ предназначена для работы с компонентами любых типов и размеров. Типовое использование установки - размещение компонентов, сортировка, тестирование. Гибкость и большое число опций позволяет использовать установку для монтажа как стандартных микроэлектронных изделий, так и компонентов высокой сложности таких как: кристалл на плате (СОВ - сЫр оп Ьоатб), сборка многокристальных модулей (шиШсЫр шоби1е), кристалл на кристалле (сЫр оп сЫр), флип, чип (Шр сЫр), монтаж эвтектической пайкой (еи1есйс коИетшд ргосеккек).

Основные характеристики установки:

свободное разделение рабочей зоны (400x400 мм) на зону подачи и зону размещения; работа с упаковками типа \УаГГ1е Раск, ОЕЬ РАСК (до 12) или с ленточным питателем; точность установки: ±25 мкм;

возможность работы с 300 мм полупроводниковыми пластинами;

монтаж компонентов высокой степени сложности (СОВ, МСМ, СМО8, ЕйрСЫр);

возможность установки в автоматическую линию;

автоматическая смена инструмента;

программное обеспечение с открытой архитектурой;

модульная структура установки;

гибкость переналадки, ориентация на специфические требования пользователя;

лёгкий доступ ко всем частям установки;

габариты: 1050x900x1800 мм.

Базовая конфигурация содержит: рабочую платформу, робот, магазин инструментов, С’С’Э камеру. В качестве дополнительных модулей могут включаться: расширенный магазин инструментов, выталкиватель чипов, диспенсер, штамп-модуль, флип-чип модуль, камера нижнего вида, ленточный питатель, эвтектический модуль.

Рабочая платформа - выдвижная, предоставляющая легкий доступ ко всей рабочей зоне. В соответствии с концепцией 8АМ42, пользователь имеет возможность свободно разделять всю рабочую зону на зоны подачи компонентов (рюкир) и зоны размещения (р1асе). Для захвата компонентов инструментом используется вакуум.

Робот работает в 4-х координатах и снабжен интегрированным датчиком приземления инструмента (1оисй бо\тп). Имеет функцию вращения инструмента на 360°, ССИ видеокамеру с кольцевым, соосным и контрастным освещением.

Магазин инструментов - на 6 или 12 инструментов (опция) - снабжен системой автоматической смены инструментов.

Выталкиватель чипов включает сменную одно- или многоигольчатую головку, предназначенную для работы с полупроводниковыми пластинами размером до 12.

Флип-чип модуль имеет функцию программирования поворота для работы с компонентами любого вида.

Диспенсер с микросоплом производит нанесение рисунка произвольной формы адгезивом с контролем необходимого времени и давления. Имеет функцию поворота и обширную библиотеку шаблонов.

Штамп-модуль представляет собой вращающийся контейнер с адгезивом. Имеет двойной ракель, механизм регулирования толщины адгезивного слоя и скорости вращения контейнера. Адгезив переносится на подложку специальным инструментом.

Камера нижнего вида снабжена соосной и кольцевой подсветкой и предназначена для повышения оптимизационной точности перед размещением.

Ленточный питатель может включать до 10 податчиков с шириной лены 8, 12, 16 и 24 мм.

Эвтектический модуль предназначен для работы с подложками размером до 25 мм и температурой до 450° С в атмосфере инертного газа.

Программное обеспечение характеризуется лёгкостью управления, быстрым программированием, открытой и расширяемой архитектурой.

Опции: планировка полупроводниковой пластины, импорт САЭ данных, автономное программирование, режим симуляции процесса, макроязык программирования.

Базовый Интерфейс - легкость, интуитивность, оконное меню, реальное видео и окно состояния. Программирование структуры магазина компонентов. Интерактивное графическое программирование магазина компонентов с функцией обучения. Имеется функция интерактивного представления структуры рабочей зоны. Планировка полупроводниковой пластины. Отображение карты полупроводниковой пластины на экране. Производится интерактивное планирование и планирование на основе файлов в полном соответствии с БЕМ! 081-1000. Сервисное меню - управление приводами, отображение состоя

- 6 014277 ния датчиков, диагностика системы. Автономное программирование выполняется на внешней РС станции. Возможен импорт САО данных позиционирования. В окне контроля технологического процесса производится легкая настройка параметров процесса для каждого компонента, отображение графа процесса, а также персональный контроль процесса работы для каждого компонента. Макроязык программирования позволяет создать пользовательское приложение в сжатые сроки.

Известна также установка вакуумной пайки (фиг. 3) УЬО 20, выпускаемая немецкой фирмой Сеп1го111сгш. предлагаемая для проведения научно-исследовательских работ и мелкосерийного производства. Области применения установки: гибридные микросборки, силовые полупроводниковые компоненты, оптоэлектронные компоненты, герметичная запайка корпусов, корпусирование кристаллов, корпусирование светодиодов, корпусирование МЭМС. Установка отличается следующими функциональными особенностями и преимуществами: обеспечивает регулирование температуры техпроцесса до 450°С при высокой равномерности температурного профиля, скорость нагрева до 50 К/мин, скорость охлаждения до 180 К/мин, вакуум до 10² мбар, имеет короткий рабочий цикл. Основные технические характеристики установки следующие: размер пластин (ДхШ) - 230x400 мм; нагревательная система - 1 нагревательная пластина; максимальная высота подложек - 100 мм, при использовании плазмы (опция) - 50 мм; размер камеры - 20 л; габариты - 1200 мм(Ш)х600 мм(Г)х1300 мм(В), регулируемая высота ножек 40-110 мм; рабочие газы - Ν₂; Н₂ до 100%; Ν₂/Η₂ до 95/5%; электропитание - 400в/30А, 12 кВт (пиковая); вода для охлаждения - 15 л/мин, 15-25°С; максимальная нагрузка на пластину - 7,5 кг; вес - 400 кг. Скорость откачки при создании вакуума - до 18 м³/ч.

Подобное оборудование выпускается в Европе, а также в США, Японии и странах Юго-Восточной Азии.

Наиболее близкой к заявляемой группе изобретений, в части установки совмещения элементов многокристальных модулей для капиллярной сборки, является полуавтоматическая установка монтажа кристаллов Т-3002-ЕС3, выпускаемая швейцарской компанией Όγ. Тгекку АС (фиг. 4).

Базовая комплектация установки включает: современную систему автоматизированного управления на базе персонального компьютера, автоматизированные приводы точного перемещения в горизонтальной плоскости и эргономические органы управления. Оснащая эту систему опциями для монтажа 8МТкомпонентов, усиленной оптикой, системой визуального совмещения, модулями монтажа на эвтектику и установки ίΐίρ сЫр, пользователь получает законченное техническое решение для сборки микроэлектронных модулей самых различных конфигураций. Установка имеет следующие технические характеристики:

рабочая область: 220x220 мм; перемещение по оси Ζ: 95 мм; максимальный угол поворота установочной головки: 360°; скорость монтажа одного компонента: 3...8 с;

точность позиционирования: ±0,005 мм;

точность монтажа: ±0,005 мм; погрешность измерения: ±0,001 мм;

минимальный размер устанавливаемого компонента: 0,2х0,2 мм (при использовании стандартного инструмента);

максимальный размер подложки: 400x280 мм;

усилие прижима: 20...400 г (другие диапазоны усилий доступны);

габаритные размеры: 1060x750x800 мм;

блок управления: 250x750x450 мм;

масса: 105 кг.

Более детально: установка включает основание, на верхней поверхности которого размещена оптико-механическая система совмещения встречных контактов чипов и коммутационной подложки, содержащая двухкоординатный столик с манипуляторами для управления перемещениями в горизонтальной плоскости, по осям X и У, коммутационной подложкой, закрепляемой на столике, узел с манипулятором вертикальных перемещений и вращений чипов по оси Ζ через посредство вертикально расположенного штока с вакуумным пинцетом на его нижнем торце, подключённым к вакуумному насосу, служащим для захвата и удержания чипов в процессе совмещения, при этом упомянутый узел снабжён приводом горизонтального перемещения, служащим для достижения области расположения технологического поддона с размещёнными на нём чипами, осуществления их поочерёдного захвата, доставки в зону совмещения и установки на коммутационной подложке, закреплённой на упомянутом двухкоординатном столике, сдвоенную призму, цветную видеокамеру и цветной монитор для отображения упомянутых встречных контактов в процессе их совмещения путём управления перемещением коммутационной подложки по координатам Χ,Υ и поворотами чипа вокруг оси Ζ.

Следует отметить, что все упомянутые установки, представляющие известный уровень техники, предназначены для операций, связанных с посадкой на коммутационную подложку чипов либо лицом вверх (для последующей разварки контактов), либо лицом вниз (для флип-чип сборки).

- 7 014277

В их составе, для флип-чип сборки, имеется система точного (~1 мкм) совмещения встречных контактов, размещённых на носителях двух типов: носители первого типа - чипы, носитель второго типа коммутационная подложка.

Однако для капиллярной сборки по С2/С3-технологии необходимо совместить три системы контактов, размещённых на носителях трёх типов: чипы + коммутационная подложка + носитель капилляров, размещённый между чипами и подложкой.

Таким образом, имеющиеся установки совмещения не способны реализовать С2/С3-технологию капиллярной сборки без соответствующей доработки, что и является предметом заявляемого изобретения.

Задача, на решение которой направлена заявленная группа изобретений, заключается в создании технологии и приборного обеспечения совмещения и фиксации деталей для капиллярной сборки многокристальных модулей (МКМ), позволяющей совместить и зафиксировать в технологическом пакете три системы контактов, размещённые на трёх носителях, в качестве которых являются: чипы, коммутационная подложка и плоский носитель капиллярных отверстий из диэлектрического материала, размещённый между чипом и подложкой - для выполнения, после их совмещения и взаимной фиксации в технологическом пакете, капиллярной сборки, включающей вакуумную пайку с регулируемым усилием прижатия чипов к коммутационной подложке по определённой циклограмме.

Точнее, задача ставится следующим образом: основываясь на способе совмещения деталей МКМ в виде двух типов носителей встречных контактов (чипы и коммутационная подложка), реализованном в установках типа Т-3002-ЕС3 компании Бг. Тгекку АС (фиг. 4) для флип-чип монтажа кристаллов, предложить способ совмещения и фиксации в технологическом пакете трёх типов носителей встречных контактов (чипы, коммутационная подложка и плоский носитель капиллярных отверстий из диэлектрического материала между ними) и реализовать этот способ на упомянутой установке Т-3002-ЕС3, дополнив эту установку специально разработанными узлами вакуумной фиксации чипов и коммутационной подложки, совмещённых в общей координатной сетке встречных контактов, для их укладки, вместе с плоским носителем капиллярных отверстий из диэлектрического материала, в технологический пакет для последующей вакуумной пайки встречных контактов МКМ через упомянутые капиллярные отверстия.

Технический результат, обусловленный использованием предлагаемой технологии совмещения трёх систем контактов, размещённых на трёх носителях, позволит реализовать С2/С3-технологию капиллярной сборки МКМ высокой интеграции с повышением выхода годных и производительности сборки многокристальных модулей, при повышении качества собираемых узлов и их надёжности.

Причина новых возможностей, открывающихся при сборке узлов плотноупакованной микроэлектронной аппаратуры из бескорпусных компонентов (чипов) в виде многокристальных модулей (МКМ) на основе упомянутой С2/СЗ-МКМ-технологии капиллярной сборки, - в использовании капиллярного эффекта для формирования капиллярных соединительных элементов между встречными контактами чипа и коммутационной подложки в составе МКМ, защищенной евразийским патентом № 010269.

Задача, положенная в основу заявляемой группы изобретений с достижением, в процессе её реализации, указанного технического результата, в части способа совмещения элементов многокристальных модулей, решается тем, что в способе совмещения элементов многокристальных модулей, включающем подготовку контактов на чипах и коммутационной подложке для пайки, размещение и закрепление коммутационной подложки, контактами вверх, на координатном столике установки совмещения, имеющем манипуляторы, обеспечивающие перемещение коммутационной подложки в плоскости ΧΥ, захват первого чипа, контактами вниз, с технологического поддона вакуумным пинцетом манипулятора по оси Ζ установки совмещения и его размещение над коммутационной подложкой в области совмещения встречных контактов первого чипа и коммутационной подложки, ввод в пространство между упомянутым чипом и областью коммутационной подложки с ответными контактами сдвоенной призмы оптикомеханической системы совмещения изображений встречных контактов, совмещение на цветном экране монитора изображений контактов первого чипа с изображениями ответных встречных контактов коммутационной подложки, снимаемых видеокамерой через посредство упомянутой сдвоенной призмы, управляя перемещением коммутационной подложки по координатам Χ,Υ, закреплённой на координатном столике установки, и вращая первый чип вокруг оси Ζ, выведение, по завершении совмещения, сдвоенной призмы оптико-механической системы совмещения изображений встречных контактов из пространства между первым чипом и коммутационной подложкой, прецизионное, без потери взаимной ориентации по осям Χ,Υ, опускание первого чипа по оси Ζ до соприкосновения его контактов с ответными контактами коммутационной подложки и его временная, до завершения пайки, фиксация в этом положении манипулятором по оси Ζ, окончательная фиксация совмещённых встречных контактов чипа и коммутационной подложки пайкой, отведение манипулятора по оси Ζ от первого чипа, зафиксированного пайкой на коммутационной подложке, и повторение вышеупомянутых операций со всеми остальными чипами многокристального модуля, в соответствии с изобретением подготавливают контакты на чипах и коммутационной подложке для пайки через капиллярные отверстия, выполненные в плоском носителе из диэлектрического материала, размещают и закрепляют на упомянутом координатном столике установки совмещения узел для вакуумной фиксации чипов на плоской жёсткой мембране, установленной в верхней части упомянутого узла совмещения, содержащей сквозные отверстия - имитаторы капиллярных отвер

- 8 014277 стий, сформированные в упомянутой мембране по шаблонам упомянутого носителя капиллярных отверстий, размещают, с помощью манипулятора по оси Ζ, первый чип, контактами вниз, над областью совмещения с ответными сквозными отверстиями в упомянутой мембране, вводят в пространство между первым чипом и областью мембраны с ответными сквозными отверстиями, сдвоенную призму оптикомеханической системы совмещения изображений встречных контактов упомянутой установки, совмещают на цветном экране монитора изображения контактов первого чипа с изображениями ответных сквозных отверстий в упомянутой мембране, снимаемых видеокамерой через посредство сдвоенной призмы, управляя перемещением мембраны узла вакуумной фиксации по координатам Χ,Υ, закреплённого на координатном столике установки, и вращая первый чип вокруг оси Ζ, выводят, по завершении совмещения, сдвоенную призму оптико-механической системы совмещения изображений встречных контактов из пространства между первым чипом и упомянутой мембраной, производят прецизионное, без потери взаимной ориентации по осям Χ,Υ, опускание первого чипа по оси Ζ до соприкосновения его контактов с ответными, сквозными отверстиями, выполненными в упомянутой мембране, и фиксацию первого чипа в этом положении манипулятором по оси Ζ, затем, осуществляя откачку воздуха из объёма под мембраной, фиксируют первый чип на мембране узла вакуумной фиксации чипов и отводят манипулятор по оси Ζ установки от первого чипа, зафиксированного на мембране узла вакуумной фиксации, после чего проводят вышеупомянутые операции со всеми остальными чипами многокристального модуля, фиксируя все чипы на мембране узла вакуумной фиксации чипов, после чего выполняют посадку уплотнительной прокладки-рамки на базовые штыри узла вакуумной фиксации чипов, а затем посадку, на эти же штыри, жёсткого плоского технологического носителя чипов с приклеенной снизу плёнкой, покрытой слоем клея в областях контактирования с чипами, приклеивают чипы тыльной стороной к упомянутому технологическому носителю, после чего отключают вакуумную фиксацию чипов на плоской, жёсткой мембране узла вакуумной фиксации чипов, снимают технологический носитель с приклеенными чипами с базовых штырей узла вакуумной фиксации, после чего размещают и закрепляют на координатном столике Χ,Υ установки узел для вакуумной фиксации коммутационной подложки на плоской, жёсткой мембране, установленной в верхней части упомянутого узла, содержащей сквозные отверстия - имитаторы капиллярных отверстий, сформированные в упомянутой мембране по шаблонам упомянутого носителя капиллярных отверстий, производят захват коммутационной подложки, контактами вниз, с технологического поддона упомянутым вакуумным пинцетом манипулятора по оси Ζ упомянутой установки совмещения, размещают, с помощью манипулятора по оси Ζ, упомянутую коммутационную подложку, контактами вниз, над областью совмещения с ответными сквозными отверстиями в упомянутой мембране, вводят в пространство между коммутационной подложкой и областью мембраны с ответными сквозными отверстиями, сдвоенную призму оптико-механической системы совмещения изображений встречных контактов упомянутой установки, совмещают на цветном экране монитора изображения контактов коммутационной подложки с изображениями ответных сквозных отверстий в упомянутой мембране, снимаемых видеокамерой через посредство сдвоенной призмы, управляя перемещением мембраны узла вакуумной фиксации коммутационной подложки по координатам Χ,Υ, закреплённого на координатном столике установки, и вращая коммутационную подложку вокруг оси Ζ, выводят, по завершении совмещения, сдвоенную призму оптико-механической системы совмещения изображений встречных контактов из пространства между коммутационной подложкой и плоской, жёсткой мембраной узла вакуумной фиксации коммутационной подложки, производят прецизионное, без потери взаимной ориентации по осям Χ,Υ, опускание коммутационной подложки по оси Ζ до соприкосновения её контактов с ответными сквозными отверстиями в упомянутой мембране и фиксацию коммутационной подложки в этом положении манипулятором по оси Ζ, после чего, осуществляя откачку воздуха из объёма под плоской, жёсткой мембраной, фиксируют коммутационную подложку на плоской, жёсткой мембране узла вакуумной фиксации коммутационной подложки, затем отводят манипулятор по оси Ζ установки от коммутационной подложки, зафиксированной на плоской, жёсткой мембране узла вакуумной фиксации коммутационной подложки, затем последовательно выполняют посадку на базовые штыри узла вакуумной фиксации коммутационной подложки уплотнительной прокладки-рамки и жёсткого, плоского технологического носителя коммутационной подложки с приклеенной снизу плёнкой, покрытой слоем клея в области контактирования с коммутационной подложкой, приклеивают коммутационную подложку тыльной стороной к упомянутому жёсткому, плоскому технологическому носителю коммутационной подложки, отключают вакуумную фиксацию коммутационной подложки на плоской, жёсткой мембране узла вакуумной фиксации коммутационной подложки и снимают с базовых штырей узла вакуумной фиксации коммутационной подложки упомянутый технологический носитель с приклеенной коммутационной подложкой, после чего осуществляют посадку на базовые штыри, совместимые с базовыми штырями упомянутых узлов вакуумной фиксации чипов и коммутационной подложки, технологического носителя с приклеенной коммутационной подложкой, контактами вверх, посадку, на эти же базовые штыри, упомянутого носителя капиллярных отверстий стороной, ответной коммутационной подложке, направленной вниз, и затем посадку, на эти же базовые штыри, технологического носителя с приклеенными чипами, контактами вниз, чем завершают совмещение контактов чипов с встречными контактами коммутационной подложки через капиллярные отверстия, выполненные в упомянутом плоском носителе из диэлек

- 9 014277 трического материала, и получают пакет деталей многокристального модуля, подготовленного для капиллярной сборки в установке вакуумной пайки.

Задача, положенная в основу заявляемой группы изобретений с достижением, в процессе её реализации, указанного технического результата, в части установки для реализации способа совмещения элементов многокристальных модулей, решается тем, что в установке, включающей основание, на верхней поверхности которого размещена оптико-механическая система совмещения встречных контактов чипов и коммутационной подложки, содержащая двухкоординатный столик с манипуляторами для управления перемещениями в горизонтальной плоскости, по осям X и Υ, коммутационной подложкой, закрепляемой на столике, узел с манипулятором вертикальных перемещений и вращений чипов по оси Ζ через посредство вертикально расположенного штока с вакуумным пинцетом на его нижнем торце, подключённым к вакуумному насосу, служащим для захвата и удержания чипов в процессе совмещения, при этом упомянутый узел снабжён приводом горизонтального перемещения, служащим для достижения области расположения технологического поддона с размещёнными на нём чипами, осуществления их поочерёдного захвата, доставки в зону совмещения и установки на коммутационной подложке, закреплённой на упомянутом двухкоординатном столике, упомянутую сдвоенную призму оптико-механической системы, цветную видеокамеру и цветной монитор для отображения упомянутых встречных контактов в процессе их совмещения путём управления перемещениями коммутационной подложки по координатам Χ,Υ и поворотами чипа вокруг оси Ζ, в соответствии с изобретением, упомянутая установка дополнительно снабжена узлом вакуумной фиксации чипов и узлом вакуумной фиксации коммутационной подложки, при этом упомянутые узлы вакуумной фиксации, в процессе их использования, закреплены на упомянутом двухкоординатном столике и подключены к вакуумному насосу по автономным каналам;

а также тем, что узел вакуумной фиксации чипов, закреплённый на двухкоординатном столике установки, содержит преимущественно прямоугольный корпус с днищем, в котором выполнен канал для откачки воздуха из полости, образованной днищем, боковыми стенками упомянутого корпуса и жёсткой, плоской мембраной, на верхней поверхности которой фиксируются чипы, с базовыми посадочными отверстиями по её углам, размещённой на верхнем торце корпуса, по углам которого имеются базовые штыри узла вакуумной фиксации чипов, уплотнительную прокладку-рамку с отверстиями по углам, посредством которой она надета, аналогично мембране, на упомянутые базовые штыри сверху мембраны, в которой, кроме посадочных отверстий, имеются отверстия, выполненные в единой координатной сетке встречных контактов чипов, коммутационной подложки и упомянутого носителя капиллярных отверстий, жёсткий, плоский технологический носитель чипов, выполненный из теплопроводного материала с отверстиями по углам, аналогично уплотнительной прокладке-рамке, на нижней стороне которого закреплена термостойкая плёнка, на нижней поверхности которой, в местах её соприкосновения с чипами, нанесён тонкий слой клея;

а также тем, что узел вакуумной фиксации коммутационной подложки, закреплённый на двухкоординатном столике установки, содержит преимущественно прямоугольный корпус с днищем, в котором выполнен канал для откачки воздуха из полости, образованной днищем, боковыми стенками упомянутого корпуса и жёсткой, плоской мембраной, на верхней поверхности которой фиксируется коммутационная подложка, с посадочными отверстиями по её углам, размещённой на верхнем торце корпуса, по углам которого имеются базовые штыри узла вакуумной фиксации коммутационной подложки, уплотнительную прокладку-рамку с отверстиями по углам, посредством которой она надета аналогично мембране на упомянутые базовые штыри сверху мембраны, в которой, кроме посадочных отверстий, имеются отверстия, выполненные в единой координатной сетке встречных контактов чипов, коммутационной подложки и носителя капиллярных отверстий, жёсткий, плоский технологический носитель коммутационной подложки, выполненный из теплопроводного материала с отверстиями по углам, аналогично уплотнительной прокладке-рамке, на нижней стороне которого закреплена термостойкая плёнка, на нижней поверхности которой, в местах её соприкосновения с коммутационной подложкой, нанесён тонкий слой клея;

а также тем, что отверстия в упомянутой жёсткой, плоской мембране сформированы по шаблонам носителя капиллярных отверстий;

а также тем, что упомянутая уплотнительная прокладка-рамка выполнена с размерами, равными внешнему контуру торца корпуса, при этом толщина уплотнительной прокладки-рамки выполнена равной толщине чипа и толщине коммутационной подложки;

а также тем, что плоский, жёсткий технологический носитель чипов и плоский, жёсткий технологический носитель коммутационной подложки выполнены из теплопроводного материала;

а также тем, что вакуумируемая область под упомянутой мембраной узла вакуумной фиксации чипов разделена воздухонепроницаемыми перегородками на зоны под чипами, причём каждая зона вакуумируется через свой канал, выполненный в днище корпуса, независимо от других зон;

а также тем, что упомянутый технологический носитель чипов содержит рамку, совпадающую по габаритам и базовым отверстиям с вышеупомянутой уплотнительной прокладкой-рамкой, и фрагменты, выполненные в габаритах чипов, причём эти фрагменты связаны с упомянутой рамкой и между собой прочными перемычками, а упомянутая плёнка, прикреплённая снизу, выполнена сплошной;

- 10 014277 а также тем, что узел вакуумной фиксации коммутационной подложки включает плоскую, жёсткую мембрану для коммутационной подложки, состоящую из отдельных фрагментов, с зазорами между ними в плоскости ΧΥ, при этом, по крайней мере, некоторые из упомянутых фрагментов являются чипами.

Краткое описание чертежей

Заявленная группа изобретений иллюстрируется графическими материалами, на которых представлено:

на фиг. 1 - полуавтоматическая установка селективной пайки/распайки поверхностно-монтируемых компонентов фирмы ΖΕνΛί.'. аналог;

на фиг. 2 - автоматическая установка монтажа полупроводниковых компонентов 8АМ42 компании ΆΜΆΌΥΝΕ, аналог;

на фиг. 3 - установка вакуумной пайки νΕΘ 20 фирмы Сеи!го!йегт, аналог;

на фиг. 4 - полуавтоматическая установка монтажа кристаллов Т-3002-ЕС3 компании Иг.Тгекку АС, ближайший аналог;

на фиг. 5 - блок-схема установки совмещения с узлом вакуумной фиксации чипов;

на фиг. 6 - блок-схема установки совмещения с узлом вакуумной фиксации коммутационной подложки;

на фиг. 7 - блок-схема установки совмещения в фазе размещения чипа в зоне совмещения с коммутационной подложкой;

на фиг. 7а - блок-схема установки совмещения в фазе совмещения встречных контактов чипа и коммутационной подложки с визуализацией процесса совмещения через посредство призмы, видеокамеры и монитора;

на фиг. 7б - блок-схема установки совмещения в фазе опускания чипа до соприкосновения его контактов со встречными контактами коммутационной подложки;

на фиг. 8 - блок-схема установки совмещения в фазе размещения чипа в зоне совмещения с плоской, жёсткой мембраной (далее - мембрана);

на фиг. 8а - блок-схема установки совмещения в фазе совмещения контактов чипа и ответных отверстий в упомянутой мембране узла вакуумной фиксации чипов с визуализацией процесса совмещения через посредство призмы, видеокамеры и монитора;

на фиг. 8б - блок-схема установки совмещения в фазе опускания чипа до соприкосновения его контактов с ответными отверстиями в упомянутой мембране узла вакуумной фиксации чипов;

на фиг. 9 - компоненты многокристального модуля (МКМ) для флип-чип сборки перед совмещением встречных контактов чипов (один из контактов чипа увеличен в выноске сверху - виден технологический выступ шариковой формы из припоя - бамп) и коммутационной подложки (один из контактов увеличен в выноске снизу - он просто облужен припоем);

на фиг. 9а - компоненты многокристального модуля (МКМ) для капиллярной сборки - перед совмещением встречных контактов чипов (один из контактов чипа увеличен в выноске сверху - бамп отсутствует, контакт просто облужен припоем) и коммутационной подложки (один из контактов увеличен в выноске снизу - он просто облужен припоем) через посредство капиллярных отверстий в плоском носителе из диэлектрического материала (далее - плоский носитель) (один из капилляров увеличен в выноске справа);

на фиг. 10 - вид сверху МКМ на основе флип-чип контактных узлов, состоящий из четырёх чипов на общей коммутационной подложке, в сборе (один из флип-чип контактных узлов увеличен в выноске сверху);

на фиг. 10а - разрез по А-А МКМ, показанного на фиг. 10;

на фиг. 11 - вид сверху МКМ на основе контактных узлов с капиллярными соединительными элементами (КСЕ), состоящий из четырёх чипов и общей коммутационной подложки, связанных между собой через посредство плоского носителя КСЕ, в сборе (один из контактных узлов с КСЕ увеличен в выноске сверху);

на фиг. 11а - разрез по А-А МКМ, показанного на фиг. 11;

на фиг. 12 - вид сверху узла вакуумной фиксации с мембраной для фиксации чипов и коммутационной подложки;

на фиг. 12а - разрез по В-В узла вакуумной фиксации чипов и коммутационной подложки, показанного на фиг. 12;

на фиг. 13 - чип, удерживаемый вакуумным пинцетом, размещён над мембраной;

на фиг. 14 - в область между чипом и мембраной введена сдвоенная призма оптико-механической системы, посредством которой контакты чипа и отверстия в мембране одновременно отображаются, через объектив видеокамеры, на мониторе в виде увеличенного изображения контактов чипа (квадратные), смещённых относительно отверстий мембраны (круглые);

на фиг. 15 - контакты чипа и ответные отверстия мембраны совмещены манипуляциями положения отверстий мембраны в плоскости ΧΥ и манипуляциями (поворотами) чипа вокруг оси Ζ под контролем процесса совмещения на мониторе;

на фиг. 16 - после завершения процедуры совмещения, из области между чипом и мембраной выво- 11 014277 дится сдвоенная призма оптико-механической системы, а шток с чипом начинает опускаться вниз к мембране;

на фиг. 17 - контакты чипа входят в соприкосновение с ответными отверстиями мембраны, а шток фиксирует чип в этом положении;

на фиг. 18 - через канал в днище корпуса начинается откачка воздуха из полости под мембраной, в результате чего чип присасывается к мембране и исключается необходимость в фиксации чипа путём прижатия его к мембране штоком;

на фиг. 19 - отключение вакуумного пинцета и отвод вверх штока от чипа для повторения цикла вакуумной фиксации с последующими чипами;

на фиг. 20 - чип, зафиксированный на мембране вакуумным способом; в выноске - увеличенное изображение облуженного контакта на чипе, совмещённого с ответным отверстием в мембране;

на фиг. 21 - вид сверху узла вакуумной фиксации чипов с чипами многокристального модуля (МКМ) на мембране;

на фиг. 21а - разрез по В-В узла вакуумной фиксации чипов, показанного на фиг. 21;

на фиг. 22 - уплотнительная прокладка-рамка опускается на базовые штыри узла вакуумной фиксации чипов;

на фиг. 23 - вид сверху на уплотнительную прокладку-рамку, размещенную на базовых штырях узла вакуумной фиксации чипов;

на фиг. 23а - разрез по В-В уплотнительной прокладки-рамки с узлом вакуумной фиксации чипов, показанной на фиг. 23;

на фиг. 24 - жёсткий, плоский технологический носитель чипов (далее технологический носитель чипов) с тонким слоем клея на его нижней поверхности, опускается на базовые штыри узла вакуумной фиксации чипов;

на фиг. 24а - вид сверху на технологический носитель чипов с перемычками;

на фиг. 25 - технологический носитель чипов размещён на базовых штырях узла вакуумной фиксации чипов и к нему приклеены чипы, зафиксированные на мембране;

на фиг. 26 - прекращена вакуумная фиксация чипов на мембране;

на фиг. 27 - технологический носитель чипов вместе с уплотнительной прокладкой-рамкой и с приклеенными чипами, снимается с базовых штырей узла вакуумной фиксации чипов;

на фиг. 28 - коммутационная подложка, удерживаемая вакуумным пинцетом, размещена над мембраной узла вакуумной фиксации коммутационной подложки;

на фиг. 29 - в область между коммутационной подложкой (КП) и мембраной узла вакуумной фиксации коммутационной подложки введена сдвоенная призма оптико-механической системы, посредством которой контакты КП и отверстия в мембране одновременно отображаются, через объектив видеокамеры, на мониторе в виде увеличенного изображения контактов КП (квадратные), смещённых относительно отверстий мембраны (круглые);

на фиг. 30 - контакты КП и ответные отверстия мембраны совмещены манипуляциями положения отверстий мембраны в плоскости ΧΥ и манипуляциями (поворотами) КП вокруг оси Ζ под контролем процесса совмещения на мониторе;

на фиг. 31 - после завершения процедуры совмещения, из области между КП и мембраной выводится сдвоенная призма оптико-механической системы, а шток с КП начинает опускаться вниз к мембране;

на фиг. 32 - контакты КП входят в соприкосновение с ответными отверстиями мембраны, а шток фиксирует КП в этом положении;

на фиг. 33 - через канал в днище корпуса начинается откачка воздуха из полости под мембраной, в результате чего КП присасывается к мембране и исключается необходимость в фиксации КП путём прижатия её к мембране штоком;

на фиг. 34 - отключение вакуумного пинцета и отвод вверх штока от КП;

на фиг. 35 - коммутационная подложка, зафиксированная на мембране вакуумным способом;

на фиг. 36 - уплотнительная прокладка-рамка опускается на базовые штыри узла вакуумной фиксации КП;

на фиг. 37 - уплотнительная прокладка-рамка размещена на базовых штырях узла вакуумной фиксации КП;

на фиг. 38 - технологический носитель КП с тонким слоем клея на его нижней поверхности, опускается на базовые штыри узла вакуумной фиксации КП;

на фиг. 38а - вид сверху на плоский технологический носитель коммутационной подложки с перемычками;

на фиг. 39 - технологический носитель КП размещён на базовых штырях узла вакуумной фиксации КП и к нему приклеена КП, зафиксированная на мембране; прекращена вакуумная фиксация КП на мембране;

на фиг. 40 - технологический носитель вместе с уплотнительной прокладкой-рамкой и с приклеенной КП снимается с базовых штырей узла вакуумной фиксации КП;

на фиг. 41 - технологический носитель КП готов к дальнейшей сборке технологического пакета;

- 12 014277 на фиг. 42 - технологический носитель коммутационной подложки, перевёрнутый контактами КП вверх, совмещается своими базовыми отверстиями с базовыми штырями, оси которых совпадают с осями базовых штырей узла вакуумной фиксации коммутационной подложки;

на фиг. 43 - базовые штыри вставлены в базовые отверстия технологического носителя коммутационной подложки;

на фиг. 44 - плоский носитель капиллярных отверстий совмещается своими базовыми отверстиями с базовыми штырями;

на фиг. 45 - плоский носитель капиллярных отверстий посажен на базовые штыри;

на фиг. 46 - технологический носитель чипов (контактами вниз) совмещается своими базовыми отверстиями с базовыми штырями;

на фиг. 47 - технологический носитель чипов посажен на базовые штыри, завершено формирование технологического пакета совмещённых деталей многокристального модуля для последующей капиллярной сборки МКМ (на выноске сверху - увеличенное изображение совмещённых встречных контактов чипа, коммутационной подложки и капиллярного отверстия в плоском носителе).

Установка совмещения и вакуумной фиксации чипов (фиг. 5) включает в себя основание 26, на котором размещён координатный столик 12 с органами управления 31 (по координате X) и 32 (по координате Υ), на котором закреплён блок 33 вакуумной фиксации чипов 1 и др., в верхней части которого имеется жёсткая мембрана 6 с отверстиями 6', изготовленными в координатах контактов 1' чипа 1 и, соответственно, других чипов, расположенных на поддоне 27, с которого чипы, последовательно (друг за другом), переносятся узлом 28 вращений и перемещений чипов по оси Ζ, под управлением манипулятора 30, с помощью вакуумного пинцета 13 на нижнем конце штока 29, в зону совмещения контактов 1' чипа 1 с ответными отверстиями 6' мембраны 6 блока 33 через посредство сдвоенной призмы 16, цветной видеокамеры 18 и цветного видеомонитора 20 оптико-механической системы совмещения, причём блок 33 и вакуумный пинцет 13 подключены к блоку вакуумной откачки 34 по магистралям 35 и 36, соответственно.

Установка совмещения и вакуумной фиксации коммутационной подложки (фиг. 6) включает в себя основание 26, на котором размещён координатный столик 12 с органами управления 31 (по координате X) и 32 (по координате Υ), на котором закреплён блок 43 вакуумной фиксации коммутационной подложки 4, в верхней части которого имеется жёсткая мембрана 6 с отверстиями 6', изготовленными в координатах контактов 4' коммутационной подложки 4, расположенной на поддоне 27, с которого коммутационная подложка 4 переносится узлом 28 вращений и перемещений по оси Ζ, под управлением манипулятора 30, с помощью вакуумного пинцета 13 на нижнем конце штока 29, в зону совмещения контактов 4' коммутационной подложки 4 с ответными отверстиями 6' мембраны 6 блока 43 через посредство сдвоенной призмы 16, цветной видеокамеры 18 и цветного видеомонитора 20 оптико-механической системы совмещения, причём блок 43 и вакуумный пинцет 13 подключены к блоку вакуумной откачки 34 по магистралям 35 и 36, соответственно.

Предпочтительный вариант выполнения изобретения

Предложенная технология капиллярной сборки многокристальных модулей, включающая процесс совмещения трёх систем контактов, размещённых на трёх носителях, реализуется посредством предложенной установки совмещения деталей МКМ в технологический пакет для капиллярной сборки на базе упомянутой настольной установки для флип-чип сборки типа Т-3002РС3 фирмы Ότ. Ттекку (фиг. 4), которая содержит (фиг. 5) основание 26, на верхней поверхности которого размещён двухкоординатный столик с манипуляторами 31 и 32 для ручного управления перемещениями объектов, размещённых на столике, в горизонтальной плоскости по осям X и Υ, соответственно.

Над столиком расположен привод 28 вертикальных перемещений и вращений чипа 1 по оси Ζ через посредство штока 29, с вакуумным присосом на нижнем торце для захвата и удержания чипов, и манипулятора 30. Упомянутый привод имеет возможность перемещений вдоль оси X (двунаправленная стрелка сверху), что позволяет выходить в зону над технологическим поддоном 27 с чипами (контактами вниз) для захвата очередного чипа.

В область между объектом, закреплённым на столике (например, коммутационной подложкой 4фиг. 6), и чипом 1 может вводиться сдвоенная призма 16 оптико-механической системы, которая направляет встречные изображения контактов чипа и коммутационной подложки 4 в цветную видеокамеру 18 для отображения совмещаемых встречных контактов на цветном мониторе 20 в процессе вращений чипа 1 относительно оси Ζ и перемещений коммутационной подложки 4 в плоскости XX.

После совмещения изображений сдвоенная призма 16 оптико-механической системы может быть выведена из области между чипом 1 и столиком 12, чтобы шток 29 мог опустить чип 1 вдоль оси Ζ до соприкосновения контактов чипа 1 со встречными контактами коммутационной подложки 4 (или иного объекта с плоской поверхностью, размещённого на координатном столике 12), без потери достигнутой точности совмещения.

На координатном столике 12 (фиг. 5) закреплён узел 33 вакуумной фиксации чипов на поверхности плоской, жёсткой мембраны 6 (далее - мембрана) с отверстиями, расположенными в координатной сетке встречных контактов коммутационной подложки 4 (фиг. 6). Причём выпуклые контакты чипа 1 частично

- 13 014277 входят в упомянутые отверстия в мембране 6. Через посредство упомянутых отверстий происходит фиксация чипа при вакуумировании полости 10 под мембраной 6 внутри узла 33 через канал в днище узла

33, соединённый шлангом 35 с микровакуумным насосом 34.

Процесс совмещения трёх систем контактов осуществляется следующим образом.

На фиг. 9а изображены детали МКМ, подлежащие совмещению в технологический пакет, в т.ч.: кристаллы ИС (чипы) 1 и 2 с контактами 1' и 2', соответственно, причём чипы ориентированы контактами вниз;

плоский носитель из диэлектрического материала (далее - носитель) 3 капиллярных отверстий 3' с отверстиями 5 для базовых штырей с осями 5 (позиция 11 на фиг. 12), причём носитель 3 обращен стороной А к чипам 1 и 2, а стороной Б - к коммутационной подложке 4;

коммутационная подложка 4 с контактами 4 ориентирована контактами вверх.

Конечный результат совмещения перечисленных выше деталей МКМ изображён на фиг. 11а. Технологический пакет совмещённых деталей, реализующий требуемый результат совмещения, представлен на фиг. 47.

Ниже описаны операции совмещения и формирования технологического пакета фиг. 47 с помощью установки для флип-чип сборки, оснащенной узлом вакуумной фиксации чипов 33 (фиг. 5) или узлом вакуумной фиксации коммутационной подложки 43' (фиг. 6).

Совмещение и формирование технологического пакета фиг. 47 производится в три фазы:

1. Фаза 1 - фаза совмещения (относительно базовых осей 5') контактов 1' и 2' чипов 1 и 2 (фиг. 9а) с имитаторами капиллярных отверстий 3', выполненными в виде сквозных отверстий 6' в плоской, жёсткой мембране 6 по шаблонам носителя 3 капиллярных отверстий 3', обращенной стороной А к контактам 1 и 2' чипов 1 и 2 и являющейся верхней частью вакуумируемой области 10 узла вакуумной фиксации чипов (фиг. 12а), имеющего корпус 7 с базовыми штырями 11 и днищем 8 с каналом 9 для вакуумной откачки.

Фаза 1 завершается переносом чипов 1 и 2 на жёсткий, плоский технологический носитель 22 чипов 1 и 2 (далее - технологический носитель чипов) (фиг. 27), входящий в состав технологического пакета (фиг. 47), с сохранением совмещения относительно базовых осей 5'.

2. Фаза 2 - фаза совмещения (относительно базовых осей 5) контактов 4 коммутационной подложки 4 (фиг. 9а) с имитаторами капиллярных отверстий 3', выполненными в виде сквозных отверстий 6 в плоской, жёсткой мембране 6 по шаблонам носителя 3 капиллярных отверстий 3, обращенной стороной Б к контактам 4' коммутационной подложки 4 и являющейся верхней частью вакуумируемой области 10 узла вакуумной фиксации чипов (фиг. 12а), имеющего корпус 7 с базовыми штырями 11 и днищем 8 с каналом 9 для вакуумной откачки.

Фаза 2 завершается переносом коммутационной подложки 4 (фиг. 9а) на жёсткий, плоский технологический носитель 25 коммутационной подложки 4 (далее - технологический носитель коммутационной подложки), входящий в состав технологического пакета (фиг. 47), с сохранением совмещения относительно базовых осей 5.

3. Фаза 3 - финишная сборка технологического пакета (фиг. 47), состоящего из технологического носителя 25 коммутационной подложки 4, ориентированного контактами 4' вверх, в базовые отверстия которого, с осями 5', совместимыми с осями базовых штырей 11 (фиг. 42, 43), вставлены штыри 11' размещённого на упомянутых штырях 11', над технологическим носителем 25 коммутационной подложки 4, носителя 3 капиллярных отверстий 3', ориентированного стороной Б вниз, к контактам 4' технологического носителя 25 коммутационной подложки (фиг. 44, 45); размещённого на упомянутых штырях 11, над носителем 3 капиллярных отверстий 3, технологического носителя 22 чипов 1 и 2, ориентированного контактами 1' и 2' вниз, навстречу стороне А упомянутого носителя 3 (фиг. 46, 47).

Процесс совмещения чипов на предлагаемой установке в фазе 1' осуществляется следующим образом. На координатном столике 12 установки (фиг. 5), имеющем манипуляторы 32 и 31 для ручного управления перемещением деталей МКМ по координатам X и Υ, размещают и закрепляют узел 33 вакуумной фиксации чипов с плоской, жёсткой мембраной 6, сторона А которой обращена вверх (на фиг. 12а). Вакуумируемый объём 10 узла 33, через канал 9 (фиг. 12а), подключён шлангом 35 к вакуумному насосу 34 (фиг. 5).

Над областью совмещения с мембраной 6 размещают чип 1, контактами 1, направленными вниз (фиг. 5), который захвачен с технологического поддона 27 и удерживается вакуумным пинцетом 13, расположенным на нижнем торце штока 29 узла 28 управления, посредством манипулятора 30, вертикальными перемещениями и вращениями чипа относительно оси Ζ, имеющего возможность горизонтальных перемещений в зону поддона 27. Узел 28 подключён шлангом 36 к вакуумному насосу 34.

В пространство между чипом 1 и мембраной 6 вводят сдвоенную призму 16 (фиг. 8а) оптикомеханической системы совмещения установки, включающей оптический тракт сдвоенная призма 16 цветная видеокамера 18 - цветной видеомонитор 20, предназначенный для одновременного отображения на видеомониторе 20 изображений объектов, расположенных на двух встречных поверхностях, и два тракта управления механическими перемещениями:

тракт перемещений координатного столика 12 в плоскости ΧΥ;

тракт вращений чипа 1 вокруг оси Ζ.

- 14 014277

При этом обратная связь в системе оператор - манипуляторы 31, 32, 30 (X, Υ, Ζ) - объекты совмещения осуществляется оператором установки посредством визуального контроля процесса совмещения на экране видеомонитора 20.

В процессе управляемых перемещений в плоскости ΧΥ мембраны 6 узла 33 вакуумной фиксации чипов, закреплённого на координатном столике 12 (фиг. 8а), и вращений чипа 1 вокруг оси Ζ (фиг. 14, 15), при визуальном контроле совмещения изображений на экране цветного видеомонитора 20, производится совмещение осей симметрии (параллельных оси Ζ) контактов чипа 1 и ответных отверстий в мембране 6.

После завершения процесса совмещения сдвоенная призма 16 оптико-механической системы выводится из пространства между чипом 1 и мембраной 6 (фиг. 16) и шток 29 узла 28 позиционирования чипа по оси Ζ опускает чип 1 до соприкосновения его контактов с ответными отверстиями мембраны 6, без потери точности совмещения (фиг. 17, 18) и механически фиксирует чип 1 в этом положении.

Затем производится откачка воздуха из области 10 узла 33 (фиг. 19) вакуумным насосом 34 через шланг 35 (фиг. 5), при отключении вакуумного пинцета 13, удерживавшего чип 1, чем обеспечивается вакуумная фиксация чипа 1 на мембране 6 и что позволяет поднять шток 14 с вакуумным пинцетом 13 (фиг. 20) для проведения вышеперечисленных операций совмещения, последовательно, со всеми оставшимися чипами, входящими в состав многокристального модуля.

После совмещения и вакуумной фиксации на мембране 6 узла 33 всех чипов (фиг. 21), последовательно, производится посадка на базовые штыри 11 узла вакуумной фиксации чипов:

уплотнительной прокладки-рамки 21 (фиг. 22), причём уплотнительная прокладка рамка может быть выполнена в виде крестообразных перемычек (фиг. 23);

жёсткого, плоского технологического носителя чипов 22, с закреплённой снизу плёнкой 23, на нижнюю поверхность которой, в местах соприкосновения с чипами, нанесён тонкий слой клея 24 (фиг. 24, 25), при этом технологический носитель чипов может быть выполнен с крестообразными перемычками 44', которые предназначены для жёсткой фиксации зон 44 носителя 22, имеющих габариты чипов, относительно базовых отверстий, расположенных по углам носителя 22 и совместимых с базовыми штырями 11 и 11' (фиг. 24).

После приклейки чипов к технологическому носителю чипов 22 и отключения вакуума в объёме 10 узла вакуумной фиксации чипов производится снятие с базовых штырей 11 упомянутого технологического носителя 22 с приклеенными чипами (фиг. 26, 27) и завешается фаза 1 совмещения и формирования технологического пакета (фиг. 47).

Процесс совмещения коммутационной подложки на установке фиг. 6 в фазе 2 осуществляется следующим образом.

На координатном столике 12 установки (фиг. 6), имеющем манипуляторы 32 и 31 для ручного управления перемещением столика по координатам Χ и Υ, размещают и закрепляют узел 43 вакуумной фиксации коммутационной подложки с мембраной 6 (фиг. 12а), сторона Б которой обращена вверх (на фиг. 12 - на виде сверху - мембрана 6 не показана). Вакуумируемый объём 10 узла 43, через канал 9 (фиг. 12а), подключён шлангом 35 к вакуумному насосу 34 (фиг. 6).

Над областью совмещения с мембраной 6 размещают коммутационную подложку 4, контактами 4', направленными вниз (фиг. 6), которая захвачена с технологического поддона 27 и удерживается вакуумным пинцетом 13, расположенным на нижнем торце штока 29 узла 28 (фиг. 6) управления, посредством манипулятора 30, вертикальными перемещениями и вращениями коммутационной подложки относительно оси Ζ, имеющего возможность горизонтальных перемещений в зону поддона 27. Узел 28 подключён шлангом 36 к вакуумному насосу 34 (фиг. 6).

В пространство между коммутационной подложкой 4 и мембраной 6 вводят сдвоенную призму 16 (фиг. 29) оптико-механической системы совмещения установки (фиг. 6), включающей оптический тракт сдвоенная призма 16 - цветная видеокамера 18 - цветной видеомонитор 20, предназначенный для одновременного отображения на видеомониторе 20 изображений объектов, расположенных на двух встречных поверхностях, и два тракта управления механическими перемещениями:

тракт перемещений координатного столика 12 в плоскости ΧΥ;

тракт вращений коммутационной подложки 4 вокруг оси Ζ.

При этом обратная связь в системе оператор - манипуляторы 31, 32, 30 (X, Υ, Ζ) - объекты совмещения осуществляется оператором установки через визуальный контроль процесса совмещения на экране видеомонитора 20.

В процессе управляемых перемещений в плоскости ΧΥ мембраны 6 узла 43 вакуумной фиксации коммутационной подложки, закреплённой на координатном столике 12 (фиг. 6), и вращений коммутационной подложки 4 вокруг оси Ζ (фиг. 29, 30), при визуальном контроле совмещения изображений на экране цветного видеомонитора 20, производится совмещение осей симметрии (параллельных оси Ζ) контактов коммутационной подложки 4 и ответных отверстий в мембране 6.

После завершения процесса совмещения сдвоенная призма 16 оптической системы выводится из пространства между коммутационной подложкой 4 и мембраной 6 (фиг. 31) и шток 29 узла 28 позиционирования коммутационной подложки по оси Ζ опускает коммутационную подложку 4 до соприкосно- 15 014277 вения её контактов 4 с ответными отверстиями мембраны 6, без потери точности совмещения (фиг. 32) и механически фиксирует коммутационную подложку 4 в этом положении.

Затем производится откачка воздуха из области 10 узла 43 (фиг. 33) вакуумным насосом 34 через шланг 35 (фиг. 6), при отключении вакуумного пинцета 13, удерживавшего коммутационную подложку 4, чем обеспечивается вакуумная фиксация коммутационной подложки 4 на мембране 6 и что позволяет поднять шток 29 с вакуумным пинцетом 13 (фиг. 34, 35).

После совмещения и вакуумной фиксации на мембране 6 узла 43 коммутационной подложки 4 (фиг. 33) последовательно производится посадка на базовые штыри 11 узла вакуумной фиксации коммутационной подложки (фиг. 36):

уплотнительной прокладки-рамки 21 (фиг. 36, 37);

жёсткого, плоского технологического носителя 25 коммутационной подложки 4 (далее - технологический носитель коммутационной подложки), с закреплённой снизу плёнкой 23, на нижнюю поверхность которой, в местах соприкосновения с коммутационной подложкой 4, нанесён тонкий слой клея 24 (фиг. 38, 39), при этом жёсткий, плоский технологический носитель 25 коммутационной подложки выполнен с перемычками 45 (фиг. 38а).

После приклейки коммутационной подложки 4 к технологическому носителю 25 и отключения вакуума в объёме 10 узла вакуумной фиксации коммутационной подложки производится снятие с базовых штырей 11 упомянутого технологического носителя 25 с приклеенной коммутационной подложкой (фиг. 40, 41) и завершается фаза 2 совмещения и формирования технологического пакета (фиг. 47).

Процесс финишной сборки технологического пакета (фиг. 47) - фаза 3, завершается следующим образом. В базовые отверстия технологического носителя 25 коммутационной подложки 4 (фиг. 42), с осями 5', совместимыми с осями базовых штырей 11 упомянутых узлов 33 и 43, вставляются штыри 11' (фиг. 42, 43), при этом упомянутый технологический носитель 25 ориентирован таким образом, что контакты 4' коммутационной подложки 4 направлены вверх.

Затем, на упомянутые штыри 11', через посредство базовых отверстий 5 в носителе 3 капиллярных отверстий 3' (фиг. 9а), нанизывается упомянутый носитель 3, ориентированный стороной Б вниз, к контактам 4' технологического носителя 4 (фиг. 44, 45). После чего на упомянутые штыри 11, через посредство базовых отверстий в технологическом носителе 22 чипов, с осями 5, совместимыми с осями базовых штырей 11 упомянутых узлов 33 и 43, надевается упомянутый технологический носитель 22 чипов 1 и 2, ориентированный контактами 1' и 2' упомянутых чипов вниз, навстречу стороне А упомянутого носителя 3 (фиг. 46, 47).

Таким образом, технологический пакет фиг. 47 реализует совмещение деталей МКМ, необходимое для достижения результата, изображённого на фиг. 11а.

Промышленная применимость

На основе предлагаемой группы изобретений можно сформировать сборочный участок для НИОКР-прототипирования и мелкосерийного производства МКМ по технологии капиллярной сборки.

Минимальный состав основного оборудования участка: две установки совмещения и посадки кристаллов и одна установка вакуумной пайки, причём установки совмещения будут реализованы на основе решений в соответствии с предлагаемой группой изобретений. Оценка производительности такого минимального участка 100 тыс. МКМ в год.

Кратное масштабирование участка повышает его производительность в соответствующей кратности. Кроме того, по результатам эксплуатации участка сборки МКМ по технологии капиллярной сборки, на базе усовершенствованного стандартного оборудования, представляется возможным и целесообразным создание собственной сборочной машины настольного типа, оптимально совмещающей в себе две основные операции капиллярной сборки: совмещение 3-х носителей контактов и вакуумную пайку.

Это позволит гармонизировать процесс капиллярной сборки, повысить качество и производительность сборки и при этом в разы снизить цену сборочного оборудования, что, в конечном счёте, будет способствовать распространению капиллярной сборки.

Анализ объёма рынка оборудования для мелкосерийной сборки МКМ показал следующее. Компания Бт. Ттекку АС поставляет около 50 установок Т-300х-РС3 в год, примерно на 5 млн €. В Москве установка Т-3002-РС3, в договорной комплектации, обходится Заказчику в 135 тыс. € (на условиях поставки СКЛАД МОСКВА, включая упаковку, транспортировку до Москвы со страховкой, таможенную очистку, шеф-монтажные и пусконаладочные работы, обучение, 1 год гарантии, НДС 18%).

Можно полагать, что всего в мире примерно 10 поставщиков настольного сборочного оборудования для мелкосерийной флип-чип сборки, с общим годовым выпуском ~500 установок по ~100 тыс. € /шт на общую сумму ~50 млн €.

Сам по себе объём рынка незначителен. Но это оборудование, несмотря на малую производительность (до 100 тыс. шт./год), играет громадную роль при прототипировании и отработке новых МКМизделий в процессе НИОКР. При этом фактическая себестоимость (цена) опытных образцов конечной продукции (МКМ) может отличаться в 100-1000 раз от цены этого изделия в серийном производстве - и это нормально для НИОКР. Т.е. бизнес - не в поставках оборудования (здесь рынок поделён), а в производстве высокоценной конечной НИОКР-продукции с помощью этого оборудования, адаптированного к

- 16 014277 капиллярной сборке на основе предлагаемого изобретения.

Экономическая оценка заявленной группы изобретений производилась следующим образом. Известно, что на этапе отработки и испытания конструкции заказного изделия необходимо собрать и испытать примерно две тысячи штук экспериментальных и опытных образцов изделий (на объём испытаний по стандарту США по сборке изделий микроэлектроники 1ЕОЭЕС требуется примерно две тысячи изделий). Затем следует заказ на изготовление партий изделий ~10 тысяч штук. Итак, требуется ~12 тысяч изделий на НИОКР + выпуск заказной партии.

Обслуживание десяти НИОКР в год - это сборка 20 тысяч (НИОКР) +100 тысяч (пилотное производство) =120 тыс. МКМ в год. Это годовая загрузка для двух установок типа Т-300х-РС3 компании Όγ. Тгезку АО (Швейцария) стоимостью около ~2 х 100 = 200 тысяч € (в составе минимального сборочного участка целесообразно иметь 2 установки: одна - для обслуживания НИОКР, другая - для пилотного производства).

Оценим стоимость сборки МКМ в НИОКР-прототипировании и пилотном производстве на примере МКМ с кремниевой коммутационной подложкой 100x100 мм на 16 чипов с размерами 10х10 мм и матрицей на 20х20=400 контактов.

Стоимость чипов: 16 чип х 20 €/чип = 320 €. Стоимость сборки такого МКМ в НИОКР примерно 100% от стоимости чипов, т.е. около 300 €/штук. Стоимость сборки в пилотном производстве примерно 30% от стоимости чипов, т.е. около 100 €/штук.

Т.о. упомянутый минимальный сборочный участок может дать в год продукции 1и-1ес11 уровня на 300 €/штук х 20 тысяч штук (НИОКР) + 100 €/штук х 100 тысяч штук (пилотное производство) = 6 млн € (НИОКР) + 10 млн € (пилотное производство) = 16 млн/€ в год (это без учёта стоимости комплектующих чипов, т.е. фактически, это прибавочная стоимость от сборки). Примером востребованности описываемых работ является заказ РОСКОСМОСА (результаты конкурса 2006 г. размещены на официальном сайте РОСКОСМОСа: ййр://тетете.го8СО8то8.ги/6о8Огбег8Ь181.а8р?МОКОЕК=21.

Ниже приведено содержание Заказа РКА (РОСКОСМОС) на разработку технологии изготовления и оборудования для сборки МКМ.

Заказ: разработка конструкторско-технологических решений изготовления специализированного многокристального модуля (МКМ) в объемно-планарном исполнении на основе бескорпусных больших интегральных схем (БИС) для устройств бортовой обработки информации изделий РКТ.

Группа: ОКР.

Выиграл: Сумма государственного контракта 17400 тыс. руб (725 тыс. $, по курсу 1 $ = 24 руб).

Заказчик: РОСКОСМОС.

Задание: Создание технологических процессов изготовления специализированного многокристального модуля в объемно-планарном исполнении на основе бескорпусных БИС для устройств бортовой обработки информации со следующими параметрами:

количество кристаллов в МКМ, шт - 20-30;

плотность проводников в МКМ, см/см² - 2000;

минимальная ширина проводников, мкм - 10.

Приведённые данные (в части цены и задания) являются типичными для НИОКР по проектированию, изготовлению и испытанию опытных партий заказных МКМ.

Разумное масштабирование и оптимизация сборочного участка, с учётом патентованной эксклюзивности основных аспектов С2/С3-МКМ-технологии капиллярной сборки, создаёт предпосылки для создания высокорентабельного сборочного производства требуемой производительности для выпуска уникальной МКМ-продукции.

Подобное сборочное производство мировой индустрии микроэлектронной аппаратуры именуется аззетЫу Гоипбгу. Заявители - авторы данного изобретения, в 2000-х годах взаимодействовали с подобной аззетЫу Гоиибгу - компанией 1РАС в г. Сан Хосе (США), специализировавшейся на экспериментальной и пилотной сборке (способом сварки) при ВОА-корпусировании новой продукции (чипов) своих клиентов (~70 компаний, в числе которых: АМЭ, ХШЕЫХ и др. известные компании).

Для успешной реализации бизнес-проекта создания сборочного производства (аззетЫу Гоипбгу) для НИОКР-прототипирования и пилотного производства МКМ на базе С2/С3-МКМ-технологии капиллярной сборки необходимо обеспечить патентную защиту конструктивно-технологических решений и устройств по данной заявке.

Ноу-хау, накопленное в процессе формирования аззетЫу Гоипбгу для МКМ и отладки на ней сквозного маршрута проектирование-сборка МКМ, позволит не только выйти на желаемые годовые объёмы производства по сборке заказных МКМ (например, ~200 млн €), но и откроет дорогу новому витку бизнеса - лицензионному тиражированию аззетЫу Гоипбгу по ТТ клиентов, определяющих необходимую производительность собственного пилотного производства для выпуска МКМ конкретного конструктивного исполнения.

Claims (14)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Способ совмещения элементов многокристальных модулей, включающий подготовку контактов на чипах и коммутационной подложке для пайки, размещение и закрепление коммутационной подложки контактами вверх на координатном столике установки совмещения, имеющем манипуляторы, обеспечивающие перемещение коммутационной подложки в плоскости ΧΥ, захват первого чипа контактами вниз с технологического поддона вакуумным пинцетом манипулятора по оси Ζ установки совмещения и его размещение над коммутационной подложкой в области совмещения встречных контактов первого чипа и коммутационной подложки, ввод в пространство между упомянутым чипом и областью коммутационной подложки с ответными контактами сдвоенной призмы оптико-механической системы совмещения изображений встречных контактов, совмещение на цветном экране монитора изображений контактов первого чипа с изображениями ответных встречных контактов коммутационной подложки, снимаемых видеокамерой через посредство упомянутой сдвоенной призмы, управляя перемещением коммутационной подложки, закреплённой на координатном столике установки, по координатам Χ,Υ, и вращая первый чип вокруг оси Ζ, выведение, по завершении совмещения сдвоенной призмы оптико-механической системы совмещения изображений встречных контактов из пространства между первым чипом и коммутационной подложкой, прецизионное, без потери взаимной ориентации по осям Χ,Υ, опускание первого чипа по оси Ζ до соприкосновения его контактов с ответными контактами коммутационной подложки и его временная, до завершения пайки, фиксация в этом положении манипулятором по оси Ζ, окончательная фиксация совмещённых встречных контактов чипа и коммутационной подложки пайкой, отведение манипулятора по оси Ζ от первого чипа, зафиксированного пайкой на коммутационной подложке, и повторение вышеупомянутых операций со всеми остальными чипами многокристального модуля, отличающийся тем, что подготавливают контакты на чипах и коммутационной подложке для пайки через капиллярные отверстия, выполненные в плоском носителе из диэлектрического материала, размещают и закрепляют на упомянутом координатном столике установки совмещения узел для вакуумной фиксации чипов на плоской жёсткой мембране, установленной в верхней части корпуса упомянутого узла совмещения и содержащей сквозные отверстия - имитаторы капиллярных отверстий, сформированные в упомянутой мембране по шаблонам упомянутого носителя капиллярных отверстий, размещают, с помощью манипулятора по оси Ζ, первый чип, контактами вниз, над областью совмещения с ответными сквозными отверстиями в упомянутой мембране, вводят в пространство между первым чипом и областью мембраны с ответными сквозными отверстиями, сдвоенную призму оптико-механической системы совмещения изображений встречных контактов упомянутой установки, совмещают на цветном экране монитора изображения контактов первого чипа с изображениями ответных сквозных отверстий в упомянутой мембране, снимаемых видеокамерой через посредство сдвоенной призмы оптико-механической системы, управляя перемещением мембраны узла вакуумной фиксации, закреплённого на координатном столике установки, по координатам Χ,Υ и вращая первый чип вокруг оси Ζ, выводят, по завершении совмещения, сдвоенную призму оптико-механической системы совмещения изображений встречных контактов из пространства между первым чипом и упомянутой мембраной, производят прецизионное, без потери взаимной ориентации по осям Χ,Υ, опускание первого чипа по оси Ζ до соприкосновения его контактов с ответными сквозными отверстиями, выполненными в упомянутой мембране, и фиксацию первого чипа в этом положении манипулятором по оси Ζ, затем, осуществляя откачку воздуха из объёма под мембраной, фиксируют первый чип на мембране узла вакуумной фиксации чипов и отводят манипулятор по оси Ζ установки от первого чипа, зафиксированного на мембране узла вакуумной фиксации, после чего проводят вышеупомянутые операции со всеми остальными чипами многокристального модуля, фиксируя все чипы на мембране узла вакуумной фиксации чипов, после чего выполняют посадку уплотнительной прокладки-рамки на базовые штыри узла вакуумной фиксации чипов, а затем посадку на эти же штыри жёсткого, плоского технологического носителя чипов с приклеенной снизу плёнкой, покрытой слоем клея в областях контактирования с чипами, приклеивают чипы тыльной стороной к упомянутому жёсткому носителю, после чего отключают вакуумную фиксацию чипов на плоской, жёсткой мембране узла вакуумной фиксации чипов, снимают жёсткий, плоский носитель с приклеенными чипами с базовых штырей узла вакуумной фиксации, после чего размещают и закрепляют на координатном столике Χ,Υ установки узел для вакуумной фиксации коммутационной подложки на плоской, жёсткой мембране, установленной в верхней части корпуса упомянутого узла, содержащей сквозные отверстия - имитаторы капиллярных отверстий, сформированные в упомянутой мембране по шаблонам упомянутого носителя капиллярных отверстий, производят захват коммутационной подложки контактами вниз с технологического поддона упомянутым вакуумным пинцетом манипулятора по оси Ζ упомянутой установки совмещения, размещают с помощью манипулятора по оси Ζ упомянутую коммутационную подложку контактами вниз над областью совмещения с ответными сквозными отверстиями в упомянутой мембране, вводят в пространство между коммутационной подложкой и областью мембраны с ответными сквозными отверстиями сдвоенную призму оптико-механической системы совмещения изображений встречных контактов упомянутой установки, совмещают на цветном экране монитора изображения контактов коммутационной подложки с изображениями ответных сквозных отверстий в упомянутой мембране, снимаемых видеока- 18 014277 мерой через посредство сдвоенной призмы оптико-механической системы, управляя перемещением мембраны узла вакуумной фиксации коммутационной подложки, закреплённого на координатном столике установки по координатам Χ,Υ, и вращая коммутационную подложку вокруг оси Ζ, выводят по завершении совмещения сдвоенную призму оптико-механической системы совмещения изображений встречных контактов из пространства между коммутационной подложкой и плоской, жёсткой мембраной узла вакуумной фиксации коммутационной подложки, производят прецизионное без потери взаимной ориентации по осям Χ,Υ опускание коммутационной подложки по оси Ζ до соприкосновения её контактов с ответными сквозными отверстиями в упомянутой мембране и фиксацию коммутационной подложки в этом положении манипулятором по оси Ζ, после чего, осуществляя откачку воздуха из объёма под плоской, жёсткой мембраной, фиксируют коммутационную подложку на плоской, жёсткой мембране узла вакуумной фиксации коммутационной подложки, затем отводят манипулятор по оси Ζ установки от коммутационной подложки, зафиксированной на плоской, жёсткой мембране узла вакуумной фиксации коммутационной подложки, затем последовательно выполняют посадку на базовые штыри узла вакуумной фиксации коммутационной подложки уплотнительной прокладки-рамки и жёсткого плоского технологического носителя коммутационной подложки с приклеенной снизу плёнкой, покрытой слоем клея в области контактирования с коммутационной подложкой, приклеивают коммутационную подложку тыльной стороной к упомянутому жёсткому, плоскому технологическому носителю коммутационной подложки, отключают вакуумную фиксацию коммутационной подложки на жёсткой, плоской мембране узла вакуумной фиксации коммутационной подложки и снимают с базовых штырей узла вакуумной фиксации коммутационной подложки упомянутый технологический носитель с приклеенной коммутационной подложкой, после чего осуществляют посадку на базовые штыри, совместимые с базовыми штырями упомянутых узлов вакуумной фиксации чипов и коммутационной подложки, технологического носителя с приклеенной коммутационной подложкой контактами вверх, посадку на эти же базовые штыри упомянутого носителя капиллярных отверстий стороной, ответной коммутационной подложке, направленной вниз, и затем посадку на эти же базовые штыри технологического носителя с приклеенными чипами контактами вниз, чем завершают совмещение контактов чипов с встречными контактами коммутационной подложки через капиллярные отверстия, выполненные в упомянутом плоском носителе из диэлектрического материала, и получают пакет деталей многокристального модуля, подготовленного для капиллярной сборки в установке вакуумной пайки.
2. 2. Установка для реализации способа по п.1, включающая основание, на верхней поверхности которого размещена оптико-механическая система совмещения встречных контактов чипов и коммутационной подложки, содержащая двухкоординатный столик с манипуляторами для управления перемещениями в горизонтальной плоскости по осям Χ и Υ коммутационной подложкой, закрепляемой на столике, узел с манипулятором вертикальных перемещений и вращений чипов по оси Ζ через посредство вертикально расположенного штока с вакуумным пинцетом на его нижнем торце, подключённым к вакуумному насосу, служащим для захвата и удержания чипов в процессе совмещения, при этом упомянутый узел снабжён приводом горизонтального перемещения, служащим для достижения области расположения технологического поддона с размещённьми на нём чипами, осуществления их поочерёдного захвата, доставки в зону совмещения и установки на коммутационной подложке, закреплённой на упомянутом двухкоординатном столике, сдвоенную призму упомянутой оптико-механической системы, цветную видеокамеру и цветной монитор для отображения упомянутых встречных контактов в процессе их совмещения путём управления перемещениями коммутационной подложки по координатам Χ,Υ и поворотами чипа вокруг оси Ζ, отличающаяся тем, что упомянутая установка дополнительно снабжена узлом вакуумной фиксации чипов и узлом вакуумной фиксации коммутационной подложки, при этом упомянутые узлы вакуумной фиксации выполнены с возможностью закрепления на упомянутом двухкоординатном столике и подключения к вакуумному насосу по независимым каналам.
3. 3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что узел вакуумной фиксации чипов, закреплённый на двухкоординатном столике установки, содержит преимущественно прямоугольный корпус с днищем, в котором выполнен канал для откачки воздуха из полости, образованной днищем, боковыми стенками упомянутого корпуса и жёсткой, плоской мембраной, на верхней поверхности которой фиксируются чипы, с базовыми посадочными отверстиями по её углам, размещённой на верхнем торце корпуса, по углам которого имеются базовые штыри узла вакуумной фиксации чипов, уплотнительную прокладку-рамку с отверстиями по углам, посредством которой она надета аналогично мембране на упомянутые базовые штыри сверху мембраны, в которой кроме посадочных отверстий имеются отверстия, выполненные в единой координатной сетке встречных контактов чипов, коммутационной подложки и упомянутого носителя капиллярных отверстий, жёсткий, плоский технологический носитель чипов, выполненный из теплопроводного материала с отверстиями по углам, выполненными аналогично отверстиям в уплотнительной прокладке-рамке, на нижней стороне которого закреплена термостойкая плёнка, на нижней поверхности которой в местах её соприкосновения с чипами нанесён тонкий слой клея.
4. 4. Установка по п.2, отличающаяся тем, что узел вакуумной фиксации коммутационной подложки, закреплённый на двухкоординатном столике установки, содержит преимущественно прямоугольный корпус с днищем, в котором выполнен канал для откачки воздуха из полости, образованной днищем,

   - 19 014277 боковыми стенками упомянутого корпуса и жёсткой, плоской мембраной, на верхней поверхности которой фиксируется коммутационная подложка с посадочными отверстиями по её углам, размещённой на верхнем торце корпуса, по углам которого имеются базовые штыри узла вакуумной фиксации коммутационной подложки, уплотнительную прокладку-рамку с отверстиями по углам, посредством которой она надета аналогично мембране на упомянутые базовые штыри сверху мембраны, в которой кроме посадочных отверстий имеются отверстия, выполненные в единой координатной сетке встречных контактов чипов, коммутационной подложки и носителя капиллярных отверстий, жёсткий, плоский технологический носитель коммутационной подложки, выполненный из теплопроводного материала с отверстиями по углам, выполненными аналогично отверстиям в уплотнительной прокладке-рамке, на нижней стороне которого закреплена термостойкая плёнка, на нижней поверхности которой в местах её соприкосновения с коммутационной подложкой нанесён тонкий слой клея.
5. 5. Установка по любому из пп.3 или 4, отличающаяся тем, что отверстия в упомянутой плоской, жёсткой мембране сформированы по шаблонам носителя капиллярных отверстий.
6. 6. Установка по любому из пп.3 или 4, отличающаяся тем, что уплотнительная прокладка-рамка выполнена с размерами, равными внешнему контуру торца корпуса.
7. 7. Установка по п.3, отличающаяся тем, что толщина уплотнительной прокладки-рамки выполнена равной толщине чипа.
8. 8. Установка по п.4, отличающаяся тем, что толщина уплотнительной прокладки-рамки выполнена равной толщине коммутационной подложки.
9. 9. Установка по п.3, отличающаяся тем, что жёсткий, плоский технологический носитель чипов выполнен из теплопроводного материала.
10. 10. Установка по п.4, отличающаяся тем, что жёсткий, плоский технологический носитель коммутационной подложки выполнен из теплопроводного материала.
11. 11. Установка по п.3, отличающаяся тем, что вакуумируемая область под мембраной узла вакуумной фиксации чипов разделена воздухонепроницаемыми перегородками на зоны под чипами, причём каждая зона вакуумируется через свой канал в днище корпуса независимо от других зон.
12. 12. Установка по п.3, отличающаяся тем, что упомянутый технологический носитель чипов представляет собой рамку, совпадающую по габаритам и базовым отверстиям с вышеупомянутой уплотнительной прокладкой-рамкой, и фрагменты, выполненные в габаритах чипов, причём эти фрагменты связаны с рамкой и между собой прочными перемычками, а упомянутая плёнка, прикреплённая снизу, выполнена сплошной.
13. 13. Установка по п.4, отличающаяся тем, что узел вакуумной фиксации коммутационной подложки выполнен с мембраной для коммутационной подложки, состоящей из отдельных фрагментов, с зазорами между ними в плоскости ΧΥ.
14. 14. Установка по п.13, отличающаяся тем, что, по крайней мере, некоторые из упомянутых фрагментов являются чипами.