[Ekaterina.griffon 0]

В сферу своей деятельности, к слову я интервьюер, приходится разбираться за короткий срок в различных темах и областях.

Мне предстоит брать интервью у директора по производству и начальника управления развития технологий в крупнейшей компании по производству микроэлектроники. В связи с этим, прошу помочь разобраться в предмете моего исследования - алюминиевой микронной проволоки для микросварки.

Хотя, наверное лучше начать еще более глубже, ведь пока я не понимаю даже устройство микросхемы. Собственно, вот ряд моих вопросов, в которых хочу просить помочь разобраться:

Микросхема и чип, в чем разница? Из чего состоит микросхема (интересует терминология)? Что такое пластина/кристалл/ выводы и т.д.? 

В каких случаях используется алюминиевая микропроволока для микросварки в микросхемах/ чипах?

Можно ли узнать количество используемой алюминиевой микропроволоки для микросварки на 1 единицу чипа / микросхемы?

Я буду безмерно благодарна за любую помощь и снисходительность относительно моей невежественности

[MegaVolt 25]

4 минуты назад, Ekaterina.griffon сказал:

Микросхема и чип, в чем разница? Из чего состоит микросхема (интересует терминология)? Что такое пластина/кристалл/ выводы и т.д.? 

В каких случаях используется алюминиевая микропроволока для микросварки в микросхемах/ чипах?

Можно ли узнать количество используемой алюминиевой микропроволоки для микросварки на 1 единицу чипа / микросхемы?

Я буду безмерно благодарна за любую помощь и снисходительность относительно моей невежественности

Попробуем :)
Пластина это вот этот кружок из кремния с нанесённым на неё хитрым способом рисунком.

Каждый квадратик этого узора после разрезания на кусочки это называется кристалл.
Если кристалл установить в корпус и припаять проволочками получается микросхема или англицизм- чип.

Кристалл паяется проволокой к выводам. Т.е. ножкам микросхемы.

Сколько её нужно это большой вопрос ибо микросхемы бывают разные как по размеру так и по количеству ножек. На каждую ножку нужно от пары мм до 10мм...

15 минут назад, Ekaterina.griffon сказал:

В каких случаях используется алюминиевая микропроволока для микросварки в микросхемах/ чипах?

В большинстве случаев перешли на алюминий по крайней мере в цивилизованном мире. Золотая проволока осталась там где важна надёжность и долговечность - у военных и космонавтов.
У нас золото может быть и на обычных микросхемах.... 

[Ekaterina.griffon 0]

Я думала пластина это то, на что крепятся кристаллы:)

А что из себя тогда представляет корпус? из чего состоит он? 

Каждый кристалл припаянный к корпусу называется микросхемой/чипом или весь корпус будет 1 микросхемой?

Любое количество кристаллов может быть расположено на корпусе или есть среднее возможное значение?

Кристаллы могут быть разных размеров?

 

А еще Вы сегодня лучший человек на свете! Спасибо!)

[Alex11 3]

Корпуса бывают разные. Могут быть керамические - как на предпоследней картинке в предыдущем посте, могут быть с шариковыми выводами (BGA) - как на последней картинке - маленькая печатная плата (выводы с обратной стороны, их не видно). Могут быть пластиковые - тогда кристалл разваривается на выводы, соединенные рамкой в одно целое, затем все это заливается пластиком и рамка обрезается, остаются отдельные выводы, выходящие из платсика.

Микросхемой будет называться корпус со свем содержимым. В корпусе может быть несколько кристаллов, но большинство микросхем состоит из одного кристалла. Бывает из 2-3, в среднем не больше. Кристаллы бывают очень разных размеров в зависимости от функциональности и технологии. Максимум, где-то 15х15 мм.

[Сергей Борщ 119]

Стоит еще добавить, что бывают бескорпуснЫе микросхемы - это когда кристалл приклеивается сразу к плате и проволочки развариваются прямо с площадок кристалла на дорожки платы. А потом все это заливается каплей пластика:

И чтобы иметь общее представление о многообразии корпусов микросхем - можно бегло посмотреть картинки, которые яндекс выдаст по запросу "микросхема корпус". Те картинки, что показал MegaVolt - корпуса без крышек, в обычной жизни встретить их в таком виде маловероятно.

 

1 час назад, Ekaterina.griffon сказал:

к слову я интервьюер,

Это новое название для окончательно дискредитированного "журналист"?

1 час назад, Ekaterina.griffon сказал:

В связи с этим, прошу помочь разобраться в предмете моего исследования

А вот это вызывает уважение.

[one_eight_seven 3]

2 hours ago, Alex11 said:

Максимум, где-то 15х15 мм.

46000 кв. мм

https://cerebras.net/wp-content/uploads/2021/03/CS_Wafer_Sean2-scaled.jpg

Изменено 24 мая, 2022 пользователем one_eight_seven

[Ekaterina.griffon 0]

15 часов назад, Alex11 сказал:

В корпусе может быть несколько кристаллов, но большинство микросхем состоит из одного кристалла. Бывает из 2-3, в среднем не больше. Кристаллы бывают очень разных размеров в зависимости от функциональности и технологии. Максимум, где-то 15х15 мм.

1. Подскажите, всегда будет необходимо одинаковое кол-во алюминиевой проволоки для разварки 1 кристалла? 

2. Размер кристалла зависит от назначения микросхемы?

3. Если я попробую рассчитать объем микронной алюминиевой проволоки, необходимый для производство микросхем, крупными российскими компаниями, исходя из количества и характеристик указанных в таблице: 

• Получится ли?
• Что в данном случае имеется ввиду под пластиной? То, что режут на кристаллы?
• Можно ли предположить, что для определенного диаметра пластины необходимо +/- определенное кол-во проволоки?

 

15 часов назад, Сергей Борщ сказал:

Стоит еще добавить, что бывают бескорпуснЫе микросхемы - это когда кристалл приклеивается сразу к плате и проволочки развариваются прямо с площадок кристалла на дорожки платы.

Будет ли разница в материале проволоки для производства разного типа микросхем?

Предположу, что золото, алюминий и медь имеют разные немного свойства и, наверное, необходима разная технология? 

 

15 часов назад, Сергей Борщ сказал:

Это новое название для окончательно дискредитированного "журналист"?

скорее точное обозначение моего статуса в данный момент. Журналист звучало бы слишком размыто.

Изменено 25 мая, 2022 пользователем Ekaterina.griffon

[MegaVolt 25]

16 часов назад, Ekaterina.griffon сказал:

Каждый кристалл припаянный к корпусу называется микросхемой/чипом или весь корпус будет 1 микросхемой?

Любое количество кристаллов может быть расположено на корпусе или есть среднее возможное значение?

Кристаллы могут быть разных размеров?

Обычная микросхема содержит 1 кристалл. Но мир меняется и в современном мире может быть несколько кристаллов в одном корпусе.
Вот например 2 кристалла в одном корпусе:

Есть так же огромные микросхемы в которых может быть ооочень много кристаллов: 

Но как вы можете заметить они установлены по другой технологии без проволочек. Рискну предположить что их число в российской элементной базе ничтожно.

Кристаллы конечно могут быть разных размеров. И само собой с одной пластины их будет получаться разное количество. Плюс не все квадратики полученные с одной пластины будут работоспособными. Их выкинут без установки в корпус. Процент выхода годных почти секретный :(

  

15 минут назад, Ekaterina.griffon сказал:

1. Подскажите, всегда будет необходимо одинаковое кол-во алюминиевой проволоки для разварки 1 кристалла? 

2. Размер кристалла зависит от назначения микросхемы?

3. Если я попробую рассчитать объем микронной алюминиевой проволоки, необходимый для производство микросхем, крупными российскими компаниями, исходя из количества и характеристик указанных в таблице: 

• Получится ли?
• Что в данном случае имеется ввиду под пластиной? То, что режут на кристаллы?
• Можно ли предположить, что для определенного диаметра пластины необходимо +/- определенное кол-во проволоки?

1. Для одного конкретного типа микросхемы да. Разварка проволоки происходит роботом по этому затраты на одну микросхему одинаковы.
2. Да конечно. Чем более сложную функцию выполняет микросхема тем больше её размер. Но... есть нюанс. Есть разные технологии изготовления микросхем. Они обычно указываются а нм. Например технология 350нм и технология 90нм отличаются в размерах в несколько раз хотя выполняют одну и ту же функцию.

3. Если достать все необходимые данные то рассчитать можно но реально по моему только очень очень грубая прикидка.

Для расчёта нужно взять: число выпускаемых типов микросхем * число пластин с этим типом микросхем * на число кристаллов на одной пластине * на процент выхода годных * на количество проволоки на один кристалл. Из этого почти всё неизвестно. По этому прикидка может быть только плюс минус лапоть.

[Ekaterina.griffon 0]

Алюминиевая металлизация на кристаллах и корпусах - что означает этот термин? 

[MegaVolt 25]

3 минуты назад, Ekaterina.griffon сказал:

Алюминиевая металлизация на кристаллах и корпусах - что означает этот термин? 

Кристалл состоит из множество слоёв наносимых по особым маскам. Некоторые слои могу быть изготовлены из алюминия. Это если речь про кристалл. 
Что означает термин относительно корпуса затрудняюсь ответить... нужно знать контекст. Но по любому металлизация это тонкий слой металла покрывающий что либо.

[sayya_78 3]

Количество алюминия для этого пренебрежительно мало, можете сами посчитать: диаметр проволоки хоть золотой хоть алюминиевой - 25микрон (25*10^-6м) длинна 5- 15мм.

19 minutes ago, Ekaterina.griffon said:

2. Размер кристалла зависит от назначения микросхемы?

Да, чем сложнее функционал микросхемы тем больше кристалл

 

20 minutes ago, Ekaterina.griffon said:

• Получится ли?
• Что в данном случае имеется ввиду под пластиной? То, что режут на кристаллы?
• Можно ли предположить, что для определенного диаметра пластины необходимо +/- определенное кол-во проволоки?

Да получиться, только каков смысл этого расчета? Проволока в данном случае составляет примерно как стоимость жидкость для омывания стекол к стоимости автомобиля.

Львиную долю составляет стоимость самого кристалла и его корпусирование (установка кристалла в корпус), причем кристаллы вырезанные из одной пластины как правило идут и для ОТК (пластиковый корпус самый дешевый) и для военных и  для космоса(металлокерамический корпус стоимость которого может составлять до 50% стоимости готовой микросхемы).

Так же на стоимость влияет так называемое количество выхода годных кристаллов из пластины, часть кристаллов может быть не работоспособной или не удовлетворять заложенным характеристикам уже на пластине, часть повреждается в процессе резки пластины.

Ну и немаловажную часть испытаний составляет стоимость  испытаний. 

12 minutes ago, Ekaterina.griffon said:

Алюминиевая металлизация на кристаллах и корпусах - что означает этот термин?

Выводы корпуса как правило изготавливают из меди, контактные площадки кристалла, места куда привариваются те самые проволочки могут быть выполнены из разных металлов (медь, золото, никель, алюминий, паладий и т.д.). Так вот чтоб проволока и вывод, контактная площадка не образовывали гальваническую пару и не имели "электрических неоднородностей" их контактные поверхности стараются выполнять из одного металла.

[Ekaterina.griffon 0]

8 минут назад, sayya_78 сказал:

Проволока в данном случае составляет примерно как стоимость жидкость для омывания стекол к стоимости автомобиля.

Правильно ли я понимаю, что стоимость затрачиваемая на проволоку от общей стоимость микросхемы будет составлять 1%, а то и меньше?

[Arlleex 131]

2 минуты назад, Ekaterina.griffon сказал:

Правильно ли я понимаю, что стоимость затрачиваемая на проволоку от общей стоимость микросхемы будет составлять 1%, а то и меньше?

Думаю, в тысячи раз меньше, чем уже указанный Вами 1%. Но надо понимать, что микросхемы разные бывают, есть копеечные, а есть в цену авто.

[sayya_78 3]

1 minute ago, Ekaterina.griffon said:

Правильно ли я понимаю, что стоимость затрачиваемая на проволоку от общей стоимость микросхемы будет составлять 1%, а то и меньше?

Да, примерно так, даже если она золотая.

[Ekaterina.griffon 0]

17 часов назад, MegaVolt сказал:

В большинстве случаев перешли на алюминий по крайней мере в цивилизованном мире. Золотая проволока осталась там где важна надёжность и долговечность - у военных и космонавтов.
У нас золото может быть и на обычных микросхемах

Можно ли выделить долю именно алюминиевой проволоки для производства микросхем в России/мире? Например, что для 50% микросхем идет именно такая проволока? Или будет другая доля, если рассматривать в срезе гражданское назначение/военные/косманавты?