精密PCB製造、高周波PCB、高速PCB、標準PCB、多層PCB、およびPCBアセンブリ。
思考によって機械を制御する能力は人々の長年の夢です特に麻痺している人のために。近年，技術進歩がヒューマン・ブレイン・マシン・インターフェイス（BMI）の進歩を加速している。生物医学的応用のために，デューク大学の研究者は，神経プローブを使用して，電力と情報の無線伝送のための信号処理ASICと電子回路システムを開発した。次のステップは、コンポーネント実装技術を開発することです。しかし、これらのコンポーネントはどのように接続しますか？
サイズと信頼性は生体内インプラントのための2つの最も重要な要素である. Two 包装 technologies in the microelectronics industry (flip chip bonding and フレキシブル キャリア) are just right for this application.フリップチップ ボンディング技術は30年以上にわたって開発された. この技術の利点は小さい, 高配線密度, 短いPinS 4による電気特性の改善. もう一つの利点 フリップチップ ボンディング技術は、異なるチップサイズの複数のチップを同じPCBキャリア上にパッケージ化してマルチチップモジュールを形成することである. このタイプの包装は、大きくて信頼できないコネクタを除去することができる.
加えて, the フレキシブルプリント基板 made of polyimide can be bent and folded, スペースを最大限に活用して小型部品を作ることができる. しかし, because polyimide materials are only suitable for low-temperature joining technology (the process temperature is less than 200 degrees Celsius), はんだの代わりに熱硬化性接着剤を使用して機械的および電気的接続を提供する必要がある. この研究では, 我々は、他の同様のアプリケーションで使用される錫リードバンプ技術の代わりに低コストピラーゴールドバンプ技術を使用して.
医用応用に適した製造プロセスを開発するため，ポリイミドを基板として用いたテストチップを設計・製作した。これらのテストチップは、柱状の金バンプでスタンプされた後の製造工程を検証するために使用される。導電性および絶縁性の熱硬化性接着剤をそれぞれ試験し，温度サイクル試験を行った後，接触抵抗を測定し，製品の信頼性を評価した。
接合技術
我々は、ダイブラックチップを接合する信頼性の高いプロセスを開発するためにピラーゴールドバンプ技術と熱硬化接着剤を使用することを望む フレキシブル carrier. この研究では, 二つのボンディング方法をテストした。絶縁性熱硬化性接着剤, そして、第2の方法は、伝導の接着剤および絶縁アンダーフィルを使用する. 各々のテスト・コンポーネントは、試験回路から成る PCB キャリアボード とダミーチップ. The PCBキャリアボード ピンアレイパッケージの同じポリイミド上にも設計されている PCBキャリアボード, これは、将来的に神経信号増幅器チップをテストするために使用することができます.
シミュレーションチップの作成：ソフトチップをシリコンチップとしてハードにするためには、ソフトシミュレーションチップの裏面に補強部材を追加しなければならない。しかしながら、PCBキャリアー製造業者によって提供される補強部材はあまりにも柔らかいので、私たちは小さな厚さ1 mmの顕微鏡スライドでメーカーによって提供される補強部材に取って代わった。円筒状の金バンプ：シミュレーションチップとテストで使用されているチップのYearの円筒形の金のバンプは、すべて手動金ボールボンディングマシン（Kulicke＆Soffa Earth Renchen s 4524 AD）で作られています。
絶縁熱硬化性接着剤：断熱熱硬化性接着接合法における, 長い柱状金バンプとそのチップ PCBキャリアボード 絶縁性熱硬化性接着剤. チップとチップのアラインメントとボンディング PCBキャリアボード are performed by a flip chip bonding machine (SUSS Microtec's FC150). The steps of joining are as follows:
（1）長い柱状の金バンプとPCBキャリアボードをフリップチップボンダに搭載する。
チップとPCBキャリアボードはフリップチップボンダによって整列される。
PCBキャリアボードに絶縁性の熱硬化性接着剤をコーティングする。
（4）表2及び図3の条件に従ってチップをPCBキャリアボードに接続する。
接着剤は、接合圧力の下で熱硬化させた後、圧力を放出する前に冷却する。
導電性接着剤の接合技術
In the conductive adhesive bonding method, 長い柱形の金の衝突を伴うチップは、最初に銀の接着剤の薄層に置かれる. それから、チップに銀の接着剤でチップを接続してください PCBキャリアボード 断熱熱硬化接着剤で. チップおよびPCBキャリアのアラインメントおよびボンディングはまた、フリップチップボンディングマシンを使用する. 接合工程は以下の通りである。
（1）フリップチップボンダに長い柱状の金バンプを有するチップをロードする。
2 . PCBの上に吸着カップにガラススライドを入れます。
ガラスのスライドに導電性銀接着剤の薄層をコーティング。注：より良い接着効果を達成するために10 %で導電性の銀接着剤を希釈します。
フリップチップボンダを使用して、導電性の銀ペーストを30ミクロンの厚さに広げる。
チップを30μm厚の導電性銀接着層にピラー形の金バンプでプレスする。
6 .ガラスのスライドを外し、PCBの上に載せます。
PCBキャリアボード上の被覆断熱熱硬化性接着剤
8 .チップをPCBキャリアボードに合わせ、接着剤でPCBキャリアボードと接着する。
接着剤は、接合圧力の下で熱硬化させ、圧力を放出する前に冷却する。
温度サイクル試験：温度サイクル試験はしばしば継手の信頼性を検証するために使用される。温度サイクル試験では，シミュレーションチップ上の一対のバンプ間の温度と抵抗を30秒毎に記録した。
温度サイクル試験の温度変化条件は以下のように設定される。
1 .摂氏85度で10分保持します。
2 .なるべく早くマイナス10度まで冷やしてください。
3 .摂氏マイナス10度で10分保持します。
温度をできるだけ速く85度まで上げる。
5 .この温度変化サイクルを繰り返す。
シミュレーションチップはポリイミド基板から切断される, そして、ガラス・スライドはフレキシブル・シミュレーション・チップの構造強度を強化するために接合される, 柱状の金バンプを配置する, and then the two methods mentioned above (insulating thermosetting adhesive bonding technology), Conductive thermal hardening adhesive bonding technology) to join the simulation chip and the フレキシブルプリント基板. ポリイミド基板上に作られたシミュレーションチップは半透明である, ボンディングインターフェイスを視覚的に検査することができます. 円筒状の金バンプは均一に圧縮されるように見える, これは、平坦度がよく制御されることを意味します. アライメントの精度は3ミクロン以内に制御される. 接着層中に気泡が存在することが分かる, しかし、これらの気泡は、パフォーマンスに影響を与えないようです.
柱状金バンプと接着剤を用いた接合技術にはいくつかの利点がある。まず、ダイシングチップに適している。事実上、テストコンポーネントとしてソフトエミュレーションチップを使用することは、ボンディング技術を開発するための比較的安価で実用的な方法である。半透明の試験部品は、ポリイミドを基板として使用する場合よりもさらに有益である。試験部品は半透明であるので，光マイクロミラーを用いて継手の品質を確認することができる。断熱熱硬化性接着接合技術を使用すると、工程ステップは比較的単純であり、洗浄ステップ及び追加アンダーフィルの必要はない。慎重に制御する必要がある導電性接着剤の接着方法、特に銀接着剤および浸漬接着剤の接着方法にはいくつかのステップがある。また、機械的強度を考慮すると、アンダーフィル工程を追加する必要がある。これら2つの方法の一般的な欠点は、接着剤の硬化時間（10分）が長すぎることである研究に関する限り、これは受け入れられる。
しかし, 大量生産, 硬化時間が短い接着剤が必要である. 接着剤とアンダーフィルが硬化すると信じている, チップとPCBキャリアを引き締めることができます, したがって、継手の品質を高める. 温度サイクル試験, 断熱熱硬化性接着剤ボンディング技術の平均抵抗は、我々の予想通りであったこの結果は他のユニットの結果にも匹敵した. 断熱熱硬化接着接合技術の使用, the components prepared by フリップチップ ボンディング flexible PCB基板 and the commercially produced ceramic pin array package components have the same electrical performance. 加えて, この技術は、小さい形状と異なる形状に適合性の利点を有する.
神経信号増幅器のASICチップを結合するために フレキシブルプリント基板 by フリップチップ packaging, 二つの接合方法を開発し評価した, そして、製造プロセスの開発および試験のためにポリイミド基板上に製造されたシミュレーションチップを使用した. 簡単な製造プロセスと良い信頼性の考慮に基づいて, 我々は、絶縁熱硬化接着接合技術とピラーゴールドバンプ技術を使用して. また、この方法を用いて、ニューラル信号増幅器のASICチップをPINアレイパッケージに接続する PCBキャリアボード. 最初の試行では、100 %の機能的な製品を生産.
