III Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2011

Новое конструктивно-технологическое решение, предназначенное для создания многокристального модуля в трехмерном исполнении, повышает быстродействие и улучшает массогабаритные показатели электронных модулей. В современных условиях микроминиатюризации весьма перспективными представляются многокристальные модули в трехмерном исполнении с использованием бескорпусной элементной базы.

Большинство существующих сегодня вариантов трехмерной компоновки используют схожие конструкции - набор микроплат, собирающихся параллельно друг другу в пакет.

На микроплатах или внутри них размещены бескорпусные элементы. Проводники наносятся как на лицевые поверхности микроплат, так и на торцы пакета из микроплат. Сборка из микроплат помещается в корпус.

Благодаря трехмерной компоновке повышается плотность расположения элементов внутри модуля, значительно сокращается объем и масса электронной аппаратуры. Кроме того, за счет распределения всех электронных элементов по отдельным микроплатам значительно упрощается трассировка. Это объясняется тем, что каждая микроплата содержит относительно невысокое количество элементов по сравнению с технологией двумерной компоновки, когда все элементы размещаются на одной плате.

На сегодняшний день проявляется большой интерес к трехмерной компоновке, а ее освоение требует новых исследований. Большое количество разработок в этой сфере уже ведется за рубежом (компании Amkor Technology, 3D Plus, Irvine Sensors Corporation, VCI, Tezzaron Semiconductor и др.). Существуют и отечественные запатентованные разработки. Работы по применению трехмерной компоновки проводятся и в России - в НИИ Аргон, НИИСИ РАН, МНПО Спектр и др.

Наиболее востребованы электронные модули трехмерной компоновки в области транспортируемой электронной аппаратуры, особенно в классах бортовой авиационной и космической аппаратуры, а также автомобильной электроники.

Ряд зарубежных компаний рассматривает технологию разработки электронных модулей данного типа как хорошую основу для усовершенствования и миниатюризации устройств хранения информации, а именно, как возможность получения доступа к необходимой ячейке памяти без затрагивания других.

В настоящее время разработка всей электронной аппаратуры не обходится без применения систем автоматизированного проектирования (САПР). Автоматизация конструкторского проектирования достигла высокой степени формализации применительно к таким хорошо освоенным конструктивам электроники, как печатные платы, микросборки, интегральные и гибридные микросхемы. Иначе обстоит дело с трехмерной компоновкой. В большей мере это следствие того, что электронные модули трехмерной компоновки появились на рынке относительно недавно, и их разработка и производство еще не вышло на массовый уровень. И, как следствие, еще отсутствует хорошо проработанная теоретико-математическая база, на которой бы основывались САПР модулей данного типа.

Отсюда становится очевидной актуальность разработки новых методик и алгоритмов для автоматизации конструкторского проектирования электронных модулей трехмерной компоновки.