О лаборатории

Научно-исследовательская лаборатория «Передовые технологии корпусирования и производства 3D микросистем» (НИЛ ТКПМ) создана на базе Института нано- и микросистемной техники (НМСТ) МИЭТ (приказ №1019 от 09 ноября 2022 г.) с целью проведения комплексных исследований и разработок в области технологий трехмерной интеграции электронной компонентной базы. Основным технологическим партнером лаборатории стал Зеленоградский нанотехнологический центр (ЗНТЦ), располагающий производственными помещениями с чистыми комнатами и современным технологическим оборудованием для сборки и монтажа широкого номенклатурного ряда микросхем.

Молодые ученые, технологи и конструктора лаборатории занимаются разработкой новых конструктивно-технологических решений для создания передовых технологий корпусирования микросхем и производства высокоинтегрированных 3D микросборок с оптимальными характеристиками: минимальными массогабаритными параметрами и одновременно высокими показателями функциональности, целостности сигналов, быстродействия и надежности. Разработанные технологии базируются на применении доступных в Российской Федерации материалов и оборудования микроэлектроники.

Основные научные направления

Направления исследований и разработок лаборатории:

• Технологии корпусирования кристаллов СБИС, СнК, в том числе на уровне пластины (RDL, FO WLP);
• Технологии создания гомогенных и гетерогенных трёхмерных микросборок и систем в корпусе;
• Технологии прецизионного беспроволочного монтажа многовыводных бескорпусных микросхем с теплоотводящими элементами (процессоров, память, ПЛИС, СнК) (flip-chip, UBM, embedded die);
• Методы повышения надежности сварных микропроволочных и паяных соединений бескорпусных микросхем;
• Технологии корпусирования чувствительных элементов МЭМС и сенсоров;
• Технологии производства высокоинтегрированных интерпозеров с TSV;
• Методология проектирования 3D микросборок и систем в корпусе с мультифизическим моделированием и интеграцией с PLM-системами.

Коллектив лаборатории

На февраль 2024 г. в НИЛ ТКПМ работают 17 человек:

• 4 научных сотрудника (из них 3-е с ученой степенью к.т.н.);
• 9 работников с высшим образованием, выполняющие исследования и разработки (инженеры, конструкторы, технологи), включая 2 аспирантов, 1 магистранта и 3-х сотрудников предприятий партнеров, которые устроены в лабораторию по совместительству;
• 4 лаборанта по измерениям.

В возрасте до 39 лет – 15 сотрудников.

Последние публикации

1. Analysis and Modeling of Thermo mechanical Deformations and Stresses in Redistribution Layers in the Fan-out Wafer Level Packaging / Evstafyev, S., Vertyanov, D., Kochergin, M., Zhumagali, R., Solovyov, I. // 2023 3rd International Conference on Electrical, Computer, Communications and Mechatronics Engineering (ICECCME). – IEEE, 2023. – С. 1-5. DOI: 10.1109/ICECCME57830.2023.10252831.

2. Моделирование термомеханических напряжений в структуре слоев перераспределения конструкции микросистемы со встроенным кристаллом / М.Д. Кочергин, И.А. Соловьев, Д.В. Вертянов, С.П. Тимошенков // Политехнический молодежный журнал МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение – 2023. – №4 ­– С. 24-42. – DOI: 10.18698/0236-3933-2023-4-24-42.

3. Сборка и монтаж кристаллов процессоров с шариковыми выводами на высокоинтегрированные подложки / Д. В. Вертянов, В. Н. Сидоренко, И. А. Беляков, Р. Н. Жумагали // Наноиндустрия. – 2023. – Т. 16, № S9-1(119). – С. 114-121. – DOI 10.22184/1993-8578.2023.16.9s.114.121.

4. Особенности проектирования и технологии изготовления трехмерной микросистемы с торцевой коммутацией / И. А. Беляков, Д. В. Вертянов, М. Д. Кочергин, С. П. Тимошенков // Известия высших учебных заведений. Электроника. – 2023. – Т. 28, № 4. – С. 471-488. – DOI 10.24151/1561-5405-2023-28-4-471-488.

5. Патент № 2637215 Российская Федерация, МПК Н01L 25/04 (2014.01), B02C 17/00 (2006.01). Способ изготовления трехмерной микросборки : № 2023108276 : заявл. 04.04.2023 : опубл. 15.09.2023 / Вертянов Д.В., Беляков И.А., Кочергин М.Д., Жумагали Р.Н., Тимошенков С.П. ; заявитель МИЭТ. – 12 с..

6. Research of Low-Cost Technological Process for Manufacturing of One Side Silicon Interposer / M. Kochergin, D. Vertyanov, I. Belyakov, R. Zhumagali // Proceedings of the 2023 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, EIConRus 2023. P.870-873.

7. Исследование влияния модификации поверхностей промоторами адгезии на основе аминосилана и эпоксисилана на адгезию полиимидных диэлектриков к кремнию и меди в слоях перераспределения / Кочергин М.Д., Удодова К.К., Беляков И.А., Вертянов Д. В., Гаврилова А.А. // Журнал «Наноструктуры. Математическая физика и моделирование» - 2023. – Том 23, №1, С.16-30.

Образовательная деятельность

Сотрудники лаборатории активно принимают участие в образовательной деятельности Института НМСТ, в выполнении задач НТИ и программы «Приоритет 2030». Пять сотрудников НИЛ ТКПМ работают по совместительству преподавателями в Институте НМСТ, а аспиранты и магистранты помогают проводить лабораторные работы и практические занятия.

Результаты работ лаборатории внедряются в учебный процесс Института НМСТ и курсы повышения для сотрудников предприятий:

1) Дисциплины магистратуры:

• «Технология производства печатных плат и микросборок», дисциплина магистратуры
• «Проектирование микросистем на печатных платах средствами Expedition Enterprise»
• «Инженерные расчеты в САПР»

2) Курсы повышения квалификации:

• «Технологии производства систем в корпусе»
• «Проектирование 2D, 2,5D и 3D микросборок средствами САПР Mentor Graphics»
• «Высокоплотные технологии для производства интеллектуальных сенсоров»
• «Комплексное проектирование печатных плат с учетом требований по целостности сигналов в маршруте САПР Mentor Graphics»
• Анализ целостности сигналов, перекрестных помех и электромагнитной совместимости средствами HyperLynx VX
• «Технологии изготовления, сборки и монтажа ЧЭ МЭМС для сенсорных устройств»

Ключевые партнеры

АО «ЗНТЦ», АО «МЦСТ», АО «Завод Протон», АО «НИИМА Прогресс», АО «НПП «Цифровые решения», ООО «ТС Интеграция» (Т1), АО «ГКНПЦ им. М.В. Хруничева», ООО «Програмсоюз». Часть из перечисленных компаний участвует в софинансировании. В интересах ряда дизайн-центров и промышленных предприятий выполняются НИР по тематике лаборатории.