New-Tech Magazine | June 2020 | Digital Edition

, בחנו את Mini – Circuits כוחני. אנו, בחברת תהליך התכנון כולו וביצענו אופטימיזציה של יישום כלים אלו על המשימות שלהן הם היו מותאמים בצורה הטובה ביותר. גישת ההדמיה הייחודית שלנו המבוססת על פיסיקה רב תחומית מאיצה את תהליך התכנון כולו תוך שהיא מבטיחה שתתקיים התאמה צמודה בין תחזיות המודל לבין התוצאות הנמדדות. רכיבי המארז גם עם המותרות של קו ייצור פנים ארגוני למארזי מעגלים משולבים, קל להתייחס למצב הקיים כמצב נתון. ואולם, המצב הקיים לא היה יכול לספק את הביצועים הנדרשים בתחום הגלים המילימטריים. ניתוח של חומרי המארזים חשף כמה הנחות בסיס שהגבילו את הביצועים בתדירויות גבוהות. השילוב של ניתוח מפורט זה לגבי החומרים עם הדמיות אלקטרו מגנטיות בתלת ממד הניב אפשרויות חדשות לביצוע אופטימיזציה של הביצועים בתחום הגלים המילימטריים. טכניקות ייצור כמו בעניין הצבת רכיבים במארז, לטכניקות ההרכבה יש השפעה משמעותית על ביצועי המוצר הכוללים. באופן מיוחד, לחיבורים ), לשיטת wirebond הפנימיים באיחוי חוטים ( ) הפיסי layout ההצמדה ולמערך ההצבה ( יש את ההשפעה הגדולה ביותר על תגובת התדר של המארז. ניתוח מפורט של תכונות הובילו לטכניקות MMIC אלו של מכלול איחוי חדשניות אשר הראו שביצועי המעגל המשולב שמרו על הביצועים המובנים של הפיסה עצמה. תוצאות המחקר המתואר לעיל סיפקו תובנות רבות ערך ביחס למגבלות שנכפו על ידי רצף הייצור המקובל של מארזי , וחשוב אף יותר, הן חשפו אפשרויות QFN מרובות שעונות על מגבלות אלו. השתמשנו בתובנות אלו כדי לגשת למשימה של ייצור מארז עם ציפוי יצוק מעל לגלים מילימטריים באופן הוליסטי, כשאנו מתמקדים בשלושה גורמים עיקריים הקשורים ביניהם: חדשנות בזרימת העבודה בייצור QFN מארזי

פיסית מועטה לרכיבים האקטיביים. לעתים נדרש שההרכבה של יחידות מצע אלו תהיה בתוך מארזים אטומים יקרים או שתהיה ) conformal להם הגנה באמצעות ציפוי הדוק ( שכרוך בעלויות ראשוניות או עלויות תיקונים גבוהות יותר (למשל מריחה, הסרה ומריחה חוזרת של הציפוי ההדוק). לאחר ביצוע הערכה של רבות מבין האפשרויות לבחון את Mini – Circuits האלו, החליטה חברת עצמה ולמנף את היכולות שבתוך החברה, כדי לספק את מארזי הביצועים הגבוהים הנדרשים לנו. בשיתוף פעולה עם מתכנני המעגלים ) ועם צוות פיתוח המארזים IC המשולבים ( חקרה דרכים חדשות Mini – Circuits במלזיה, שבהן תוכל ליישם את יכולות המארזים שלה על הבעיה של ביצועי גלים מילימטריים. ניתוח ראשוני זיהה שלושה תחומים מעבר לתכנון המעגל עצמו שיכולים לתרום שיפורים משמעותיים להרחבת טווח התדירויות של . אלו כוללים הרחבות QFN רכיבים במארזי של הדמיה, רכיבי מארזים וטכניקות של ייצור. הרחבות של הדמיה מתוכננים כך MMIC באופן מסורתי, מוצרי שרוב תשומת הלב מופנית להדמיה חשמלית ברמת המעגל המשולב, עם מודלים פשוטים שמיצגים את החיבורים הפנימיים במארז, ועם הארקה של מארז מסורתי עם פלסטיק ג'יגה הרץ, 10 יצוק. בתדירויות נמוכות מ- גישה זו אפשרה להגיע לקרבת הביצועים הממשיים עם מינימום סבבי הדמיה, שיכולים היו להיחשב למארז תקין. מעל ג'יגה הרץ, גישת ההדמיה החשמלית- 10 ל- 50 בלבד הופכת להיות לא מדויקת, וסביב ג'יגה הרץ, גישה זו לא תניב אפילו קירוב קרוב של התנהגות בעולם הממשי. על מנת לחזות במדויק את הפעולה של מעגל משולב בתדירויות של גלים מילימטריים, ) EM חיוני לבצע הדמיות אלקטרו מגנטיות ( ממדים ובתלת ממד. חבילות הכלים 2.5 - ב האלו זמינות עתה לכל ואפשר בעזרתן להגדיל במידה רבה את דיוק המידול. עם זאת, יש בהן התפשרות בדיוק של המידול על חשבון זמן פיתוח ארוך, כך שיש הכרח ליישם אותן בשיקול דעת. התהליך הכולל הדמיות של מעגלים משולבים, כאשר אחריו יש הדמיות אלקטרו מגנטיות של הפתרון השלם במארז, הוא איטי ואינו מספק אם הוא מיושם באופן

כלכלית, כאשר "כדאית מבחינה כלכלית" הוא ביטוי תפעולי. לא ניתן יהיה לתחזק או לשדרג את הדרישה הגוברת למערכות רחבות פס בעלות ביצועים גבוהים שמיועדות לגלים מילימטריים, אם הפתרונות שתומכים בהן לא יוכלו לעמוד במבנה העלויות הנדרש. החיפוש אחר פתרון לדיכוטומיה של עלות לעומת ביצועים חזתה לפני שנתיים Mini – Circuits חברת את עקומת הדרישה ואת הצורך הבו זמני בפתרונות של גלים מילימטריים בעלי ביצועים גבוהים ותחרותיים מבחינה כלכלית, והשיקה מאמצים פנימיים למחקר ופיתוח כדי למצוא פתרון לאתגר זה. המאמץ בן השנתיים היה כרוך בהשקעה משמעותית בזמן, במשאבים ובעלות הזדמנותית ), ואפשר היה לטעון opportunity cost ( שקיימים נתיבים פחות יקרים שאפשר היה להתקדם בהם. בהיבט היסטורי הייתה זו התנהלות רגילה עבור ספקים של רכיבי גלים מילימטריים, על מנת לספק את הפתרונות ), תוך ביטול die שלהם בצורה של פיסות ( השימוש במארז, לחלוטין. על אף שחלק מבין היישומים המסורתיים יכולים לעמוד בגישה עתירת שימוש ידני, לרוב הלקוחות הפעילים בטווחי תדירויות עליונות אלו חסרים היכולת והרצון להתעסק בפיסות חשופות ובמכלולי שבבים וחוטים. עם זמני יציאה לשוק קצרים יותר, צוותי הנדסה קטנים יותר ולחצי עלויות גדולים יותר, הלקוחות נוכחו לדעת שיתרונות הביצועים לא עולים בערכם על עלות בעלים כוללת גבוהה יותר של פתרונות פיסות שבב חשופות. גישה נוספת שמשמשת לעתים קרובות היא גורם הצורה של מארז מחילה פתוח, שהוזכר קודם לכן. פתרונות בקרמיקה שנכבשה ) קיימים כבר HTCC בטמפרטורה גבוהה ( מזה עשרות שנים, ומקובלים באופן נרחב בתעשייה. עם זאת, תהליך ההרכבה היקר יותר גורם לעלויות רכיבים גבוהות יותר, אשר שוב יוצרות קושי לעמוד ביעדי העלויות של יישומי הגלים המילימטריים בהיקפי ייצור גדולים הנדרשים היום, אם לא מבטלות את האפשרות הזו לגמרי. ) (קרמיקה, die on carrier פיסה על מצע ( אלומיניום, או מצע מהשורה הראשונה) היא שיטה היברידית בין פיסה חשופה למארז מחילת אוויר, אבל שיטה זו מציעה הגנה

New-Tech Magazine l 52