Ученые ФИЦ Проблем химической физики и медицинской химии РАН из г. Черноголовки и АО «Институт пластмасс им. Г.С. Петрова» из Москвы совместно с НИУ МИЭТ из г. Зеленоград разрабатывают отечественные материалы для корпусирования микросхем. О разработке рассказал старший научный сотрудник ФИЦ ПХФ и МХ РАН к.т.н. Кирилл Пахомов во время форума «Микроэлектроника-2024», который прошел на федеральной территории «Сириус» 23-27 сентября.
Корпусирование микросхем ― это финальный этап перед их использованием, когда вокруг полупроводникового кристалла формируется полимерный корпус, защищающий его от внешних факторов: пыли, влаги, механических повреждений или электромагнитных помех. Для создания полимерных корпусов используется набор из четырех материалов: заливочного, герметизирующего, смазывающего и очищающего. Ранее эти материалы поступали в Россию из-за рубежа, но после введения экономических ограничений поставки прекратились.
«К сожалению, из-за санкций Россия ограничена в возможности закупок сырья и компонентов из европейских стран, США, Японии и Кореи. Аналоги, которые мы покупаем в Китае, уступают лучшим западным аналогам и не устраивают нас по качеству, в связи с тем, что от партии к партии характеристики материалов очень сильно различаются. Суть нашей работы ― в максимально сжатые сроки обеспечить российских производителей всеми нужными материалами с соответствующими высокими параметрами», ― рассказал Кирилл Пахомов.
Кирилл Пахомов на форуме «Микроэлектроника-2024»
Фото: Александр Бурмистров / «Научная Россия»
Для этого ученые не стали с нуля разрабатывать новые материалы, а взяли импортные аналоги и полностью их проанализировали, чтобы выяснить состав. Работы по расшифровке составов сократили затраты времени на перебор возможных комбинаций компонентов и, соответственно, ускорили разработку отечественных материалов.
«Составы материалов для корпусирования микросхем теперь нам известны. Нашему Центру совместно с коллегами из АО «Институт пластмасс» их удалось расшифровать и отработать технологии их получения. Мы определили химическую природу полимерной основы каждого из четырех материалов и наполнителей, которые также входят в состав: а их в некоторых материалах до 85%. При этом удалось не просто определить и скопировать импортные составы, но и улучшить их по некоторым параметрам. Но найти составляющие материала удалось достаточно быстро, а определить, в каком соотношении они находятся, гораздо сложнее. Тем не менее, и эта работа тоже выполнена. Сейчас, с одной стороны, мы продолжаем отрабатывать технологию получения материалов из доступных аналогов, а с другой стороны НИУ МИЭТ уже приступил к первичной апробации материалов в корпусировании многовыводных микросхем», ― рассказал Кирилл Пахомов.
Ученый отметил, что даже маленькая неточность в создании корпуса может влиять на работу микросхемы и прибора целиком, а значит, получаемые материалы от партии к партии должны иметь стабильный набор характеристик. В лабораториях наших коллег из НИУ МИЭТ установлено, что экспериментальные образцы обладают удовлетворительными характеристиками. Но исследования в ФИЦ ПХФ и МХ РАН и АО «Институт пластмасс» продолжаются и по сей день: ученые планируют проводить оптимизацию уже имеющихся составов и тех, которые будут получены в дальнейшем. Спустя каких-то год-два вновь разработанные материалы для корпусирования микросхем начнут выпускаться в полупромышленных масштабах для обеспечения потребностей крупных предприятий полупроводниковой промышленности нашей страны.
Новость подготовлена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ
