IMAPS: cesta k inovaci a technickému pokroku

Mezinárodní společnost pro mikroelektroniku a pouzdření IMAPS (International Microelectronics Assembly and Packaging Society) byla založena v roce 1997 ve Philadelphii spojením organizace pro hybridní mikroelektroniku ISHM se společností pro pouzdření (IEPS). Je největší mezinárodní společností zaměřenou na výrobu a vývoj v oblasti mikroelektroniky a pouzdření. Její aktivity jsou soustředěny na šíření informací (sympozia, konference, pracovní setkání atd.) a propagaci technologií mezi odborníky a firmami, které usilují o optimalizaci a inovaci svých výrobků.

Aktivity české a slovenské sekce IMAPS

Česká a slovenská sekce IMAPS má kolem padesáti členů, a to individuálních, firemních i kolektivních (www.imaps.cz). Pravidelnou aktivitou je již tradičně dvoudenní podzimní konference pořádaná ve spolupráci s FEKT a CEITEC Vysokého učení technického v Brně, na kterou navazuje valná hromada společnosti. Na konferenci prezentují vědečtí a techničtí pracovníci firem a institucí své nové poznatky a rozvíjejí možnosti spolupráce. Mezi firmami prezentujícími pravidelně na konferenci lze jen namátkou uvést například rožnovské firmy PBT Rožnov p. R. (zařízení pro povrchovou montáž) a PBT Works (zařízení pro čištění DPS), firmu NeVo (materiály pro pájení) či dodavatele certifikovaných součástek společnost TME Czech Republic. Součástí konference jsou také krátké prezentace vědeckých pracovníků a doktorandů vysokých škol, kde je nemalý vědecký potenciál. Právě tyto prezentace mohou být podnětem pro další spolupráci.

Jak je patrné z obr. 1, jsou členy IMAPS také nejvýznamnější technické univerzity. V Česku to jsou Fakulta elektrotechnická Západočeské univerzity v Plzni (Katedra technologií a měření), Fakulta elektrotechnická Českého vysokého učení technického v Praze (Katedra elektrotechnologie) a Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysokého učení technického v Brně zastoupená Ústavem mikroelektroniky. Na Slovensku je to Technická univerzita v Košicích zastoupená Katedrou technologií v elektronice. Cíl spolupráce lze hledat v řešení společných projektů, ale také dílčích problémů, na které nemají firmy vlastní kapacitu, ať už technologickou, časovou, či přístrojovou.

Na technických univerzitách se nachází řada moderních a někde i špičkových zařízení, přičemž tyto nejsou zdaleka ve výukovém procesu plně vytíženy. Přitom k těmto zařízením přísluší i odborná technická obsluha. Některé příklady naznačující jen zlomek oblastí možného využití a spolupráce jsou uvedeny na obr. 2, 3 a 4.

Na obr. 2 je to technologie připojování polovodičových čipů ultrazvukem nebo termosonicky, umožňující realizaci obvodů s holými čipy kontaktovanými na nosný substrát nebo přímo do pouzdra (COB – Chip on Board). Přímé kontaktování polovodičových čipů s pomocí kruhových nebo páskových vývodů umožňuje miniaturizaci a tím i snižování parazitních vlivů oproti standardním pouzdrům. Tím lze dosáhnout lepších elektrických parametrů, neboť se výrazně zkrátí jak délka propoje z čipu na substrát, tak je také umožněno zkrácení ostatních vodivých cest. Nezanedbatelným důvodem je i snaha po inovaci založená na zavádění nejen nových technologií, ale i nových konstrukčních řešení výrobků. To vše, spolu s možností zvyšování produktivity výroby a současně i kvality, otevírá široký prostor pro uplatnění Hi-Tech v nových elektronických produktech.

Na obr. 3 je uveden příklad některých možností z oblasti mechanického a elektrického testování, včetně provádění analýz pájených spojů u všech typů součástek. Realizace mikrovýbrusů pájených spojů je jedním ze základních způsobů, jak analyzovat poruchy a odhalit tak nespolehlivosti na osazených a zapájených DPS. Tímto způsobem si lze ověřit správné nastavení technologického procesu pájení a zajistit tak spolehlivou funkci příslušných sestav.

Lze si představit, že zejména pro malé a střední firmy je vybavení diagnostického pracoviště nákladná záležitost, a přitom na univerzitách taková zařízení zůstávají nevyužitá. A to včetně technické obsluhy, ať už z řad odborných asistentů, nebo studentů doktorského studia. Z jejich pohledu může být tato činnost spojena s jejich doktorskými pracemi, což je v zahraničí v technicky vyspělých zemích běžnou praxí.

Na obr. 4 je pohled na spektrální analyzátor, s jehož pomocí lze provádět nedestruktivní analýzu složení materiálů, čímž lze zjistit přesný obsah kovů obsažených v daném materiálu. Analýza je založena na detekci a následném spektrálním vyhodnocení charakteristického RTG záření. Rozměry detektoru a jeho uspořádání umožňují dosažení dostatečné citlivosti a výjimečných detekčních limitů, díky čemuž lze analyzovat prvky od hořčíku (Mg s relativní atomovou hmotností Ar = 24,31) až po uran (U s relativní atomovou hmotností Ar = 238,03).

Uvedené příklady představují jen zlomek možností, jež existují v rámci možné spolupráce firem s technickými univerzitami. Je skutečností, že technické vybavení univerzit, které v řadě případů není dostatečně vytíženo, dosahuje v řadě oborů špičkové úrovně. To pak platí bezesporu o výzkumných centrech, jako jsou CEITEC v Brně nebo inovační centrum RICE v Plzni, jež jsou součástí univerzit. Spolupráce pak může vyústit v různé formy, od řešení dílčích úkolů až po společné projekty na národní nebo evropské úrovni.

Závěr

Současný vývoj v oblasti elektroniky vyžaduje stálé rozšiřování a zdokonalování vědomostí a znalostí, jež se týkají také jiných oborů, jako jsou např. materiálové inženýrství, chemie, ekologie apod. To vše je navíc provázáno informatikou. Proto je důležité kontinuální vzdělávání a rozšiřování vědomostí, podpořené často formou týmové spolupráce, což je výzva především pro malé a střední firmy. A zde se nabízí jak možnosti vedoucí přes zapojení do činností společnosti IMAPS, tak navázání spolupráce firem s technickými univerzitami. Obě tyto cesty nevyžadují žádné počáteční investice, ale jsou založeny na zodpovědnosti a vůli, jež vedou k vytvoření důvěrného pracovního prostředí.