I ndo ne s i a n J o ur na l  o f  E l e c t r i c a l  E ng i ne e r i ng  a nd C o m p u t e r  Sc i e nc e   V o l.   9 ,  No .   1 J an ua r y   201 8 , p p 1 98 ~ 2 03   I SSN :   2502 - 4752 ,  D O I :  10. 11 591/ i j eecs . v 9. i 1. pp 19 8 - 203           198       Jou r n al  h om e p age h ttp : //ia e s c or e . c om / j our nal s / i nde x . php/ i j e e c s   Rev iew   o f  M o der n T hree - Di m ens i o na l I nt eg ra t io T echno lo g ies   a nd Ana ly s is   o f  P ro s pect s   o f  T h eir  u s f o r H ig h P o w er  M icro - As s e m blies       A . V .  Su k ha no v * A. I  Ar t e m o v a R . S L i t v i ne nk o   C en t r al   R es ear c h  I n s t i t u t e o f  S p eci al  M ach i n e - B ui l di ng ,  M os c o w  R e g i on ,   R us s i a n   F ed er at i o n       A rt i cl e I n f o     AB S T RAC T   A r tic le  h is to r y :   R ecei v ed   S ep   1 1 ,  201 7   Re v i se d   No v   2 7 ,  201 7   A ccep t ed   D ec 1 0 ,  2 01 7       T he  ne w   m i ni a t ur i z a t i on t e c hn ol og i e s  of   e l e c t r oni c  de v i c e s   f i nd e x t e ns i ve   a p p lic a tio n  in  t h e  d e s ig n  f o r  a n y  in d u s tr y ,  w h e th e r  it is  c i v il e le c tr o n ic s   o a ppl i a nc e s  de s i g ne d t o ope r a t e  i n ha r s h e nv i r onm e nt s .  T hi s  a r t i c l e  pr e s e nt s   a n ov e r v i e w  of  pr os pe c t i v e  t e c h nol og i e s  of  t hr e e - d im e n s io n a l in te g r a tio n  a s u b s t r at es  l ev el  f o r  u s e i n  t h e  f i el d  o f  p o w er  el ect r o n i cs .  T h e r ev i ew   d es cr i b es  t h e b as i c p r i n ci p l e s  of   t hr e e - d im e n s io n a l in te g r a tio n  te c h n o lo g ie s ,   t h ei r  ap p l i cab i l i t y  f o r   m an u f a ct u r i n g  el ect r o n i d ev i ces ,  t h e m ai n  ad v an t ag es   an d  d i s ad v an t ag es .   Ke y wo rd s :   P o we r   E le c tr o n ic s   T hr e e - d i m e n s io n a l I n te g r a tio n   3D - M I D,   L T C C   F le x ib le  P C B   E m be dde d di e  t e c h n ol ogy   C opy r i g ht   ©  201 8   I ns t i t ut e  o f  A d v anc e d E ngi ne e r i ng  an Sc i e nc e   A l l  ri g h t s re se rv e d .   Co rre sp o n d i n g  Au t h o r :   A . V .  S u kha no v   C en t r al   R es ear c h  I n s t i t u t e o f  S p eci al  M ach i n e - B ui l di ng ,  M os c o w  R e g i on ,   Ru ssi a n  F e d e r a t i o n ,   E m a il:  m e h r da d. k h os r a v i 12 @ gm a i l . c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   M in ia t u r iz a tio n   o f   e le c tr o n ic  d e v ic e s   is   o n e   o f   th e   m a in   as p ect s   o f   t ec h n o l o g i cal   p r o g r es s .   N o w a da y s  t h e   s t a n da r d t e c hni qu e  of   m o u n t i ng  di s c r e t e  c om po n e nt s  on  pr i n t e d c i r c u i t  boa r ds  i s  n ot  a bl e  t o   p r o v i d e t h e r eq u i r ed  d i m en s i o n al  ch ar act er i s t i cs  o f  el ect r o n i c p r o d u ct s .  I n  t h i s  r eg ar d  t ech n o l o g i es  o f  t h r ee - d i me n s i o na l  i nt e gr a t i o n a r e  a c t i ve l y d e ve l o p i ng.  T he y a l l o w   no t  o nl y t he  r e d uc i n g o f   t h e  d e vi c e  s i z e  o r  i t s   e le m e n ts ,  b u t a l s o  t h e  i m p r o v e m e n t  o f   k e y  c h a r a c te r is tic s  s u c h  a s  p e r f o r m a n c e ,   f u n c ti o n a lit y ,  r e lia b ilit y ,   p r o te c tio n  f r o m  ex t er n al  i n f l u en ces  et c.   T hi s   a r t i c l e  pr ov i de s  a n  ove r v i e w  a n d c o m pa r i s o n  of   k e y  t e c hn ol og i e s  of  t h r e e - di m e ns i on a l   i n t e g r at i o n  at  t h e s u b s t r at es   l ev el  t h at  f o u n d  ap p l i cat i o n  i n  t h e d e v i ces   m a n u f act u r e o f  t h e r eal  eco n o m y   s ect o r s ,  p ar t i cu l ar l y  i n  t h e p r o d u ct i o n  o f  p o w er  el ect r o n i cs .       2.   3 D - M ID   TEC H N O LO G Y   O ne   o f   t he   p r o m i s i n m i ni a t ur i z a t i o t e c hno l o gi e s   i s   t he   3 D - M I D   t ech n o l o g y   ( T h r ee - d i m e ns i o na l   M o l d ed  I n t er co n n ect  D e v i ce) .  T h e k e y   f eat u r e o f  t h i s   t ech n o l o g y  i s  t o  u s e t h t h er m o p l a s t i c b as i s ,  p r o d u ced   by  m ol di n g  un de r   pr e s s u r e   a ppl i e d w i t h  t h f o r m ed  co n d u ct o r s  an d  p ad s .  I t  can  r eal i ze t h m i n i at u r i zat i o n  o f   th e  d e v ic e  b y  r e p la c in g  th e  s ta n d a r d  p r in te d  c ir c u it b o a r d s  to  th e  f r a m e   w it h  in te g r a t e d t opol og y  of   i n t er co n n ect s .   T he  us e  o f  3 D - M I D  t e c hn ol ogy  pr ov i de s  a m pl e  oppor t u ni t i e s  i n  t h e   f i e l d of  de s i gn  t hr ou g h t h e   i m p le m e n ta tio n  o f   m o u n ti n g   b a s e   w it h  c o n d u c tiv e  tr a c k s ,   e le c tr o n ic ,   m e c h a n ic a l o r  o p ti c a l e le m e n t s  i n  t h e   s a m e s c h e m e.  I n  ad d i t i o n ,  t h i s  t ech n o l o g y  p r o v i d es  t h e d es i g n er   w i t h   g r eat er  f r eed o m   f o r  d es i g n i n g  t h e s h ap Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i     I SSN :   2502 - 4752       R evi ew  o f  M o d er n  T h r ee - D i m e ns i onal  I nt e gr at i on T e c hn ol o gi e s  and A n al y s i s   ( A . V .  Suk hanov )   199   o f  t h e d ev i ce.  M o r eo v er  t h er e ar e o t h er  p o s i t i v e as p ect s  o f  3 D - M I D ,  s u c h  as  t h e accel er at i o n  o f  t h e a s s e m b l y   p r o c e s s   w it h  t h e  g r o w t h  o f  p r o d u c tio n  r e lia b ilit y  d u e  to  f e w e r  m e c h a n ic a l p a r ts  [ 1 ] .   T o da y  3D - M I D  i s   m ai n l y  u s ed  i n  au t o  el ect r o n i c s ,   m e d ic a l e q u ip m e n t,  a n te n n a   m o b ile   d ev i ces  ( F i g u re  1 ) [2 ].           F i g ur e   1 E x a m pl e s  o f  3D - M I D  t ech n o l o g y  r eal i zat i o n         D e s pi t e  a l l  t h e  a dv a n t a g e s  of  t h e  de s c r i be d t e c hn ol ogy ,  i t  h a s  a   num be r  o f  dr a w ba c ks  f r o m  t h e   e c o n o m ic  p o in t o f   v ie w :   -   N eces s i t y   t o  d ev el o p  an d  s et  u n i q u m a n u f act u r e   t ool i ng   f or  e a c h  pr odu c t ;   -   E x p en s i v e s p eci f i c t ech n o l o g i cal   e q u ip m e n t;   -   L i m i t ed  s el ect i o n  o f  t h er m o p l as t i cs  t h at  p r o v i d e t h n eces s ar y  ad h es i o n  o f   m e t al s ;   -   L i m ite d  f ie ld  o f  a p p lic a tio n   d u e  to  th e  lo w   h e a t r e s i s ta n c e  o f  th e r m o p la s tic s ;   -   L a c k   o f C A D  fo r   p r o d uc t  d e ve l o p m e nt  i n t hr e e - d i m e n s i o n al  s p ace;   -   3D - M I D  d o e s  n o t a llo w   t h e  in te g r a tio n   o f  e le c tr o n ic  c o m p o n e n ts  i n to  th e  s tr u c tu r e ,  i p r o v id e s   o nl y  s ur f a c e   m o unt .   M ode r n  pr odu c t i on  doe s  n ot   r e qu i r e  c o m pl e x   s t r u c t u r e s  ba s e d on  3D - M I D .  T h m o s t  co n s t r u ct i ve   ap p r o ach  i n  t h e d es i g n  o f  c o m p l e x  d ev i ce s  i s   t h s el ect i v e ap p l i cat i o n  o f  3 D - M I D   a l o ng w i t h s t a nd a r d   t ech n o l o g i es .  S u ch  a co m b i n at i o n  o f  t ech n o l o g i es  ca n  b e i m p l e m en t ed   m o r e ef f i ci e n t l y  i f  t h e r o l e o f  t h e b as i s   f o r   c o m p le x   e le c tr o n ic  s y s te m s  is  i m p le m e n t e b y   a n   e l e m e nt   bui l t   o n   S oC   ( S y s t e m   o n   C hi p)   t e c hn ol ogy   i n s t e a d of  pr i nt e d c i r c u i t  boa r d.   I n ge ne r a l ,  3 D - M I D  h as  a  n u m b er  o f  ad v a n t a g es ,  al l o w i n g  t h e p r o d u cer  t o  i m p l e m e n t   m ech an i ca l ,   el ect r o n i c,  o p t i cal  an d  o t h er  f u n ct i o n s   i n  o n e p r o d u ct .  I n  p o w er  el ec tr o n ic s  it c a n  b e  u s e d   f o r  lo w  to   m e d iu m   c a pa c i t y .   B u t   t oda y   t h i s   t e c hn ol ogy   i s   n ot   a bl e   t di s pl a c e   t r a di t i on a l   t e c hn ol og i e s   u s e i n   m a nu f a c t u r i n g .   H o w e v er  i t  can  b w i d el y  ap p l i ed  t o  i m p r o v e t h e m .       3.   LTC C   C ER A M I C S   O n e  o t h e   m o s t  fa s t - g r o w i ng  a n m os t  pop ul a r  t e c hno l o gi e s  t o d a y  i s  t he  t e c hno l o g y o f  l o w - t e m p er at u r e co - f i r ed  cer a m i c s  ( L T C C ) .  I t  h as  b een  u s e d  s u cces s f u l l y   f o r  d i f f er en t  p u r p o s es  s u ch  a s   b r o a d c a s tin g ,  te le c o m m u n ic a tio n s ,   m o b ile  c o m m u n ic a tio n s ,  p o r ta b le  c o m p u te r s ,  p r o d u c tio n  o f   R F  a n d   m i cr o w av c ir c u it s   w it h  lo w   a n d   m e d i u m  d e g r e e  o f  in te g r a tio n ,  e tc .  I n  a d d itio n  th e  L T C C - t e c hno l o g y   ha s   b e e n  in  d e m a n d  i n  th e   f ie ld  o f  p o w e r  e le c tr o n ic s .  P r i m a r il y  th is  i s  d u e  to  its   li m it o p e r a tin g  p a r a m e te r s  a n d   ch ar act er i s t i c s .   C er a m i c h as  s ev er al   ad v a n t a g es  i n cl u d i n g  th e   f o llo w in g  i n d ic a to r s v e r y  g o o d  e le c tr ic a l   c h a r a c te r is tic s ,  e x c e lle n m e c h a n ic a l s ta b ilit y  a n d  th e  p r e s e r v a tio n  o f   th e  li n e a r  d i m e n s io n s ,  lo w  C T E ,  g o o d   th e r m a l c o n d u c tiv it y ,  t h e  p o s s ib ilit y  o f  3 D  i n te g r a tio n ,  i n te g r i t y  a n d  c a p a b ilit y   w it h  h i g h  te m p er at u r s ol de r i n g  [ 3,  4] .   T h e p r o d u ct i o n  o f  cer am i c s  b eg i n s   w i t h  t h e p r ep ar at i o n  an d  cas t i n g  o f  t h e s l u r r y  i n  a s p eci al  f o r m .   T he  s l ur r y   i s   us ua l l m a d e  b m i xi n g c e r a m i c  p o w d e r ,  o r ga ni c   b i nd e r s ,   s o l ve nt s  a nd  a d d i t i ve s .   A f t e r   t he   cas t i n g  p r o ces s  cer a m i c s h eet s  ar e f o r m ed  an d  cu t  t o  t h e r eq u i r ed  s i ze.   T h e n ex t  s t ep  i s  t h e f o r m at i o n  o f  t h e   v i as ,   f i l l i n g  t h e m   w i t h  co n d u c t i v e p as t e,  a n d  cr eat i o n  o f  t h r eq u i r ed  t o p o l o g y  ( s cr een - pr i nt i ng )  us i n g   s pe c i a l   co n d u ct i v e an d  r es i s t i v e p as t e s .  T h e f i n i s h ed  s h eet s  ar e co m b i ne d  i nt o  a n a s s e m b l w h i c h i s   t he n l a m i na t e d   a nd  und e r go e s  t he  c ur i ng a t  t he  t e m p e r a t ur e  o f  8 5 0 ° C .  T hi s  p r o c e s s  e ns ur e s  t he  s t a b i l i t y o f  t he  s t r uc t ur e  o f   cer a m i cs  i n  a  w i d e t e m p er at u r e r an g e.  T h e f i n a l  s t a g e o f  p r o d u ct i o n  i s  t h e i n s t al l at i o n  o f  t h e el ec tr o n ic   e le m e n ts  i n  th e  s ta c k .  I t s h o u ld  b e  n o te d  th a t th e  c u r i n g  te m p e r a tu r e  a llo w s  th e   u s e   o f   m e ta l s   w ith  lo w   r e s is ti v it y  ( g o ld ,  s il v e r ) .   I t  i s  ne c e s s a r y  t o  hi g hl i gh t  t he   f o l l o w i n g a d va nt a ge s  o f  t he   L T C C  t e c hno l o g y :   -   D e n s e  s t r u ct u r e  o f  t h L T C C  cer a m i c d oe s n’ t  l e t  t h e   m oi s t u r e  t o pa s s ,   s o t h e  c e r a m i c  bodi e s  c a n  be   u s e d i a  h i gh l y  hum i d a t m o s ph e r e   w i t h ou t  a ddi t i on a l  pr ot e c t i on ;   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   25 02 - 4752   I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p   Sc i ,   Vo l 9 , N o 1 J an ua r y   201 8   :   198     20 3   2 00   -   L o w   C T E   w h ic h   is   c lo s e   to   th a r a tio   m o s o f   t h e   e le c tr o n ic   s e m ic o n d u c to r   m a te r ia l s   ( S i,   G a A s ,   I n P ) .   I t   a llo w s  th e   m o u n ti n g  o f   t h s e m i co n d u ct o r  cr y s t al s  d i r ect l y   o n  t h e b as e o f  t h e b o ar d ;   -   G o o d  t he r m a l  c o nd uc t i vi t y ( 2 - 4 W / m K ) ,   w h i c h  i s   m u c h  hi g h e r  t h a n  t h a t  o f  pr i n t e d c i r c ui t  boa r ds  ba s e d on   o r g an i m at er i al s  ( 0 . 1 0 . 5   W / m K ) .  T h e t h er m al  co n d u ct i v i t y  o f  t h e L T C C  can  al s o  b en h an ced  t o  2 0  W / m K   t h r o u g h  t h e cr eat i o n  o f   m et al l i zed  t h er m al  d r ai n s .   I n t ur n,  t he  d i s a d va nt a ge s  a r e :   -   T h e  pr obl e m  of  obt a i n i ng  h i g h - q u a l i t y  cer a m i c s l u r r y ,   w h i ch  p ar a m et er s  ca n  v ar y   f r o m  b at ch  t o  b at ch ;   -   T h e p r o b l em  o f  t h e s h r i n k ag e o f  cer a m i cs  a f t er  t he  c ur i n g;   -   L i m ite d  p o s s ib ilit y  o f  e le c tr o n ic  c o m p o n e n ts  in te g r a tio n .  Y e t o n l y  p a s s iv e  e le c tr o n ic  c o m p o n e n t s  s u c h  a s   r es i s t o r s ,  i n d u ct o r s ,  cr eat ed   b y  co at i n g  t h e s u r f ace o f   t h e cer a m i c s h eet  o f  s p eci al i zed  p as t es ,   w er s u c c e s s f u ll y  i n te g r a te d   in s id e   th e  c er a m i s t r u ct u r e.   A l l   o t h er   co m p o n en t s   ar i n s t al l ed   b y   s t an d ar d   m o u n t   t ech n i q u es  o n  t h e s u r f ace o f  t h e f i n i s h ed  cer a m i c s t r u ct u r e.   -   T h e co s t  o f  r a w   m at er i al s  a n d  t h e co s t  o f  t h e en t i r e p r o d u ct i o n  c y cl e.   A s  a r u l e,  eac h  L T C C  s y s t e m  i s  a   uni q ue  s o l ut i o n,  s o  t h e r ep l ace m en t  o f  i n d i v i d u al  co m p o n e n t s  i s  i m p o s s i b l e.  I n  cas e o f  n eces s ar y  r e w o r k  o f   a   co m p o n e n t  o f  t h e cer a m i s t r u ct u r e,  t h e en t i r e p r o d u ct i o n   c y cl e h a s  t o  s t ar t  o v er .  A l s o  al l  s p eci al  p as t es  f o r   m et al l i za t i o n  ar e b as ed  o n  p r eci o u s   m et al s   s u c h  as   A u ,   A g a nd  P t .   T ak i n g  i n t o  acco u n t   al l  t h e s e   f eat u r es  o f   L T C C   t ec h n o l o g y  r eal i zat i o n ,   i t  b eco m es   cl ea r   w h y   t h e   m a i n  a r e a  o f  a p p lic a tio n  is  t h e   m ilita r y - in d u s tr ia l c o m p le x ,  a n d  a t th e   m o m e n L T C C  is   n o t   w id e s p r e a d .       4.   TH R E E - DI M E NS I O N AL  I NT E G R AT I O N T E CH NO L O G Y B AS E D O N F L E XI B L E  P RI N T E CI RCU I T  B O ARDS   F le x ib le   p r in te d  c ir c u it b o a r d s ,  o n e   w a y  o r   a n o th e r ,   f in d  t h e ir   a p p lic a tio n   f o r   m i n ia t u r i z a tio n  a n d   in te g r a tio n  o f  e le c tr o n ic  d e v ic e s .  T h e r e  a r e   m a n y  o p tio n s  o f  u s e  o f   f le x ib le  p r in te d  c ir c u it  b o a r d s ,  in c lu d i n g   m i n i at u r i zat i o n  o f  p o w er  el ect r o n i cs  p r o d u ct s .   F o r  e x a m p le  o n e  o f  th e   m o s t i n te r e s ti n g   m i n ia t u r is a t io n  te c h n o lo g ie s   f o r  p o w e r  e le c tr o n ic s  is  S K I N   t e c h n ol o gy  de v e l ope d by  S e m i k r on .  T h i s  c o m pa ny   h a s  be e n  de v e l opi ng  a n m a n uf a c t ur i n g  c o m pa c t  po w e r   m od u l e s  f or   a l o n g  t i m e an d  h as  a  w h o l e l i n e o f  p r o d u ct s  b as ed  o n  t h i s  t ec h n o l o g y .   T h e i d ea  o f   S KI t e c h n ol o gy  i s  t o c r e a t e  a  po w e r   m odu l e   w i t h   m odi f i e d o u t pu t  c onn e c t i ons  ba s e d o n   f l e x i bl e  pr i n t e d c i r c u i t   b o a r d s ( P CB s ) .   S K I N  te c h n o lo g y   u s e s  o n e  f l e x ib le  f il m   w it h   c oppe r  c on d u c t or s  a ppl i e d on  i t  i n s t e a d of  a  l a r g e   n u m b er  o f  co n d u c t o r s  co n n ec t i n g  t h e co n t act  ar eas  o f  t h e  c r y s t al  an d  t h e b o ar d  b y   u l t r as o n i w el d i n g .  S k i n - f il m  is  a  t h r e e - l a ye r  f l e xi b l e   P C B ,  i w hi c h t he  up p e r  l a ye r  c o nt a i ns  t he  c o nd uc t o r s  r e s p o ns i b l e  f o r  hi g cu r r en t s ,  a n d  t h e l o w er  o n e s  h av m et al l i za t i o n  f o r  t h e co n t r o l  an d  p r o ces s i n g  ci r cu i t s .  I n  g e n er al ,  t h e u p p er   co n d u ct i v e t h i ck  l a y er  i s   m ad e o f  al u m i n i u m ,  a n d  t h e l o w e r  o n e i s  a co p p er  l ay er  o f  s t a n d ar d  t h i ck n es s  ( 3 5   μ m ) , t h e  i n n e r  p o l y a m i d e  l a y e r   se r v e s  a s  a n  i n s u l a t o r  [ 5 ] .   P o w er  c h i p s  ar e co n n ec t ed  t o  t h l o w er   S k i n   l a y er  o f  t h e b o ar d  b y  l o w - te m p e r a t u r e  s ilv e r  d if f u s e d   s i nt e r i n g ( S i nt e r  J o i nt )  [ 6 ] .  I n t hi s   c a s e   s ur f a c e   m o un t   c o m p o ne n t s  c a n b e  i ns t a l l e d   o n  t he   t o p  s i d e   us i n s t a nd a r d   m o unt i n g t e c h n i q ue s ,  f o r  e xa m p l e ,   us i n g t he   f l i p - c h i p or  by   s ol de r i ng  ( F i g u r e  2 ,  3 ) .  A s  a  r e s u lt,  it  i s   p o s s i b l t o  i n cr eas t h e co n t a ct   ar ea,  as   w el l   as   t o  p r o v i d an   i m p r o v ed   h eat   d i s t r i b u t i o n   d u e t o   t h t h i c k   m e ta lliz a tio n  la y e r .             F i g ur e  2 .   S e m i k r o n s  3 D S Ki d e v ic e   w ith   m u lti la y e r  p o w e r  r o u tin g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i     I SSN :   2502 - 4752       R evi ew  o f  M o d er n  T h r ee - D i m e ns i onal  I nt e gr at i on T e c hn ol o gi e s  and A n al y s i s   ( A . V .  Suk hanov )   201       F i g ur e  3 .   S e m i k r on’ s  m i n i a t u r e   pow e r  m od u l e s         T h e d i s ad v an t ag e s  o f  t h i s  t e ch n o l o g y  ar e t h u s e o f  a r a t h er  co m p l ex  p r o ces s  o f  s i l v er  d i f f u s e   s in te r i n g ,   w h ic h  r e q u ir e s  v e r y  c a r e f u l te c h n o lo g y  e la b o r a tin g .   A ls o  t h e  d e v e lo p m e n t o f   m u lti - la y e r  f le x ib le   b o ar d s  w i t h  t h er m al  co n d u ct i v e h o l es  r eq u i r e s  a s p eci al  ap p r o ach .  N ev er t h el es s ,  t h i s  t ec h n o l o g y   h as  p r o v ed   i t s  ef f ect i v e n es s  f o r  t h e i n t eg r at i o n  o f  o p en - f r a m e s e m i co n d u ct o r  cr y s t al s   i n  p o w er   m i cr o - a ss e m b l i e s.   S k i n   t e c h n ol o gy  de v e l ope r s  pr odu c e  a  w h ol e  l i n e  of   h i gh l y  i nt e g r a t e d pow e r   m odul e s  l i k e  S e m i t op,  M i n iS K iiP ,   S k i M ,  S E Mi X ,  S e m i t r an s  an d   o t h er s  [ 7 ] .       5.   W IR ELA ID   T E C HN O L OGY   W ir e la id   t ech n o l o g y   i s   u s ed   t o  cr eat e co m p act  p r o d u ct s  o f  p o w er  el ect r o n i c s  b as ed  o n  p r i n t ed  ci r cu i t   b o a r d s .   P r o b l e m s  o f  hi gh c ur r e nt s  a nd  s t r i c t  r e q ui r e m e nt s   f o r  p r o d uc t  m i ni a t ur i z a t i o w e r e  s o l ve d  us i ng t he   t h i c k e r  c oppe r  l i n e s  i m pe de d i n  t h e  de s i gn  o f  pr i n t e d c i r c ui t   b o a r d s ,   w hi c l e a d s  t o  a  r e d uc t i o n i n t he   s i z e  a nd   n u m b e r  o f  la y e r s  o f  th e  p r in te d  c ir c u it b o a r d .  F o r  la r g e  c u r r e n ts  a p p lic a tio n s  s il v e r - c oa t e d  c oppe r  c on du c t or s   ar e u s ed   w h i ch  ar e f i x ed  o n  t h e m e t al  f o i l  b y  s p o t   w el d i n g .   A f t er  t h at  t h e p r o d u ct i o n  o f  p r in te d  c ir c u it b o a r d s   i s  co n t i n u ed  acco r d i n g  t o  t h s t an d ar d  t ech n i cal  p r o ces s .  C u r r en t l y ,  t h e co m p an y  o p er at es  w i t h  co n d u ct o r s  o f   1. 4 m m   a n d  0. m m   t h i c kn e s s   w hi c h  a r e  pl a c e d o n  t h e  i nne r  a n d out e r  l a y e r s  o f  pr i nt e c i r c u i t  boa r ds .  T h e   i m p le m e n ta tio n  o f  t h w h o l e  t ech n o l o g i ca l  p r o ces s  i s  p r es en t ed  i n   F i gu r e  4.   T h e  de v e l ope d t e c h n ol ogy   r es u l t s  i n  o v er al l  p r o d u ct  d i m en s i o n s  r ed u ct i o n ,  h eat  d i s s i p at i o n  d ecr eas e,  t h e  el i m i n a t i o n  o f  t h e co n n ect o r s   f r o m  t h e  de s i g n ,  l e s s e ni ng  t h e  num be r  of  l a y e r s  of  pr i n t e d c i r cu i t  b o ar d s ,  an d  t h e u s ag e o f  a  m o r t e c h n ol o g i c a l  s ol de r i ng  pr oc e s s  c o m pa r e d t o t r a di t i on a l  t e c h n ol ogy  ba s e d on  t h i c k  c oppe r ,   e t c .  [ 8] .         1 T h i ck  co p p er c o n d u ct o rs  p l a cem en t   us i ng  s p o t   w e l di n g .  C ut t i ng  t he   co n d u ct o rs  t o  t h e  n eed ed  s i ze       2 . T h i ck   c o nduc t o r s  l a m i na t i o us i ng   s t a n d a r d  P C B  t e c h n o l o g y       3 T h e  el ect r i c a l  c o n t a ct  t o  t h e t h i ck   c o nduc t o r s   i s  und e r  t he  pa ds       F i g ur e  4 .   P r o ces s   s te p s  o f  W ir e la id  te c h n o lo g y       T h e d es cr i b ed  t ech n o l o g y  al l o w s   u s  t o  r ed u ce s o m e ex t en t  i n  t h e p r o d u ct   di m e ns i ons   du e  t o t h e   r ed u ct i o n  o f  t h e o ccu p i ed  ar ea o f   c ur r e nt - car r y i n g  t r ack s ,  t o  i n cr eas e t h e h eat  s i n k  ef f i ci en c y ,  t o  i n cr eas e t h e   cu r r en t  d en s i t y .   H o w e ve r ,  t hi s  t e c hno l o g y   i s   m o r e   f o c u s e d  o n t he  t a s k o f  i nc r e a s i n g t he  c ur r e nt  d e n s i t y a nd  t he   i mp l e m e nt a t i o n o f  t he   he a t  s i nk.  B ut  t he  r e d uc t i o n o f  t he  o ve r a l l  d i m e n s i o n s  o f   t he  d e vi c e  i s  o nl y p a r t i a l l y   r e s ol v e d.  I n  a ddi t i o n ,  t h e   u s e   of  t h i c k c oppe r  s t r u c t u r e s  e m be dde d i n  t h e  pr i n t e d c i r c u i t   boa r d c a n  pos s i bl y   a f f e c t t h e  r e lia b ilit y  o f  t h e  a s s e m b l y  in  c o n d i t i o n s  o f  l o w  a n d  h i g h   t e m p er at u r es  b ecau s e o f  t h m at er i al s  C T E   d if f e r e n c e .   A ls o ,  th i s  te c h n o lo g y  i m p lie s  o n l y  o n e - le v e l i n te g r a tio n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   25 02 - 4752   I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p   Sc i ,   Vo l 9 , N o 1 J an ua r y   201 8   :   198     20 3   202   6.   EM B ED D ED  D I E T EC H N O LO G Y   A  v er y  p r o m i s i n g  3 D  i n t eg r at i o n  t ech n o l o g y  i s  E m b ed d ed   D i e P ack ag es .  D es p i t e t h e l ar g e n u m b e r   o f  te c h n o lo g ic a s o lu t io n s  a n d  p a te n ts  h e ld  b y  d i f f e r e n t   f i r m s  [ 9 - 1 0 ] ,  th e  b a s ic  id e a   is  th e  i n te g r a tio n  o f   cr y s t al  o r  p ack ag ed  co m p o n e n t  d i r ect l y  t o  t h e p r i n t ed  ci r cu i t   b o ar d   p r i or  t o pr e s s i ng  of  t h e  l a y e r s  ( F i gur e  5 ) .           F i g ur e  5 .   E m b ed d ed  D i e P ack ag es   te c h n o lo g ic a l r o u te       A s  f o r  t h e f i el d  o f  p o w er  el ect r o n i cs ,  t h er e ar e a n u m b er  o f  s t u d i es  ai m ed  t o  d ev el o p  t h e m et h o d s  f o r   c r e a t i n g   po w e r   m odu l e s   us i ng   e m be ddi ng   t e c hn ol ogy .   F or   e x a m pl e ,   t h e   a r t i c l e   [ 11]   p r e s e n t s   t h e   r e s u l t s   o f   u s i ng   t h e   e m be dde di e   t e c h n o l o g y   t o   cr eat cas ed   p o w er   k e y .   T h MO S   t r a n s i s t o r   w a s   i n s t al l ed  i n   t h e   p r ep ar e d  g r o o v es  i n  t h e p r ep r eg ,  t h e r es i n  co at ed  co p p er  l ay er   w as  ap p l i ed   f r o m  ab o v e,   an d  t h e n  t h m i cr o - a s s e m b l w a s  l a m i na t e d  a nd  c ur e d  i va c uu m .  T he  c o nd uc t i ve  v i a  a nd  t o p o l o gy  of  t h e  bo a r w a s   f or m e d b y   d i r ect  l as er  s t r u ct u r i n g .  S i n ce  t h e d i e o f  t h e p o w er  t r an s i s t o r   w as  i n s t al l ed  d i r ect l y  o n  t h co p p er  co n d u ct o r s   by  s ol de r i n g ,  t h i s  pr ov i de s  a  g ood t h e r m a l  c on t a c t ,  a n d t h e r e f or e  a  g ood h e a t  di s s i pa t i on .  F i g u r e  6 s h o w s   a   p o we r   M O S F E T  t r an s i s t o r  en cas ed  i n  t h e e m b ed d ed  d i e t ec h n o l o g y .           F i g ur e  6 .   T h e p i ct u r e o f  t h e em b ed d ed  M O S - tr a n s is to r       T h e  E m be dde d D i e  P a c k a g e s  t e c h n ol o gy  i s  v e r y  pr os pe c t i v e   f r o m  t h e  poi nt  of   v i e w   of   f u r t h e r   m i n ia t u r iz a tio n  o f  e le c tr o n ic s  d e v ic e s .  I t a llo w s  t h e   m a x i m u m   u s e  o f   s ta n d a r d  p r in te d  c ir c u it b o a r d s   cap ab i l i t i es   f o r   r ed u ci n g  t h s i ze  o f  t h e p r o d u ced   d ev i ce.   H o w e v e r ,   th e  p o s s ib ilitie s   o f   th e   te c h n o lo g y   a r e   h i gh l y  de pe n de n t  on  t h e  t y pe  of  e m be dde d c om pon e n t s .  W h e n  us i n g  e m be dde e l e c t r on i c  c o m pon e n t s  i p ack ag es  i t  i s  n ece s s ar y  t o  en s u r e t h e  t i g h t n es s  o f  t h e a s s e m b l y   w i t h  d i f f er e n t  t y p e s  o f  p as t es  an d  co m p o u n d s .   T he   m a in  p r o b le m   is  t h e   s e le c tio n  o f   th e  r e q u ir e d   m a te r ia l s   e n s u r in g   m e c h a n ic a l s tr e n g th   a n d  th e  r e d u c tio n  o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i     I SSN :   2502 - 4752       R evi ew  o f  M o d er n  T h r ee - D i m e ns i onal  I nt e gr at i on T e c hn ol o gi e s  and A n al y s i s   ( A . V .  Suk hanov )   203   t h e s t r es s es  i n  t h m u l t i l a y er   s t r u ct u r e u n d er  co n d i t i o n s  o f   o p er at i n g  t e m p er at u r es .  O b v i o u s l y  t h er e ar e t h li m ita tio n s  o f  t h e  a p p lic a tio n   o f  e m b e d d i ng  t e c h n ol ogy   f or  po w e r  e l e c t r on i c s  pr odu c t s ,   w h i c h  de pe n d o n  t he   m a xi m um  ou t p u t  po w e r  of  t h e  e l e m e nt s .       7.   CO NCL U S I O N   T e c hno l o gi e s  o f  t hr e e - d i m e n s io n a l in te g r a tio n  a r e  a c tiv e l y  d e v e lo p in g  a n d  e x te n d  f ie ld s  o f   a ppl i c a t i on s .  T h e s e   i nn ov a t i on s  do n ot  di s pl a c e   s t a n da r d t e c h n ol ogi e s  a s   t h e i r  us e   f or  t h e  de s i gn of   t h e   w h ol e   d e v ic e  is  i m p r a c tic a f r o m  t h e  p o in t o f  v ie w   o f   f i n a n c ia a n d  ti m e  c o s ts .  H o w e v e r ,  th e  u s e  o f  in te g r a tio n   te c h n o lo g ie s  f o r  in d i v id u a l ite m s ,  a s   w e ll a s  c o m b in in g  d if f e r e n t a p p r o a c h e s  in  a  s in g l e p r o d u ct ,  en ab l es  t o   ach i ev e a  s u b s t a n t i a l  g ai n  i n  s i ze an d  k e y  c h ar act er i s t i c s  o f  t h e f i n al  p r o d u ct .   T h e   w o r k  is  e x e c u te d  a t f in a n c ia l s u p p o r t o f  t h e  M in is tr y  o f  E d u c a tio n  a n d  S c ie n c e  o f  th e  R u s s ia n   F e de r a t i on   ( A g r e e m e n t     14. 577. 2 1. 0 225,   t h e   u n i q u e   i de n t i f i er  f o r  t h A p p l i ed  S ci en t i f i c an d  E x p er i m en t a l   R e s e a r c h  R F M E F I 57716X 022 5) .       R EF ER EN C ES   [ 1]   C h t o t a ko yet r ekh m er n yyes kh em yn a p l a s t i ka kh   [ W h at  ar e t h r ee - d i m en s i o n al  s ch em es  o n  p l as t i cs ]  A v ai l ab l e at :   U R L :h ttp ://w w w . 3 d m id . r u / ( acces s ed  at   A ug us t  201 7)   [ 2]   V o l ko v I .  3D   M I D  T e c hnol og y .  N e w  P r oduc t s   P r ot ot y pi ng  C a pa bi l i t i e s ,   E l e k t r oni k a na uk at e k hnol og i y abi z ne s   [ E l e c t r o ni c s :   s c i e nc e ,   t e c hn ol og y ,   bus i ne s s ]   20 13 ,   2,   pp.   1 70 - 17 4 .  ( i n R us s i a n)   [ 3]   R. K o n d ra t y u k ,  L T CC  -   Lo w - T e m p er at u r e C o - F i r e d  C er am i cs ,   N an oi n dus t r i y an auc h not e k h n i ch es ki yz h u r n a l   [ N a n oi n dus t r y   s c i e nt i f i c   a nd  t e c hni c a l   j o ur na l ] ,   2 01 1,   2,   pp .   2 6 - 30.  ( i R us s i a n)   [ 4]   C h ig ir in s k iy  S . A . ,  F e a tu r e s  a n d  b e n e f its  o f  m u lti - l a y e r s t ru c t u re s  b a s e d  o n  c e ra m i c s  (L T CC,  H T CC,  M L CC)   K om po ne nt y i i t e hn ol o gi i   [ C om pone nt s  a n d t e c hn ol og i e s ]   2 00 9 ,  N o.  1 1.  pp .  1 30 - 13 1 ( i n R u s s i a n )   [ 5]   C .  G obl ,   P .  B e c k e da hl ,  A  ne w  3D  pow e r  m odul e s  pa c k a g i ng   w i t hou t  b on d w i r e s ,  P C I M  E ur o pe ,  2 00 8.   [ 6]     С .  G o b l ,  J .  F al t en b ach er ,  L o w  t e m p er at u r e s i n t er  t ech n o l o g y  D i a t t ach m en t   f o r  p o w er  el e ct r o n i c ap p l i cat i o n s ,  C I P S   201 0 , 1 6 - 18 ,  N ur e m be r g ,  G e r m a n y ,  2010 .   [ 7]   C o m p a n y  S e m ik r o n  o f f ic i a l w e b s ite ,  a v a ila b le  a t: U R L h ttp s ://w w w . s e m ik r o n . c o m ,  acc es s ed  at   A u g u s t  2 0 1 7 .   [ 8]   H ig h  c u r r e n t s o lu tio n s  w ith  W ir e la id     t ech n o l o g y ,  av ai l ab l e at :   h tt p ://w w w . w e - o n li n e . c o m /w e b /e n /le ite r p la tte n / p r o d u k te _ /w ir e la id _ /w ir e la id _ 2 . p h p   acces s ed  at  A u g u s t  2 0 1 7 .   [ 9]   F er h at i ,  F .  D j ef f al ,   T .  B en t er c i a,  N u m er i c al  I n v es t i g at i on of  a  N e w  J unc t i onl e s s   P h ot o t r a n s i s t or  f or  H i g h - p er f o r m an ce an d  U l t a - l ow  P ow e r  I nf r a r e d C om m uni c a t i on A ppl i c a t i ons ,  T E L K O M N I K A ,  V ol . 14,   N o. 4,   20 16 ,  p p .   121 3 - 12 16 .   [ 1 0]   M a nha s   P . ,   S o ni  M . K . ,  O pt i m i z e d O F D M  M ode l  U s i ng  C M A  C ha nne l  E qua l i z a t i o n f or  B E R  E v a l u a t i on,  B ul l e t i n of   E l e c t r i c a l  E ng i ne e r i ng  a nd  I nf or m a t i c s ,  V ol .  6,  N o.  2,  2 017 ,  p p.   1 33 - 13 9.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.