Besseres Wärmemanagement verbessert das Halbleiter-Packaging
Hochentwickelte Materialien wie SiC ermöglichen verbesserte Fertigungsverfahren, wie sie für die dünneren Mikrolektronikbauteile von heute erforderlich sind.
20. 2023년 12월 von일관적인
Die Mikroschaltkreise werden zunehmend kleiner. Um mit kleineren, dünneren Schaltkreisen arbeiten zu können und eine höhere Präzision zu erzielen, müssen deshalb alle in der Herstellung verwendeten Prozesse umgerüstet oder ersetzt werden. "고급 포장"에 맞춰 금박을 입힙니다. Dies ist ein Produktionsschritt, bei dem einzelne integrierte Schaltkreise (genannt "Dies") montiert und elektrisch mit dem Substrat oder der Leiterplatte verbunden und anschließend eingeschlossen werden.
플립칩-그룬들라겐
Eine weit verbreitete hochentwickelte 포장 기술은 "플립칩"입니다. Diese Methode wurde in den letzten zehn Jahren zunehmend beliebter, da sie gegenüber älteren Methoden wie dem Drahtbonden mehrere Vorteile bietet. Zu diesen Vorteilen zählen niedrigere Kosten, die höhere Packungsdichte und die erhöhte Zuverlässigkeit.
Um Schaltkreise für Flip-Chip vorzubereiten, werden zunächst kleine Höcker aus leitendem Material – typischerweise Lot oder Gold – auf leitenden Pads auf der Oberseite des Halbleiterwafers aufgebracht. Anschließend wird der Wafer in einzelne Chips zerschnitten(genannt "Die-Vereinzelung").
Als nächstes wird ein einzelner Die aufgenommen, so gedreht, dass die Kontaktseite nach unten zeigt, und dann über dem Substrat positioniert, auf dem er montiert werden soll. Bei diesem Substrat handelt es sich in der Regel um eine Leiterplatte. Der Chip ist sehr präzise ausgerichtet, Sodass die Höcker auf dem Chip mit den entsprechenden leitfähigen Pads auf dem Substrat(die nach oben zeigen) übereinstimmen. Die Chip-Höcker werden mit den Substratpads in Kontakt gebracht.
Diese Baugruppe wird dann in einen Ofen gegeben, wo sie über den Schmelzpunkt des Höckermaterials (Lot oder anderes Material) erhitzt wird. Das Lot schmilzt, fließt zurück und bleibt an den leitfähigen Pads auf dem Chip und dem Substrat haften. Mit dem Abkühlen des Ofens verfestigt sich das Höckermaterial und bildet sowohl elektrische als auch mechanische Verbindungen zwischen dem Chip und dem Substrat.
Thermisches Kompressionsbonden – die Lösung für dünne Dies
Der Flip-Chip-Prozess stößt an Grenzen, da sowohl die Schaltkreise als auch die Substrate dünner werden und sobald die Größe der Löthöcker und der Abstand zwischen ihnen(genannt "Pitch") auf unter 100 µm Sinken. Insbesondere kann der Erwärmungszyklus zur Verformung von Schaltkreis und Substrat führen. Dies kann aufgrund von Temperaturgradienten zwischen diesen Kompontenen während des Erwärmungszyklus und aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten der Teile auftreten.
Wenn die Verformung des Teils erheblich genug ist, kann es zur Fehlausrichtung von Chip zu Substrat kommen. Dies kann zu offenen Schaltkreisen (keine Verbindung) oder in manchen Fällen sogar zu Kurzschlüssen (Lötkugelbrücken) führen.).
TCB(열압축 접합)는 기술의 핵심입니다. Fähigkeiten von Flip-Chip에 대해 알아보세요. Insbesondere kann TCB zuverlässiger는 더 큰 Stückzahl 및 Chips befestigen에서 사망합니다.
Der Unterschied zwischen herkömmlichem Flip-Chip-Bonden und TCB besteht darin, dass letzteres die Temperatur, die ausgeübte Kraft, die Position und die Ausrichtung von Chip zu Substrat während des gesamten Vorgangs aktiv und mit äußerst hoher Präzision überwacht und Steeuert. Das Ergebnis jeden Prozessschritts wird überprüft, bevor der nächste eingeleitet wird. 모든 diese Kontrollen führen zu besseren, zuverlässigeren Verbindungen und einer größeren Konsistenz von Einheit zu Einheit.
Die Hauptelemente des TCB-Systems, mit dem all dies erreicht wird, sind in der Zeichnung dargestellt. Dazu gehören linee Servomotoren auf luftgelagerten Achsen, die den Die mit einer Genauigkeit von 1 µm 수직 위치 지정이 가능합니다. Weiterhin wird in einem Tip-Tilt-Schritt die Winkelpositionierung durchgeführt, um die Koplanarität von Chip und Die aufrechtzuerhalten. Sowohl eine Heizeinheit als auch eine Kühleinheit steuern präzise die Temperatur des Die und die Geschwindigkeit, mit der die Temperatur zunimmt oder abnimmt. Die Unterseite dieses Kompointenstapels ist ein Vakuumspannfutter oder eine Düse, die den Die selbst hält. Eine Reihe eingebetteter Sensoren überwacht während des gesamten Vorgangs kontinuierlich die Temperatur, die ausgeübte Kraft sowie die Position und die Ausrichtung des Die auf das Substrat.
Zu einem System für das Thermokompressionsbonden zählen die Prozessstufe des Positionieren und Ausrichten des Die am Substrat, Heiz- und Kühlelemente zum Steuern der Temperatur, eine Unterdruckdüse zum Halten des Die sowie 다양한 변환기 및 광학 시스템(nicht) dargestellt zum Überwachen und Steuern des Prozeses.
TCB-Prozess가 시작되고 Weise wie das herkömmliche Flip-Chip이 시작되었습니다. Es wird nämlich ein Die mit Löthöckern vorberitet. Dann wird der Die aufgenommen, am Substrat ausgerichtet und nach unten gefahren, bis die Höcker in Kontakt mit dem Substrat treten. Danach는 Zyklus des Erwärmens und Verfahrens를 시작했습니다.
Das Lot schmilzt und dabei wird der Die zunächst in Richtung Substrat verfahren, dann leicht von diesem weg und schließlich wieder hin zum Substrat verfahren. Auch die Temperatur und die ausgeübte Kraft werden dabei variiert. Alle diese Schritte sorgen für die gute Ausrichtung und Verbindung von Die und Substrat, die gleichmäßige Höhe der Lötstellen und eine fehlerfreie Verbindung.
바카라 카지노 ist ein vertikal integrierter Hersteller von Materialien und Endkompontenen für TCB-Düsen. Wir fertigen Düsen diver Größen und Formen sowie mit internen Merkmalen wie diese 4H SiC-Komponte.
Hochentwickelte Materialien für Düsen
Neben den Prozessstufen, den thermischen Geräten und Sensoren des TCB-Systems ist die Düse ein weiteres kritisches Element. Sie erfüllt drei Schlüsselaufgaben. Sie enthält erstens 다양한 Öffnungen oder Kanäle für den Luftstrom, die es ihr ermöglichen, als Vakuumspannfutter zu dienen. Zweitens erhält sie während des gesamten Prozesses die Ebenheit des Die(das Vakuum das Teil sicher an der Oberfläche hält). Schließlich leitet sie die Wärme, damit die Heiz- und Kühlelemente des TCB-Systems die Temperatur des Die variieren können.
Um diese Vorgaben zu erfüllen, muss die Ideale Düse aus einem mechanisch steifen Material gefertigt sein, das sowohl zu sehr glatten als auch sehr flachen Teilen verarbeitet werden kann. Dies ist erforderlich, um den Die auch bei sich ändernden einwirkenden Kräften während des gesamten Prozesses fest und flach zu Halten.
Darüber hinaus muss das Düsenmaterial sehr wärmeleitfähig sein. Dies stellt sicher, dass durch die Heiz- und Kühleinheit ausgelösten Temperaturänderungen schnell auf den Die übertragen werden. Der Schlüssel zum Prozesserfolg und zur Minimierung der Gesamttaktzeit ist die Fähigkeit, die Temperatur des Die präzise steuern zu können und sie zyklisch schnell anpassen zu können.
Nur sehr wenige Materialien erfüllen alle diese Vorgaben, aber 바카라 카지노 produziert drei davon her und stellt aus diesen einsatzbereite TCB-Düsen her. Diese Materialien sind:reaktionsgebundenes Siliziumkarbid(SiC),Einzelkristall-SiCund폴리크리스탈리너 디아망트. Jedes weist spezifische Eigenschaften und Vorteile auf, die in der Tabelle zusammengefasst sind.
재료 |
Wärmeleitfähigkeit |
Oberflächenrauigkeit |
Optisch durchlässig |
Elektrisch isolierend |
코스텐 |
Reaktionsgebundenes SiC |
255W/(m·K) |
< 25nm |
네인 |
네인 |
니드리거 |
아인크리스탈린 SiC |
370W/(m·K) |
< 2nm |
자 |
4H: 네인 6H: 자 |
미텔 |
폴리크리스탈리너 디아망트 |
2200W/(m·K) |
< 10nm |
자 |
자 |
호크 |
Alle diese Materialien sind im Vergleich zu anderen Substanzen hochgradig wärmeleitend – Diamant hat die höchste Wärmeleitfähigkeit aller Materialien. Ein wesentliches Merkmal von reaktionsgebundenem SiC ist, dass es Problemlos mit allen benötigten Durchgangsöffnungen oder Kanälen hergestellt werden kann. Außerdem ist es laserbearbeitbar, um somit den sehr hohen Grad an Ebenheit und geringer Oberflächenrauheit zu erreichen.
Ein Vorteil von Diamant und einkristallinem SiC ist, dass diese Materialien im Bereich des sichtbaren Lichts und nahen Infrarotlichts durchlässig sind. Dies ermöglicht den Einsatz einer breiten Palette von Messtechniken zum Ermitteln der Ebenheit, Stärke und Parallelität der Endteile und somit Fertigungsverfahren mit höherer Präzision.
Polykristalliner Diamant 및 6H-Einkristall-SiC sind elektrische Isolatoren. Diese Eigenschaft ist aus mehreren Gründen nützlich, unter anderem schützt es den Halbleiter-Die vor Beschädigung durch elektrostatische Entladung.
Auch die Preise der aus diesen drei Materialien hergestellten Düsen unterscheiden sich. 관련이 없습니다. da Düsen Verschleißteile sind, die regelmäßig ersetzt werden.
바카라 카지노 ist ein vertikal integrierter Hersteller von TCB-Düsen. Die Integration umfasst das Züchten unserer eigenen Materialien bis hin zur Produktion der einsatzbereiten Teile. Eine Schlüsselkomponte unserer Fertigungskompetenz ist unsere Fähigkeit, sehr ebene Oberflächen herzustellen. Zudem besitzen wir die umfangreiche Messausrüstung, um diese Ebenheit auch zu überprüfen.
Erfahren Sie mehr überreaktionsgebundenes Siliziumkarbid(SiC),Einzelkristall-SiCund폴리크리스탈린 디아망트.