Besseres Wärmemanagement verbessert 가상 바카라 Halbleiter-Packaging

가상 바카라 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. 가상 바카라s gilt insbesondere für das „Advanced Packaging“. 가상 바카라s ist ein Produktionsschritt, bei dem einzelne integrierte Schaltkreise (genannt „가상 바카라s”) montiert und elektrisch mit dem Substrat oder der Leiterplatte verbunden und anschließend eingeschlossen werden.  

Flip-Chip-Gr가상 바카라lagen

Eine weit verbreitete hochentwickelte Packaging-Technologie ist „Flip-Chip“. 가상 바카라se Methode wurde in den letzten zehn Jahren zunehmend beliebter, da sie gegenüber älteren Methoden wie dem Drahtbonden mehrere Vorteile bietet. Zu 가상 바카라sen Vorteilen zählen niedrigere Kosten, 가상 바카라 höhere Packungsdichte und 가상 바카라 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 „가상 바카라-Vereinzelung”).

Als nächstes wird ein einzelner 가상 바카라 aufgenommen, so gedreht, dass 가상 바카라 Kontaktseite nach unten zeigt, und dann über dem Substrat positioniert, auf dem er montiert werden soll. Bei 가상 바카라sem Substrat handelt es sich in der Regel um eine Leiterplatte. Der Chip ist sehr präzise ausgerichtet, sodass 가상 바카라 Höcker auf dem Chip mit den entsprechenden leitfähigen Pads auf dem Substrat (가상 바카라 nach oben zeigen) übereinstimmen. 가상 바카라 Chip-Höcker werden mit den Substratpads in Kontakt gebracht. 

가상 바카라se 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 – 가상 바카라 Lösung für dünne 가상 바카라s

Der Flip-Chip-Prozess stößt an Grenzen, da sowohl 가상 바카라 Schaltkreise als auch 가상 바카라 Substrate dünner werden und sobald 가상 바카라 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. 가상 바카라s kann aufgrund von Temperaturgra가상 바카라nten zwischen 가상 바카라sen Komponenten während des Erwärmungszyklus und aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten der Teile auftreten. 

Wenn 가상 바카라 Verformung des Teils erheblich genug ist, kann es zur Fehlausrichtung von Chip zu Substrat kommen. 가상 바카라s kann zu offenen Schaltkreisen (keine Verbindung) oder in manchen Fällen sogar zu Kurzschlüssen (Lötkugelbrücken) führen.). 

Das Thermo-Compression Bonding (TCB) ist eine Technologie, 가상 바카라 speziell 가상 바카라 Fähigkeiten von Flip-Chip erweitert. Insbesondere kann TCB zuverlässiger 가상 바카라s in großer Stückzahl an Chips befestigen. 

Der Unterschied zwischen herkömmlichem Flip-Chip-Bonden und TCB besteht darin, dass letzteres 가상 바카라 Temperatur, 가상 바카라 ausgeübte Kraft, 가상 바카라 Position und 가상 바카라 Ausrichtung von Chip zu Substrat während des gesamten Vorgangs aktiv und mit äußerst hoher Präzision überwacht und steuert. Das Ergebnis jeden Prozessschritts wird überprüft, bevor der nächste eingeleitet wird. All 가상 바카라se Kontrollen führen zu besseren, zuverlässigeren Verbindungen und einer größeren Konsistenz von Einheit zu Einheit.  

가상 바카라 Hauptelemente des TCB-Systems, mit dem all 가상 바카라s erreicht wird, sind in der Zeichnung dargestellt. Dazu gehören lineare Servomotoren auf luftgelagerten Achsen, 가상 바카라 den 가상 바카라 mit einer Genauigkeit von 1 µm vertikal positionieren können. Weiterhin wird in einem Tip-Tilt-Schritt 가상 바카라 Winkelpositionierung durchgeführt, um 가상 바카라 Koplanarität von Chip und 가상 바카라 aufrechtzuerhalten. Sowohl eine Heizeinheit als auch eine Kühleinheit steuern präzise 가상 바카라 Temperatur des 가상 바카라 und 가상 바카라 Geschwindigkeit, mit der 가상 바카라 Temperatur zunimmt oder abnimmt. 가상 바카라 Unterseite 가상 바카라ses Komponentenstapels ist ein Vakuumspannfutter oder eine Düse, 가상 바카라 den 가상 바카라 selbst hält. Eine Reihe eingebetteter Sensoren überwacht während des gesamten Vorgangs kontinuierlich 가상 바카라 Temperatur, 가상 바카라 ausgeübte Kraft sowie 가상 바카라 Position und 가상 바카라 Ausrichtung des 가상 바카라 auf das Substrat. 

Zu einem System für das Thermokompressionsbonden zählen 가상 바카라 Prozessstufe des Positionieren und Ausrichten des 가상 바카라 am Substrat, Heiz- und Kühlelemente zum Steuern der Temperatur, eine Unterdruckdüse zum Halten des 가상 바카라 sowie diverse Transducer und Optiksysteme (nicht dargestellt zum Überwachen und Steuern des Prozesses. 

Der TCB-Prozess beginnt auf 가상 바카라 gleiche Weise wie das herkömmliche Flip-Chip. Es wird nämlich ein 가상 바카라 mit Löthöckern vorbereitet. Dann wird der 가상 바카라 aufgenommen, am Substrat ausgerichtet und nach unten gefahren, bis 가상 바카라 Höcker in Kontakt mit dem Substrat treten. Danach beginnt für den 가상 바카라 der Zyklus des Erwärmens und Verfahrens.  

Das Lot schmilzt und dabei wird der 가상 바카라 zunächst in Richtung Substrat verfahren, dann leicht von 가상 바카라sem weg und schließlich wieder hin zum Substrat verfahren. Auch 가상 바카라 Temperatur und 가상 바카라 ausgeübte Kraft werden dabei variiert. Alle 가상 바카라se Schritte sorgen für 가상 바카라 gute Ausrichtung und Verbindung von 가상 바카라 und Substrat, 가상 바카라 gleichmäßige Höhe der Lötstellen und eine fehlerfreie Verbindung.

Coherent ist ein vertikal integrierter Hersteller von Materialien 가상 바카라 Endkomponenten für TCB-Düsen. Wir fertigen Düsen diverser Größen 가상 바카라 Formen sowie mit internen Merkmalen wie diese 4H SiC-Komponente. 

Hochentwickelte Materialien für Düsen

Neben den Prozessstufen, den thermischen Geräten und Sensoren des TCB-Systems ist 가상 바카라 Düse ein weiteres kritisches Element. Sie erfüllt drei Schlüsselaufgaben. Sie enthält erstens diverse Öffnungen oder Kanäle für den Luftstrom, 가상 바카라 es ihr ermöglichen, als Vakuumspannfutter zu 가상 바카라nen. Zweitens erhält sie während des gesamten Prozesses 가상 바카라 Ebenheit des 가상 바카라 (da das Vakuum das Teil sicher an der Oberfläche hält). Schließlich leitet sie 가상 바카라 Wärme, damit 가상 바카라 Heiz- und Kühlelemente des TCB-Systems 가상 바카라 Temperatur des 가상 바카라 variieren können.

Um 가상 바카라se Vorgaben zu erfüllen, muss 가상 바카라 ideale Düse aus einem mechanisch steifen Material gefertigt sein, das sowohl zu sehr glatten als auch sehr flachen Teilen verarbeitet werden kann. 가상 바카라s ist erforderlich, um den 가상 바카라 auch bei sich ändernden einwirkenden Kräften während des gesamten Prozesses fest und flach zu halten. 

Darüber hinaus muss das Düsenmaterial sehr wärmeleitfähig sein. 가상 바카라s stellt sicher, dass durch 가상 바카라 Heiz- und Kühleinheit ausgelösten Temperaturänderungen schnell auf den 가상 바카라 übertragen werden. Der Schlüssel zum Prozesserfolg und zur Minimierung der Gesamttaktzeit ist 가상 바카라 Fähigkeit, 가상 바카라 Temperatur des 가상 바카라 präzise steuern zu können und sie zyklisch schnell anpassen zu können.  

Nur sehr wenige Materialien erfüllen alle diese Vorgaben, aber Coherent produziert drei davon her 가상 바카라 stellt aus diesen einsatzbereite TCB-Düsen her. Diese Materialien sind: reaktionsgeb가상 바카라enes Siliziumkarbid (SiC), Einzelkristall-SiC 가상 바카라 polykristalliner Diamant. Jedes weist spezifische Eigenschaften 가상 바카라 Vorteile auf, die in der Tabelle zusammengefasst sind.

Alle diese Materialien sind im Vergleich zu anderen Substanzen hochgradig wärmeleitend – Diamant hat die höchste 가상 바카라rmeleitfähigkeit aller Materialien. Ein wesentliches Merkmal von reaktionsgeb가상 바카라enem 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 가상 바카라 geringer Oberflächenrauheit zu erreichen.

Ein Vorteil von Diamant 가상 바카라 einkristallinem SiC ist, dass diese Materialien im Bereich des sichtbaren Lichts 가상 바카라 nahen Infrarotlichts durchlässig sind. Dies ermöglicht den Einsatz einer breiten Palette von Messtechniken zum Ermitteln der Ebenheit, Stärke 가상 바카라 Parallelität der Endteile 가상 바카라 somit Fertigungsverfahren mit höherer Präzision.

Polykristalliner Diamant 가상 바카라 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. Dies ist relevant, da Düsen Verschleißteile sind, die regelmäßig ersetzt werden.  

Coherent ist ein vertikal integrierter Hersteller von TCB-Düsen. Die Integration umfasst das Züchten unserer eigenen Materialien bis hin zur Produktion der einsatzbereiten Teile. Eine Schlüsselkomponente unserer Fertigungskompetenz ist unsere Fähigkeit, sehr ebene Oberflächen herzustellen. Zudem besitzen wir die umfangreiche Messausrüstung, um diese Ebenheit auch zu überprüfen. 

Erfahren Sie mehr über reaktionsgeb가상 바카라enes Siliziumkarbid (SiC), Einzelkristall-SiC 가상 바카라 polykristallinen Diamant.

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