Bidh thu a’ caitheamh mìltean de dh’uairean agus de mhilleanan dolar a’ dealbhadh ailtireachd sileaconach gun smal, ach ma dh’ fhailicheas an taigheadas corporra, tha am pàirt gu lèir gun luach. Is e an cnap-starra eadar eanchainn dealanach a tha ag obair agus pìos de sileacon briste an cuairteachadh. Tha an stiùireadh coileanta seo a’ briseadh sìos saoghal iom-fhillte pacaidh dealanach an latha an-diugh. Is fhiach a leughadh oir le bhith a’ tuigsinn na stuthan sònraichte, daineamaigs teirmeach, agus cuideaman meacanaigeach a tha an lùib a bhith a’ dìon sileacon bheir piseach mòr air do thoraidhean cinneasachaidh. Co-dhiù a tha thu a’ stiùireadh loidhne cruinneachaidh àrd no a’ lorg innealan mionaideachd gus na molltairean fhèin a innealachadh, sàbhailidh maighstireachd na bun-bheachdan bunaiteach sin ùine dhut, lughdaichidh e sgrìobadh cosgail, agus bheir e fìor thoiseach farpaiseach dhut sa mhargaidh.
Dè a th’ ann am pasgan ic agus carson a tha cuairteachadh cudromach anns a’ ghnìomhachas semiconductor?
Aig cridhe a pasgan ic an armachd dìon a tha timcheall air pìos cugallach de silicon. Às aonais an ìre dìon deatamach seo, an lom sgios sa bhad a ’gèilleadh ri cunnartan àrainneachdail leithid taiseachd, duslach, agus buaidh chorporra. Prìomh amas a encapsulation is e sin na structaran fìnealta a-staigh bhon t-saoghal a-muigh a sheulachadh gu tur. Tha seo a’ gealltainn gum bi am pàirt ag obair gu earbsach airson bhliadhnaichean, ge bith a bheil e air a chuir a-steach ann an seòmar frithealaiche fo smachd gnàth-shìde no fo chochall càr crathaidh.
Anns an t-saoghal gnìomhachas semiconductor, tha an taigheadas corporra cuideachd na dhrochaid èiginneach. Bidh e ag atharrachadh na puingean ceangail microscopach air an t-silicon gu lorg-coise àbhaisteach nas motha a dh’ fhaodar a shìneadh air a pcb (bòrd cuairt clò-bhuailte). Tha seo a’ ciallachadh an fheadhainn a chaidh a thaghadh seòrsa pacaid bidh e gu dìreach ag òrdachadh mar a tha am pàirt a’ fighe a-steach don toradh deireannach. Faodaidh taigheadas air a dhroch thaghadh leantainn gu cus teasachadh, truailleadh chomharran, no fàilligeadh meacanaigeach rè obrachadh àbhaisteach.
Tha an teicneòlas saothrachaidh tha cùl a’ phròiseis seo iongantach. Tha sinn a’ gabhail rudeigin cho lag ri slige ugh agus ga chuairteachadh ann an stuthan roc-chruaidh synthetigeach. An-diugh, is e na pàirtean as cumanta a chì thu air bòrd sreap uachdar innealan. Co-dhiù a bhith a 'dèiligeadh ri sìmplidh smd co-phàirt no pròiseasar ioma-cridhe iom-fhillte, tha an dearbh phrionnsapal a’ buntainn: feumaidh an t-slige a-muigh a bhith gu tur foirfe.
Ciamar a bhios pròiseasan pacaidh a’ dìon a’ chip fìnealta bho mhilleadh?
Tha an turas bho phìos rùisgte de sileaconach gu toradh crìochnaichte, so-ruigsinneach gu math toinnte. An latha an-diugh pròiseas saothrachaidh a’ cleachdadh measgachadh de dhòighean sòlaimte gus dèanamh cinnteach à earbsachd iomlan. Aon den fheadhainn as cudromaiche pròiseasan pacaidh a’ toirt a-steach stèidheachadh nan ceanglaichean dealain mus tachair an seulachadh mu dheireadh. Mar eisimpleir, ann an adhartach co-chruinneachadh flip-chip, tha an raon gnìomhach den silicon air a thionndadh bun os cionn. Bidh e a 'ceangal gu dìreach ris an structar bunaiteach le bhith a' cleachdadh cnapan beaga meatailt.
Sònraichte seo sgiob flip dòigh-obrach a’ lughdachadh gu mòr an astar a dh’ fheumas an comharra dealain siubhal. Tha e a’ toirt seachad coileanadh dealain sàr-mhath. Ach, tha iad sin microscopach saighdear feumaidh cnapan-starra dìon mòr. Aon uair 's gu bheil an eadar-cheangal air a dhèanamh gu soirbheachail, feumaidh an co-chruinneachadh gu lèir a bhith glaiste gu tèarainte na àite. Bidh an stuth dìon a’ sruthadh timcheall nan joints beaga bìodach sin, a’ toirt seachad taic meacanaigeach teann agus gan casg bho bhith a’ sgàineadh fo chuideam.
Tha feum air innealan corporra air leth ceart gus an ìre seo de chruinneas a choileanadh. Feumaidh na molltairean meatailt a thathas a’ cleachdadh airson cumadh a thoirt air an t-slige dìon mu dheireadh a bhith air an innealachadh gu fulangas mionaideach. Nuair a bhios iad a’ dèanamh na molltairean stàilinn trom sin, bidh luchd-dèanaidh innealan an urra ri àrd-choileanadhDrilean carbide gus seanalan fuarachaidh agus puirt injector a ghearradh gu glan gun a bhith a’ fàgail burrs a dh’ fhaodadh dragh a chuir air sruthadh uisge nam plastagan dìon.
Dè a th’ ann an cumadh molltair epoxy agus carson a thathas ga chleachdadh gu farsaing?
Nuair a bhios sinn a 'bruidhinn mu dheidhinn corp plastaig dubh microchip àbhaisteach, cha mhòr nach eil sinn an-còmhnaidh a' bruidhinn mu dheidhinn molltair epoxy. Tha an stuth seo sònraichte thermoset plastaig. Eu-coltach ri plastaic làitheil a ghabhas leaghadh agus ath-dhealbhadh, bidh thermoset a’ dol tro ath-bhualadh ceimigeach nach gabh atharrachadh nuair a thèid a theasachadh. Aon uair 's gu bheil e air a leigheas, bidh e na shlige uabhasach cruaidh, seasmhach agus maireannach.
An cumadh molltair epoxy (mar as trice air ainmeachadh mar emc) gu ìre mhòr na cocktail ceimigeach air a dheagh innleachadh. Tha e air a dhèanamh suas de roisinn epoxy bonn, riochdairean cruadhachaidh, agus meudan mòra de lìonadh silica. Tha an silica deatamach leis gu bheil e gu mòr a’ lughdachadh ìre leudachaidh an stuth nuair a bhios e fosgailte do theas. Tha iad seo emcs riochdachadh cnàimh-droma iomlan an latha an-diugh plastaig taigheadas co-phàirteach. Tha an stuthan air an cleachdadh feumaidh sàr-mhath a bhith agad cuideachd dielectric togalaichean, a’ dèanamh cinnteach gu bheil iad nan insulairean dealain foirfe gus casg a chuir air cuairtean goirid a-staigh.
“Seasmhachd do chuid cumadh bidh stuth gu dìreach ag òrdachadh cunbhalachd an toraidh mu dheireadh agad. Ann an saothrachadh le geall àrd, is e prothaid a th’ ann an ro-innseachd. ”
Ciamar a tha an cumadh cumadh eadar-aghaidh leis an t-substrate agus eadar-cheangal?
Rè an fhìor ìre stealladh, an teth, viscous cumadh cumadh air a sparradh a-steach do chuas stàilinn fo chuideam mòr. Feumaidh e sruthadh gu rèidh thairis air an silicon fìnealta agus am bonn substrate. Is e pròiseas fòirneartach a tha seo. Mura h-eil smachd ceart air daineamaigs an t-sruthain, faodaidh an lionn luaith gu litearra na uèirichean òir beaga bìodach a tha a’ cruthachadh an eadar-cheangail.
A bharrachd air an sin, feumaidh an lionn a bhith a’ lìonadh a h-uile microscopach gu tur caonnaig taobh a-staigh molltair. Bidh èadhar glaiste sam bith a’ cruthachadh beàrn. Thathas den bheachd gu bheil aon bheàrn mar thubaist lochd. Ma chruinnicheas taiseachd taobh a-staigh beàrn, tionndaidhidh teas àmhainn solder reflow àbhaisteach an taiseachd sin gu bhith na smùid, gu litireil a’ sèideadh na h-earrainn a bharrachd air an taobh a-staigh (ris an canar “buaidh popcorn”).
Gus casg a chuir air seo, tha an eadar-aghaidh feumaidh eadar am plastaig dìon agus am frèam luaidhe meatailt a bhith làidir gu ceimigeach. Ceart dealbhadh substrate a’ cluich pàirt mhòr an seo. Bidh innleadairean gu tric a’ dealbhadh feartan fiosaigeach eadar-cheangailte no a’ cleachdadh luchd-adhartachaidh adhesion ceimigeach sònraichte gus dèanamh cinnteach gu bheil am plastag a’ greimeachadh air a’ mheatailt gun smal.
Dè a’ phàirt a bhios aig an wafer mus seinn iad?
Gu h-eachdraidheil, chaidh sileaconach a thionndadh gu pìosan fa leth mus deach a phacaigeadh. Ach, gus èifeachdas a mheudachadh agus optimachadh an lorg-coise, leasaich an gnìomhachas wafer- ìre pacaidh. Anns a ’mhodh adhartach seo, tha an diosc silicon cruinn gu lèir air a phròiseasadh agus air a seuladh aig an aon àm mus tachair gearradh sam bith.
Aig an ìre seo, tha còmhdach de stuth dìon a 'còmhdach uachdar àrd iomlan an diosc gun bhriseadh. Is ann dìreach às deidh an ìre dìon a bhith air a làn leigheas a nì am pròiseas seinn tòiseachadh. Is e seinn am pròiseas meacanaigeach brùideil airson a bhith a’ sgoltadh an diosc mòr, ròin gu mìltean de cho-phàirtean deireannach, fa leth.
Tha am pròiseas gearraidh seo gu math duilich oir feumaidh an lann sàbhaidh gearradh tron dà chuid an silicon cruaidh agus am plastag sgrìobach làn silica aig an aon àm. Feumaidh e innealan gearraidh a tha gu math cruaidh agus seasmhach. Dìreach mar inneal-inneal a 'cleachdadh speisealta Slatan carbide tungsten cruaidh gus caitheamh sgrìobach a chumail air an làr CNC, feumaidh na lannan dicing seasamh an aghaidh fìor shuathadh gus casg a chuir air oirean fìnealta na co-phàirtean a tha air ùr chruthachadh.
Ciamar a tha siostaman mar LPKF a’ stiùireadh giollachd leusair agus saothrachadh air adhart?
Mar an t-iarrtas airson anabarrach miniaturization a’ fàs, tha sàibh gearraidh meacanaigeach traidiseanta a’ ruighinn an crìochan corporra iomlan. Nuair a bhios tu a’ togail phàirtean airson smartwatches no implantan meidigeach, tha lann meacanaigeach dìreach ro thiugh agus ro gharbh. Seo far a bheil siostaman laser adhartach, mar an fheadhainn a thòisich lpkf, ceum a-steach gus an sruth-obrach atharrachadh.
Làimhseachadh laser a-nis na phàirt bhunaiteach den latha an-diugh saothrachadh. An àite a bhith a’ bleith tron stuth, bidh leusairean àrd-chumhachdach sa bhad a’ gluasad an cumadh molltair epoxy agus an sileaconach fodha. Bidh am pròiseas ablation glan seo a’ fàgail oirean gu math rèidh agus a’ ceadachadh beàrn fada nas teinne eadar co-phàirtean air an loidhne toraidh.
An t-uabhas seo adhartachadh a’ ciallachadh gun gabh structaran a ghearradh agus a chumadh le mionaideachd de dìreach beagan µm (micrometers). Le bhith a’ cothlamadh ablation laser adhartach le traidiseanta lithography, faodaidh luchd-saothrachaidh cumaidhean pacaid trì-mheudach iom-fhillte a chruthachadh a bha do-dhèanta gu corporra a thoirt a-mach dìreach o chionn deich bliadhna.
Carson a tha vias agus slighe adhartach deatamach airson ICan àrd-dùmhlachd?
Chan e dìreach ceàrnagan còmhnard singilte a th’ ann am pròiseasairean an latha an-diugh; tha iad nan skyscrapers dàta iom-fhillte, ioma-shreath. Mar a bhios sinn a’ pacadh barrachd ghnìomhan a-steach do aon àite, bidh an sligheachd de na comharran dealain gu bhith na dhùbhlan geoimeatrach cuimhneachail. Feumaidh na slighean a-staigh a bhith gu math goirid gus astar a chumail suas agus caitheamh cumhachd a lughdachadh.
Gus seo a choileanadh, bidh innleadairean a’ cleachdadh tuill bheaga, air an drileadh gu dìreach vias. Tha na tunailean microscopach seo air an còmhdach le a giùlain meatailt, mar as trice cu (copair), gus na sreathan eadar-dhealaichte den substrate no an taobh a-staigh còmhdach ath-sgaoileadh. Tha an rdl gu ìre mhòr na shiostam àrd-rathaid microscopach a bhios ag ath-stiùireadh nan ceanglaichean fìor mhath air an sileacon die gu na bàlaichean solder nas motha air an taobh a-muigh.
Seo àrd-dùmhlachd tha cruth na fhìor fheum airson coimpiutaireachd an latha an-diugh. Aig amannan, chan urrainn dha sgrìobadh traidiseanta toirt air falbh na loidhnichean breagha riatanach. Anns na cùisean seo, cur-ris bithear a’ cleachdadh dhòighean saothrachaidh gus na dearbh lorgan copair a tha a dhìth a thogail gu slaodach.
- Cunntasan prìne nas àirde: Feumaidh sgoltagan nas iom-fhillte barrachd cheanglaichean.
- Slighean comharran nas giorra: Bidh ceanglaichean dìreach a’ lughdachadh dàil chomharran gu mòr.
- Lorg nas lugha: Tha còmhdach a’ ceadachadh meudan inneal iomlan nas lugha.
Dè na dùbhlain a th’ ann le leudachadh teirmeach agus warpage aig àm cumadh?
Is e teas an nàmhaid mu dheireadh ann an saothrachadh mionaideachd. Rè an ìre ciùraigidh àrd-teòthachd, leudaich na stuthan gu lèir. Tha an duilgheadas trom ag èirigh leis gu bheil mòr ann mì-chothromachadh anns an leudachadh teirmeach ìrean eadar bàs sileaconach fìor-ghlan, am frèam luaidhe copair, agus an t-slige plastaig.
Bidh sinn a’ tomhas an leudachaidh seo a’ cleachdadh an co-èifeachd leudachadh teirmeach (no cte). Mura h-eil an CTE air a chothromachadh gu faiceallach, thig an co-chruinneachadh gu lèir dlùth fhad ‘s a bhios e a’ fuarachadh sìos gu teòthachd an t-seòmair. Tha e gu litireil a’ boghadh mar chip buntàta. Seo duilleag-cogaidh 's e trom-laighe airson co-chruinneachadh bùird. Mura h-eil am pàirt gu tur rèidh, bidh an còmhlan solder fàilnichidh rè an smt (teicneòlas sreap uachdar) pròiseas ceangail.
Gus sabaid an aghaidh seo, bidh innleadairean a’ cleachdadh sòlaimte inneal dealbhaidh bathar-bog gus atharrais a dhèanamh air cuideaman teirmeach ro chorporra ròp air a thogail a-riamh. Bidh iad gu faiceallach ag atharrachadh susbaint lìonaidh silica anns an molltair epoxy gus dèanamh cinnteach gu bheil an CTE aige a’ maidseadh gu dlùth ris a’ bhòrd bhunaiteach. Tha e na ghnìomh cothromachaidh fìnealta de cheimigeachd agus fiosaig.
Tha dòighean pacaidh àbhaisteach gu tur neo-iomchaidh airson fìor iarrtasan 5g conaltraidh agus siostaman radar adhartach. Aig na triceadan ultra-àrd sin, faodaidh an taigheadas corporra fhèin bacadh mòr a chuir air na comharran rèidio. Feumaidh sinn a leantainn gun stad coileanadh nas fheàrr le bhith a’ cleachdadh stuthan sònraichte.
Airson a àrd-tricead mothachaidh no antenna, an feartan dealain de na cumadh cumadh air an sgrùdadh gu trom. Ma tha an stuth a 'gabhail a-steach cus lùth electromagnetic, bidh an comharra a' bàsachadh. Mar sin, thathas a’ dealbhadh resins sònraichte le call ìosal gu sònraichte gus leigeil leis na comharran àrd-astar sin a dhol troimhe gun truailleadh.
A bharrachd air an sin, tha sinn a’ faicinn àrdachadh a’ chinnidh adhartach ic ailtireachd. Bun-bheachdan mar heterogenous amalachadh agus pasgan-air-pacaid leigeil le diofar phàirtean sònraichte - leithid cuimhne agus loidsig giollachd - a bhith air an càrnadh gu dìreach. Tha seo a’ cumail na slighean comharran gu math goirid, a’ cur gu mòr ris an iomlan coileanadh dealain is teirmeach. Nuair a tha cruinneas cudromach, cleachd innealan àrd-inbhe mar aMuileann Crìochnachaidh Trì-lann (3-Flute). a’ dèanamh cinnteach gu bheil na tàmh-àirneisean deuchainn anns a bheil na h-innealan àrd-astar sin gu tur rèidh agus fìor.
An urrainn dha thermoset polymer cruaidh casg a chuir air creimeadh agus uireasbhaidhean?
Gu tur. Is e ionracas an t-saoghail am prìomh dhìon an-aghaidh fìor chruaidh an t-saoghail chorporra polymer slige. Co-dhiù a tha e sìmplidh air leth cumhachd transistor no fìor iom-fhillte flat quad gun luaidhe (qfn) microcontroller, is e an amas mu dheireadh a bhith a’ faighinn a-steach neoni taiseachd. Is e steam uisge prìomh adhbhar an taobh a-staigh corrach agus fàilligeadh ro-luath ann an electronics a chaidh a chleachdadh.
Gus an ròn foirfe seo a choileanadh a-steach toradh àrd-lìonaidh, bidh luchd-saothrachaidh a’ taghadh diofar dhòighean stèidhichte air an teann riatanasan tagraidh. Molltair leaghte dh’ fhaodadh a bhith air a chleachdadh airson co-chruinneachaidhean tana, tana far a bheil cuideam stealladh ìosal riatanach gus casg a chuir air sguabadh uèir. Air an làimh eile, cruaidh dlùthadh cumadh gu tric is fheàrr le pannalan mòra, còmhnard oir tha e a’ toirt seachad èideadh sàr-mhath agus toradh àrd.
A h-uile ceum air cheum dealbhadh agus saothrachadh feumaidh ìre teann modh-obrach. Tha an-còmhnaidh a malairt eadar cosgais, luaths, agus earbsachd iomlan. Ach, le bhith ag iarraidh smachd teann air stuthan agus cleachdadh fuasglaidhean innleachdach, tha an gnìomhachas a’ leantainn air adhart a’ toirt a-mach billeanan de dh’ innealan gun smal gach bliadhna. Tha an freagarrachd de na stuthan air a chleachdadh ann an ic bidh saothrachadh aig a’ cheann thall a’ dearbhadh fad-beatha an teicneòlais air a bheil sinn an urra gach latha.
Geàrr-chunntas de na prìomh bhuannachdan:
- Tha an pasgan ic a’ toirt seachad dìon corporra deatamach agus slighe dealain riatanach airson an silicon cugallach.
- Measgachadh molltair epoxy ag obair mar phrìomh dhìon an aghaidh taiseachd, clisgeadh, agus a-staigh corrach.
- Adhartach pròiseasan pacaidh feumach air pristine eadar-cheangail iomlanachd gus dèanamh cinnteach làidir feartan dealain.
- A' riaghladh an leudachadh teirmeach (cte) deatamach airson casg duilleag-cogaidh agus dèan cinnteach gu foirfe smt cur suas bòrd.
- An tòir air àrd-choileanadh anns 5g tha tagraidhean gu tur an urra ri bhith a’ dèanamh an fheum as fheàrr den dà chuid dealbhadh pacaid agus an sonraichte cumadh ceimigeachd.
- Soirbheachail co-chruinneachadh agus deuchainn an urra ri innealan mionaideach, smachd fiùghantach siùbhlach teann, agus adhartach teicneòlas ic.
- Bho thraidiseanta sgiob flip dealbhadh chun an latha an-diugh heterogenous cruachadh, an sùbailteachd de na coileanadh pacaid a’ stiùireadh a’ ghnìomhachais teicneòlais gu lèir air adhart.
- A leth-sheoladair chan urrainn dha obrachadh san fhìor shaoghal às aonais inneal a tha air a dheagh innleachadh, seasmhach gu teirmeach plastaig taigheadas.
