IC პაკეტის სრული გზამკვლევი

თქვენ ხარჯავთ ათასობით საათს და მილიონობით დოლარს უნაკლო სილიკონის არქიტექტურის დიზაინზე, მაგრამ თუ ფიზიკური კორპუსი ვერ ხერხდება, მთელი კომპონენტი უსარგებლოა. ბარიერი მოქმედ ელექტრონულ ტვინსა და ამოღებულ სილიკონის ნაწილს შორის არის ინკაფსულაცია. ეს ყოვლისმომცველი სახელმძღვანელო არღვევს თანამედროვე ელექტრონული შეფუთვის რთულ სამყაროს. ღირს წაკითხვა, რადგან კონკრეტული მასალების, თერმული დინამიკის და სილიკონის დაცვაში ჩართული მექანიკური სტრესის გაგება მკვეთრად გააუმჯობესებს თქვენს წარმოებას. მიუხედავად იმისა, თქვენ მართავთ მაღალი მოცულობის ასამბლეის ხაზს თუ იღებთ ზუსტი ხელსაწყოებს ყალიბების დასამუშავებლად, ამ ფუნდამენტური ცნებების ათვისება დაზოგავს თქვენს დროს, შეამცირებს ძვირადღირებულ ჯართს და მოგცემთ უზარმაზარ კონკურენტულ უპირატესობას ბაზარზე.

რა არის ic პაკეტი და რატომ აქვს ინკაფსულაციას მნიშვნელობა ნახევარგამტარულ ინდუსტრიაში?

მის ბირთვში, ა ic პაკეტი არის დამცავი ჯავშანი, რომელიც აკრავს სილიკონის მყიფე ნაჭერს. ამ სასიცოცხლო დამცავი ფენის გარეშე, შიშველი ჩიპი მყისიერად დაექვემდებარა ეკოლოგიურ საფრთხეებს, როგორიცაა ტენიანობა, მტვერი და ფიზიკური ზემოქმედება. უპირველესი მიზანი კაფსულაცია არის გარე სამყაროსგან დელიკატური შინაგანი სტრუქტურების მთლიანად დალუქვა. ეს გარანტიას იძლევა, რომ კომპონენტი იმუშავებს წლების განმავლობაში საიმედოდ, იქნება ეს დაინსტალირებული კლიმატით კონტროლირებად სერვერის ოთახში თუ ვიბრაციული მანქანის ქუდის ქვეშ.

გლობალურში ნახევარგამტარული ინდუსტრიაფიზიკური საცხოვრებელი ასევე კრიტიკულ ხიდს ემსახურება. ის გარდაქმნის მიკროსკოპულ შეერთების წერტილებს სილიკონზე უფრო დიდ, სტანდარტიზებულ ნაკვალევად, რომელიც რეალურად შეიძლება შედუღდეს pcb (ბეჭდური მიკროსქემის დაფა). ეს ნიშნავს არჩეულს პაკეტის ტიპი პირდაპირ კარნახობს, თუ როგორ ხდება კომპონენტის ინტეგრირება საბოლოო პროდუქტში. არასწორად შერჩეულმა საცხოვრებელმა შეიძლება გამოიწვიოს გადახურება, სიგნალის დეგრადაცია ან მექანიკური უკმარისობა სტანდარტული მუშაობის დროს.

The წარმოების ტექნოლოგია ამ პროცესის უკან შემაძრწუნებელია. ჩვენ ვიღებთ რაღაც მყიფეს, როგორც კვერცხის ნაჭუჭი და ვახვევთ მას კლდის გამძლე სინთეტიკურ მასალებში. დღეს ყველაზე გავრცელებული კომპონენტები, რომლებსაც დაფაზე ხედავთ, არის ზედაპირის სამონტაჟო მოწყობილობები. თუ არა საქმე მარტივი smd კომპონენტი ან რთული მრავალბირთვიანი პროცესორი, ზუსტად იგივე პრინციპი მოქმედებს: გარე გარსი უნდა იყოს აბსოლუტურად სრულყოფილი.

როგორ იცავს შეფუთვის პროცესები დელიკატურ ჩიპს დაზიანებისგან?

სილიკონის შიშველი ნაწილიდან მზა, დასამონტაჟებელ პროდუქტამდე მოგზაურობა ძალზე რთულია. თანამედროვე წარმოების პროცესი იყენებს მრავალფეროვან დახვეწილ ტექნიკას აბსოლუტური საიმედოობის უზრუნველსაყოფად. ერთ-ერთი ყველაზე კრიტიკული შეფუთვის პროცესები მოიცავს ელექტრული კავშირების დამყარებას საბოლოო დალუქვამდე. მაგალითად, მოწინავე ფლიპ-ჩიპის შეკრება, სილიკონის აქტიური უბანი თავდაყირა აბრუნებს. იგი პირდაპირ აკავშირებს ძირეულ სტრუქტურას ლითონის პატარა მუწუკების გამოყენებით.

ეს კონკრეტული ამობრუნებული ჩიპი მიდგომა მკვეთრად ამცირებს მანძილს, რომელიც უნდა გაიაროს ელექტრო სიგნალმა. ის უზრუნველყოფს შესანიშნავი ელექტრო შესრულებას. თუმცა ეს მიკროსკოპული შედუღება მუწუკები მოითხოვს უზარმაზარ დაცვას. ერთხელ, ურთიერთდაკავშირება წარმატებით მზადდება, მთელი ასამბლეა უსაფრთხოდ უნდა იყოს ჩაკეტილი ადგილზე. დამცავი მასალა მიედინება ამ პაწაწინა სახსრების ირგვლივ, უზრუნველყოფს ხისტ მექანიკურ მხარდაჭერას და ხელს უშლის მათ დაბზარვას სტრესის დროს.

სიზუსტის ამ დონის მისაღწევად საჭიროა წარმოუდგენლად ზუსტი ფიზიკური ინსტრუმენტები. ლითონის ფორმები, რომლებიც გამოიყენება საბოლოო დამცავი გარსის ფორმირებისთვის, უნდა იყოს დამუშავებული მკაცრი ტოლერანტობით. ამ მძიმე ფოლადის ფორმების დამზადებისას, ხელსაწყოების მწარმოებლები ეყრდნობიან მაღალ შესრულებასკარბიდის საბურღი გამაგრილებელი არხების და ინჟექტორის პორტების სუფთად გაჭრა ბურღულების დატოვების გარეშე, რამაც შეიძლება ხელი შეუშალოს დამცავი პლასტმასის სითხის ნაკადს.

რა არის ეპოქსიდური ყალიბის ნაერთი და რატომ გამოიყენება იგი ფართოდ?

როდესაც ვსაუბრობთ სტანდარტული მიკროჩიპის შავ პლასტმასის სხეულზე, თითქმის ყოველთვის ვსაუბრობთ ა ეპოქსიდური ფორმა. ეს მასალა არის სპეციალიზებული თერმოსეტი პლასტმასის. ჩვეულებრივი პლასტმასისგან განსხვავებით, რომლის დნობა და შეცვლა შესაძლებელია, თერმორეაქცია გაცხელებისას განიცდის შეუქცევად ქიმიურ რეაქციას. მას შემდეგ, რაც ის განიკურნება, წარმოქმნის წარმოუდგენლად მყარ, გამძლე და მუდმივ გარსს.

ან ეპოქსიდური ფორმის ნაერთი (ჩვეულებრივ მოიხსენიება როგორც emc) არსებითად მძიმედ შემუშავებული ქიმიური კოქტეილია. იგი შედგება საბაზისო ეპოქსიდური ფისისგან, გამკვრივების აგენტებისგან და დიდი რაოდენობით სილიციუმის შემავსებლისგან. სილიციუმი გადამწყვეტია, რადგან ის მნიშვნელოვნად ამცირებს მასალის გაფართოების სიჩქარეს სითბოს ზემოქმედების დროს. ესენი emcs წარმოადგენს თანამედროვეობის აბსოლუტურ ხერხემალს პლასტმასის კომპონენტის კორპუსი. The გამოყენებული მასალები ასევე უნდა ჰქონდეს შესანიშნავი დიელექტრიკული თვისებები, რაც უზრუნველყოფს, რომ ისინი მოქმედებენ როგორც სრულყოფილი ელექტრო იზოლატორები შიდა მოკლე ჩართვის თავიდან ასაცილებლად.

„თანმიმდევრულობა თქვენი ჩამოსხმა მასალა პირდაპირ კარნახობს თქვენი საბოლოო პროდუქტის თანმიმდევრულობას. მაღალი ფსონების წარმოებაში, პროგნოზირებადობა არის მომგებიანობა.”

როგორ ურთიერთობს ჩამოსხმის ნაერთი სუბსტრატთან და ურთიერთკავშირში?

ფაქტობრივი ინექციის ფაზაში, ცხელი, ბლანტი ჩამოსხმის ნაერთი დიდი წნევის ქვეშ იძულებულია ფოლადის ღრუში შევიდეს. ის შეუფერხებლად უნდა მიედინება ნაზ სილიკონსა და მის ქვეშ სუბსტრატი. ეს ძალადობრივი პროცესია. თუ სითხის დინამიკა არ არის სრულყოფილად კონტროლირებადი, აჩქარებულ სითხეს შეუძლია სიტყვასიტყვით წაშალოს ოქროს პატარა მავთულები, რომლებიც ქმნიან ურთიერთდაკავშირება.

გარდა ამისა, სითხე მთლიანად უნდა ავსებდეს თითოეულ მიკროსკოპს ღრუ ყალიბის ფარგლებში. ნებისმიერი დაჭერილი ჰაერი ქმნის სიცარიელეს. ერთი სიცარიელე ითვლება კატასტროფად დეფექტი. თუ ტენიანობა გროვდება სიცარიელეში, სტანდარტული გადამუშავების შედუღების ღუმელის სითბო ამ ტენიანობას ორთქლად გადააქცევს, რაც ფაქტიურად აფუჭებს კომპონენტს შიგნიდან (ცნობილია როგორც „პოპკორნის ეფექტი“).

ამის თავიდან ასაცილებლად, ინტერფეისი დამცავ პლასტმასსა და ლითონის ტყვიის ჩარჩოს შორის უნდა იყოს ქიმიურად მდგრადი. სათანადო სუბსტრატის დიზაინი აქ დიდ როლს თამაშობს. ინჟინრები ხშირად ქმნიან ურთიერთდაკავშირებულ ფიზიკურ მახასიათებლებს ან მიმართავენ სპეციალიზებულ ქიმიურ ადჰეზიურ პრომოუტერებს, რათა უზრუნველყონ პლასტმასის უნაკლოდ დაჭერა ლითონზე.

რა როლს ასრულებს ვაფლი სინგულაციის წინ?

ისტორიულად, სილიკონი იჭრებოდა ცალკეულ ნაჭრებად შეფუთვამდე. თუმცა მაქსიმალური ეფექტურობისა და ოპტიმიზაცია კვალი, ინდუსტრია განვითარდა ვაფლი- დონის შეფუთვა. ამ მოწინავე მეთოდოლოგიაში, მთელი მრგვალი სილიკონის დისკი მუშავდება და ილუქება ერთდროულად, სანამ რაიმე ჭრა მოხდება.

ამ ეტაპზე დამცავი მასალის ფენა ფარავს გაუტეხელი დისკის მთელ ზედა ზედაპირს. მხოლოდ დამცავი ფენის სრულად გაჯანსაღების შემდეგ ხდება პროცესი სინგულაცია დაიწყოს. სინგულაცია არის დიდი, დალუქული დისკის ათასობით ინდივიდუალურ, საბოლოო კომპონენტად დაჭრის სასტიკი მექანიკური პროცესი.

ეს ჭრის პროცესი საკმაოდ რთულია, რადგან ხერხის პირი ერთდროულად უნდა გაჭრას როგორც მძიმე სილიციუმს, ასევე აბრაზიულ სილიციუმით სავსე პლასტმასს. მას სჭირდება წარმოუდგენლად მკაცრი და სტაბილური საჭრელი იარაღები. ისევე, როგორც მემანქანე იყენებს სპეციალიზებულს მყარი ვოლფრამის კარბიდის წნელები CNC იატაკზე აბრაზიული ცვეთისთვის, თხრილის პირები უნდა გაუძლოს უკიდურეს ხახუნს, რათა თავიდან აიცილონ ახლად წარმოქმნილი კომპონენტების დელიკატური კიდეები.

როგორ მიდის ისეთი სისტემები, როგორიცაა LPKF ლაზერული დამუშავება და წარმოება?

როგორც მოთხოვნა უკიდურესი მინიატურიზაცია იზრდება, ტრადიციული მექანიკური საჭრელი ხერხები აღწევს აბსოლუტურ ფიზიკურ საზღვრებს. როდესაც თქვენ აშენებთ კომპონენტებს ჭკვიანი საათებისთვის ან სამედიცინო იმპლანტებისთვის, მექანიკური დანა უბრალოდ ძალიან სქელია და ძალიან უხეში. აქ არის მოწინავე ლაზერული სისტემები, როგორიც იყო პიონერები lpkf, გადადით სამუშაო პროცესის რევოლუციისთვის.

ლაზერული დამუშავება ახლა თანამედროვეობის ფუნდამენტური ნაწილია ფაბრიკაცია. მასალის დაფქვის ნაცვლად, მაღალი სიმძლავრის ლაზერები მყისიერად აორთქლებენ მას ეპოქსიდური ფორმის ნაერთი და სილიკონი მის ქვეშ. ეს სუფთა აბლაციის პროცესი ტოვებს წარმოუდგენლად გლუვ კიდეებს და იძლევა ბევრად უფრო მჭიდრო დაშორებას კომპონენტებს შორის წარმოების ხაზზე.

ეს მასიური წინსვლა ნიშნავს, რომ სტრუქტურების მოჭრა და ფორმირება შესაძლებელია მხოლოდ რამდენიმე სიზუსტით მმ (მიკრომეტრი). გაფართოებული ლაზერული აბლაციის ტრადიციულთან კომბინაციით ლითოგრაფია, მწარმოებლებს შეუძლიათ შექმნან უაღრესად რთული, სამგანზომილებიანი პაკეტის ფორმები, რომელთა წარმოება ფიზიკურად შეუძლებელი იყო სულ რაღაც ათი წლის წინ.

რატომ არის Vias და გაფართოებული მარშრუტიზაცია გადამწყვეტი მაღალი სიმკვრივის IC-ებისთვის?

თანამედროვე პროცესორები არ არის მხოლოდ ერთი ბრტყელი კვადრატები; ისინი მონაცემთა რთული, მრავალშრიანი ცათამბჯენებია. რაც უფრო მეტ ფუნქციას ვაგროვებთ ერთ სივრცეში, მარშრუტიზაცია ელექტრული სიგნალები მონუმენტურ გეომეტრიულ გამოწვევად იქცევა. შიდა ბილიკები უნდა იყოს წარმოუდგენლად მოკლე, რათა შეინარჩუნოს სიჩქარე და შეამციროს ენერგიის მოხმარება.

ამის მისაღწევად, ინჟინრები იყენებენ პაწაწინა, ვერტიკალურად გაბურღულ ხვრელებს ე.წ ვიას. ეს მიკროსკოპული გვირაბები დაფარულია ა გამტარი ლითონის, ჩვეულებრივ კუ (სპილენძი), სხვადასხვა ფენების დასაკავშირებლად სუბსტრატი ან შიდა გადანაწილების ფენა. The rdl არსებითად არის მიკროსკოპული გზატკეცილის სისტემა, რომელიც აბრუნებს ულტრა წვრილ კავშირებს სილიკონის ჭურჭელზე გარედან უფრო დიდ ბურთებთან.

ეს მაღალი სიმკვრივის განლაგება აბსოლუტური აუცილებლობაა თანამედროვე გამოთვლებისთვის. ზოგჯერ, ტრადიციული სუბტრაქციული გრავირება ვერ მიაღწევს საჭირო წვრილ ხაზებს. ამ შემთხვევებში, დანამატი წარმოების ტექნიკა გამოიყენება ნელ-ნელა საჭირო სპილენძის კვალის შესაქმნელად.

• პინების უფრო მაღალი რაოდენობა: უფრო რთული ჩიპები საჭიროებს მეტ კავშირს.
• სიგნალის მოკლე ბილიკები: ვერტიკალური კავშირები მკვეთრად ამცირებს სიგნალის დაყოვნებას.
• შემცირებული კვალი: ფენა საშუალებას იძლევა უფრო მცირე ზომის მოწყობილობის.

რა გამოწვევებია თერმული გაფართოებისა და დეფორმაციის დროს ჩამოსხმის დროს?

სიცხე არის ზუსტი წარმოების საბოლოო მტერი. მაღალტემპერატურული გამაგრების ფაზაში ყველა მასალა ფართოვდება. მძიმე პრობლემა ჩნდება იმის გამო, რომ მასიურია შეუსაბამობა წელს თერმული გაფართოება განაკვეთები სუფთა სილიკონის საძირკველს, სპილენძის ტყვიის ჩარჩოსა და პლასტმასის გარსს შორის.

ჩვენ ვზომავთ ამ გაფართოებას გამოყენებით კოეფიციენტი თერმული გაფართოების (ან cte). თუ CTE გულდასმით არ არის დაბალანსებული, მთელი ასამბლეა გაცივდება ოთახის ტემპერატურამდე. ის ფაქტიურად კარტოფილის ჩიპივით იხრის. ეს warpage კოშმარია დაფის შეკრებისთვის. თუ კომპონენტი არ არის იდეალურად ბრტყელი, solder ერთობლივი ჩავარდება დროს სმტ (ზედაპირზე დამაგრების ტექნოლოგია) მიმაგრების პროცესი.

ამის წინააღმდეგ საბრძოლველად, ინჟინრები იყენებენ დახვეწილ დიზაინის ინსტრუმენტი პროგრამული უზრუნველყოფა თერმული სტრესის სიმულაციისთვის ფიზიკურამდე პროტოტიპი ოდესმე აშენებულია. ისინი ყურადღებით არეგულირებენ სილიციუმის შემავსებლის შემცველობას ეპოქსიდური ფორმა იმის უზრუნველსაყოფად, რომ მისი CTE მჭიდროდ ემთხვევა ფუძემდებლური ფორუმს. ეს არის ქიმიისა და ფიზიკის დელიკატური დამაბალანსებელი აქტი.

როგორ მოვახდინოთ პაკეტის მუშაობის ოპტიმიზაცია 5G და მაღალი სიხშირის აპლიკაციებისთვის?

სტანდარტული შეფუთვის ტექნიკა სრულიად არაადეკვატურია უკიდურესი მოთხოვნებისთვის 5გრ საკომუნიკაციო და მოწინავე სარადარო სისტემები. ამ ულტრა მაღალ სიხშირეებზე, ფიზიკურმა სახლმა შეიძლება რადიოსიგნალებში სერიოზულად ჩაერიოს. ჩვენ დაუღალავად უნდა ვისწრაფოთ გაუმჯობესებული შესრულება სპეციალიზებული მასალების გამოყენებით.

ამისთვის ა მაღალი სიხშირის სენსორი ან ანტენა, ელექტრული თვისებები საქართველოს ჩამოსხმის ნაერთი ინტენსიურად იკვლევენ. თუ მასალა შთანთქავს ძალიან ბევრ ელექტრომაგნიტურ ენერგიას, სიგნალი კვდება. ამიტომ, სპეციალიზებული დაბალი დანაკარგის ფისები შექმნილია სპეციალურად იმისთვის, რომ ამ მაღალსიჩქარიანი სიგნალები გაიარონ დეგრადაციის გარეშე.

გარდა ამისა, ჩვენ ვხედავთ ამაღლებას მოწინავე IC არქიტექტურა. ცნებები, როგორიცაა ჰეტეროგენული ინტეგრაცია და შეფუთვა-პაკეტზე საშუალებას აძლევს სხვადასხვა სპეციალიზებულ კომპონენტებს, როგორიცაა მეხსიერება და დამუშავების ლოგიკა, ვერტიკალურად დალაგდეს. ეს ინარჩუნებს სიგნალის ბილიკებს წარმოუდგენლად მოკლედ, რაც მკვეთრად აძლიერებს მთლიანობას ელექტრო და თერმული შესრულება. როდესაც სიზუსტე მნიშვნელოვანია, მაღალი ხარისხის ხელსაწყოების გამოყენება, როგორიცაა აTriple-Blade (3-Flute) End Mill უზრუნველყოფს ამ მაღალსიჩქარიანი მოწყობილობების სატესტო მოწყობილობები იდეალურად ბრტყელი და ჭეშმარიტი.

შეუძლია თუ არა მყარ პოლიმერულ თერმორეტს კოროზიის და დეფექტების თავიდან აცილება?

აბსოლუტურად. ფიზიკური სამყაროს მკაცრი რეალობისგან უპირველესი დაცვა არის სამყაროს მთლიანობა პოლიმერი ჭურვი. მარტივია თუ არა დისკრეტული დენის ტრანზისტორი ან უაღრესად რთული ოთხკუთხა ბინა ტყვიის გარეშე (qfn) მიკროკონტროლერი, საბოლოო მიზანია ნულოვანი ტენიანობის შეღწევა. წყლის ორთქლი მთავარი მიზეზია შინაგანი კოროზიის და ნაადრევი უკმარისობა განლაგებულ ელექტრონიკაში.

ამ სრულყოფილი ბეჭდის მისაღწევად მაღალი მოცულობის წარმოება, მწარმოებლები ირჩევენ სხვადასხვა მეთოდებს მკაცრი საფუძველზე განაცხადის მოთხოვნები. თხევადი ჩამოსხმა შეიძლება გამოყენებულ იქნას წარმოუდგენლად დელიკატური, თხელი შეკრებებისთვის, სადაც დაბალი ინექციის წნევა სავალდებულოა მავთულის გაწმენდის თავიდან ასაცილებლად. პირიქით, მყარი შეკუმშვა ჩამოსხმა ხშირად უპირატესობას ანიჭებენ დიდ, ბრტყელ პანელებს, რადგან ის უზრუნველყოფს შესანიშნავ ერთგვაროვნებას და მაღალ გამტარუნარიანობას.

ყოველი ნაბიჯი ში დიზაინი და წარმოება ეტაპი მოითხოვს მკაცრ მეთოდოლოგია. ყოველთვის არის ა ვაჭრობა ღირებულებას, სიჩქარესა და აბსოლუტურ საიმედოობას შორის. თუმცა, მკაცრი მატერიალური კონტროლის მოთხოვნით და ათვისებით ინოვაციური გადაწყვეტილებები, ინდუსტრია ყოველწლიურად აგრძელებს მილიარდობით უნაკლო მოწყობილობის წარმოებას. The ვარგისიანობა მასალების გამოიყენება ic-ში ფაბრიკაცია საბოლოოდ განსაზღვრავს ტექნოლოგიის სიცოცხლის ხანგრძლივობას, რომელსაც ჩვენ ყოველდღიურად ვეყრდნობით.

ძირითადი ამოცანების შეჯამება:

• The ic პაკეტი უზრუნველყოფს სასიცოცხლო ფიზიკურ დაცვას და არსებით ელექტრო მარშრუტს მყიფე სილიკონისთვის.
• ეპოქსიდური ფორმის ნაერთი მოქმედებს როგორც პირველადი დაცვა ტენიანობის, შოკისა და შინაგანი წინააღმდეგ კოროზიის.
• გაფართოებული შეფუთვის პროცესები მოითხოვს ხელუხლებელი ურთიერთდაკავშირება მთლიანობა ძლიერის უზრუნველსაყოფად ელექტრული თვისებები.
• მართვა თერმული გაფართოება (cte) მნიშვნელოვანია პრევენციისთვის warpage და უზრუნველყოს სრულყოფილი სმტ დაფის მონტაჟი.
• დევნა მაღალი ხარისხის in 5გრ აპლიკაციები მთლიანად ეყრდნობა ორივეს ოპტიმიზაციას პაკეტის დიზაინი და კონკრეტული ჩამოსხმა ქიმია.
• წარმატებული შეკრება და ტესტირება დამოკიდებულია ინსტრუმენტების სიზუსტეზე, მკაცრ სითხის დინამიურ კონტროლზე და მოწინავეზე ic ტექნოლოგია.
• ტრადიციულიდან ამობრუნებული ჩიპი დიზაინი თანამედროვე ჰეტეროგენული დაწყობა, მრავალმხრივობა საქართველოს პაკეტის შესრულება წინ უძღვის მთელ ტექნიკურ ინდუსტრიას.
• ა ნახევარგამტარი ვერ ფუნქციონირებს რეალურ სამყაროში სრულყოფილად ინჟინერირებული, თერმულად სტაბილურის გარეშე პლასტმასის საცხოვრებელი.