Сіз мінсіз кремний архитектурасын жобалау үшін мыңдаған сағаттар мен миллиондаған долларларды жұмсайсыз, бірақ физикалық корпус істен шыққан жағдайда, бүкіл құрамдас түкке тұрмайды. Жұмыс істеп тұрған электронды ми мен сынған кремний бөлігі арасындағы тосқауыл инкапсуляция болып табылады. Бұл толық нұсқаулық заманауи электронды қаптаманың күрделі әлемін талдайды. Оқыған жөн, өйткені кремнийді қорғауға қатысты арнайы материалдарды, жылу динамикасын және механикалық кернеулерді түсіну өндіріс өнімділігін айтарлықтай жақсартады. Сіз жоғары көлемді құрастыру желісін басқарсаңыз да, қалыптардың өзін өңдеу үшін дәл құралдарды сатып алсаңыз да, осы іргелі ұғымдарды меңгеру уақытыңызды үнемдейді, қымбат қалдықтарды азайтады және нарықта үлкен бәсекелестік артықшылығын береді.
IC пакеті дегеніміз не және жартылай өткізгіштер өнеркәсібінде инкапсуляция неліктен маңызды?
Оның негізінде, а ic пакеті кремнийдің нәзік бөлігін қоршап тұрған қорғаныс құрышы. Бұл өмірлік маңызды қорғаныс қабаты жоқ, жалаңаш чип ылғал, шаң және физикалық әсер сияқты қоршаған ортаға қауіп төндіреді. Негізгі мақсаты инкапсуляция сыртқы әлемнен нәзік ішкі құрылымдарды толығымен жабу болып табылады. Бұл климатпен басқарылатын серверлік бөлмеде немесе дірілдеген автомобильдің капотының астында орнатылғанына қарамастан, құрамдас бөліктің жылдар бойы сенімді жұмыс істейтініне кепілдік береді.
Жаһандық деңгейде жартылай өткізгіш өнеркәсібі, физикалық корпус сонымен қатар маңызды көпір қызметін атқарады. Ол кремнийдегі микроскопиялық байланыс нүктелерін шын мәнінде дәнекерлеуге болатын үлкенірек стандартталған ізге айналдырады. PCB (басылған схема). Бұл таңдалған дегенді білдіреді пакет түрі құрамдастың соңғы өнімге қалай кіретінін тікелей айтады. Нашар таңдалған корпус стандартты жұмыс кезінде қызып кетуге, сигналдың нашарлауына немесе механикалық ақауға әкелуі мүмкін.
The өндіру технологиясы бұл процестің артында таңқаларлық. Біз жұмыртқаның қабығы сияқты нәзік нәрсені алып, оны тасқа төзімді синтетикалық материалдармен қаптап жатырмыз. Бүгінгі таңда тақтада ең көп кездесетін компоненттер беткі қондырғы құрылғылар. Қарапайым нәрсемен айналысу smd компонент немесе күрделі көп ядролы процессор, дәл сол принцип қолданылады: сыртқы қабық абсолютті мінсіз болуы керек.
Қаптама процестері нәзік чипті зақымданудан қалай қорғайды?
Кремнийдің жалаңаш бөлігінен дайын, орнатылатын өнімге дейінгі жол өте күрделі. Қазіргі өндірістік процесс абсолютті сенімділікті қамтамасыз ету үшін әртүрлі күрделі әдістерді қолданады. Ең сыншылардың бірі орау процестері соңғы нығыздау басталғанға дейін электр қосылымдарын орнатуды қамтиды. Мысалы, жетілдірілген флип-чип құрастыру, кремнийдің белсенді аймағы төңкерілген. Ол кішкентай металл бұдырлар арқылы астындағы құрылымға тікелей қосылады.
Бұл нақты айналдыратын чип жақындау электр сигналының жүруі керек қашықтықты күрт азайтады. Ол тамаша электрлік өнімділікті қамтамасыз етеді. Дегенмен, бұл микроскопиялық дәнекерлеуші соққылар үлкен қорғанысты қажет етеді. Бірде өзара байланыс сәтті жасалған болса, бүкіл жинақ орнында сенімді түрде бекітілуі керек. Қорғаныс материалы осы ұсақ түйіспелердің айналасында ағып, қатты механикалық қолдауды қамтамасыз етеді және олардың кернеу кезінде жарылуын болдырмайды.
Дәлдіктің бұл деңгейіне жету үшін керемет дәл физикалық құралдар қажет. Соңғы қорғаныс қабықшасын пішімдеу үшін қолданылатын металл қалыптарды нақты төзімділікпен өңдеу керек. Бұл ауыр болаттан жасалған қалыптарды жасау кезінде құрал жасаушылар жоғары өнімділікке сенедіКарбидті бұрғылар салқындату арналарын және инжектор порттарын қорғаныс пластмассаларының сұйықтық ағынын бұзатын саңылауларды қалдырмай таза кесу үшін.
Эпоксидті қалып қоспасы дегеніміз не және ол неліктен кеңінен қолданылады?
Стандартты микрочиптің қара пластикалық корпусы туралы айтатын болсақ, біз әрқашан дерлік бір туралы айтамыз эпоксидті қалып. Бұл материал мамандандырылған термосет пластик. Балқытып, пішінін өзгертуге болатын күнделікті пластмассалардан айырмашылығы, термосет қызған кезде қайтымсыз химиялық реакцияға түседі. Ол сауыққаннан кейін ол керемет қатты, берік және тұрақты қабық жасайды.
Ан эпоксидті қалып қоспасы (әдетте деп аталады т.б) негізінен қатты инженерлік химиялық коктейль болып табылады. Ол негізді эпоксидті шайырдан, қатайтатын агенттерден және кремнеземдік толтырғыштың массивінен тұрады. Кремний диоксиді өте маңызды, өйткені ол жылу әсерінен материалдың кеңею жылдамдығын айтарлықтай төмендетеді. Бұл emcs қазіргі заманның абсолютті тірегі болып табылады пластик құрамдас корпус. The қолданылатын материалдар да тамаша болуы керек диэлектрик қасиеттері, олардың ішкі қысқа тұйықталулардың алдын алу үшін тамаша электр оқшаулағыштары ретінде әрекет етуді қамтамасыз етеді.
«Сіздің тұрақтылығыңыз қалыптау материал сіздің соңғы өніміңіздің дәйектілігін тікелей анықтайды. Жоғары үлесті өндірісте болжамдылық - бұл кірістілік».
Қалыптау қоспасы субстратпен қалай байланысады және өзара байланысады?
Нақты инъекция кезеңінде ыстық, тұтқыр қалыптау қоспасы үлкен қысыммен болат қуысқа мәжбүрленеді. Ол нәзік кремнийдің және астыңғы қабаттың үстінен біркелкі ағуы керек субстрат. Бұл зорлық-зомбылық үрдісі. Егер сұйықтық динамикасы мінсіз бақыланбаса, ағынды сұйықтық түзетін кішкентай алтын сымдарды сыпырып тастауы мүмкін. өзара байланыс.
Сонымен қатар, сұйықтық әрбір микроскопты толығымен толтыруы керек қуыс қалып ішінде. Кез келген қысылған ауа бос орын жасайды. Жалғыз бос орын апатты болып саналады ақау. Ылғал бос жерде жиналса, стандартты қайта ағызатын дәнекерлеу пешінің қызуы бұл ылғалды буға айналдырып, құрамдас бөлікті ішінен бөледі («попкорн әсері» деп аталады).
Бұған жол бермеу үшін интерфейс қорғаныш пластмасса мен металл қорғасын жақтауының арасында химиялық берік болуы керек. Дұрыс субстрат дизайны мұнда үлкен рөл атқарады. Инженерлер көбінесе бір-біріне сәйкес келетін физикалық мүмкіндіктерді жасайды немесе пластиктің металды мінсіз ұстауын қамтамасыз ету үшін арнайы химиялық адгезия промоторларын қолданады.
Вафли сингуляция алдында қандай рөл атқарады?
Тарихи тұрғыдан алғанда, кремний орау алдында жеке бөліктерге кесілген. Дегенмен, тиімділікті барынша арттыру және оңтайландыру ізі, өнеркәсіп дамыды вафли- деңгейлі орау. Бұл жетілдірілген әдістемеде кез келген кесу орындалмас бұрын бүкіл дөңгелек кремний дискі бір уақытта өңделеді және мөрленеді.
Бұл кезеңде қорғаныш материалының қабаты бұзылмаған дискінің бүкіл үстіңгі бетін жабады. Қорғаныс қабаты толығымен қатайғаннан кейін ғана процесс жүреді сингуляция бастаңыз. Сингуляция - үлкен, тығыздалған дискіні мыңдаған жеке, соңғы компоненттерге кесудің қатал механикалық процесі.
Бұл кесу процесі өте қиын, себебі ара дискі қатты кремнийді де, абразивті кремний тотығы бар пластикті бір уақытта кесіп өтуі керек. Ол керемет қатты және тұрақты кескіш құралдарды қажет етеді. Машинист мамандандырылған пайдаланады Қатты вольфрам карбиді өзектер CNC еденіндегі абразивті тозуға төтеп беру үшін кесу пышақтары жаңадан пайда болған құрамдас бөліктердің нәзік жиектерін сындырып алмау үшін қатты үйкеліске төтеп беруі керек.
LPKF сияқты жүйелер лазерлік өңдеу мен өндіруді қалай алға жылжытады?
Экстремалды сұраныс ретінде миниатюризация өседі, дәстүрлі механикалық кескіш аралар өздерінің абсолютті физикалық шегіне жетеді. Ақылды сағаттар немесе медициналық имплантаттар үшін құрамдастарды жасап жатқанда, механикалық пышақ тым қалың және тым өрескел болады. Бұл жерде озық лазерлік жүйелер, пионерлер сияқты lpkf, жұмыс процесінде төңкеріс жасау үшін қадам жасаңыз.
Лазерлік өңдеу қазіргі заманның негізгі бөлігі болып табылады құрастыру. Жоғары қуатты лазерлер материалды тегістеудің орнына, лезде буландырады эпоксидті қалып қоспасы және оның астындағы кремний. Бұл таза абляция процесі керемет тегіс жиектерді қалдырады және өндіріс желісіндегі құрамдас бөліктер арасында әлдеқайда тығыз қашықтыққа мүмкіндік береді.
Бұл массив ілгерілеу құрылымдарды бірнеше дәлдікпен кесіп, пішіндеуге болатындығын білдіреді мкм (микрометрлер). Жетілдірілген лазерлік абляцияны дәстүрлі әдіспен біріктіру арқылы литография, өндірушілер бар болғаны он жыл бұрын физикалық түрде шығару мүмкін болмаған өте күрделі, үш өлшемді қаптама пішіндерін жасай алады.
Неліктен жоғары тығыздықтағы IC үшін жолдар мен кеңейтілген маршруттау маңызды?
Заманауи процессорлар тек бір тегіс квадраттар емес; олар деректердің күрделі, көп қабатты зәулім ғимараттары. Біз бір кеңістікке көбірек функцияларды жинаған сайын, маршруттау электрлік сигналдар монументалды геометриялық сынаққа айналады. Жылдамдықты сақтау және қуат тұтынуды азайту үшін ішкі жолдар өте қысқа болуы керек.
Бұған қол жеткізу үшін инженерлер деп аталатын кішкентай, тігінен бұрғыланған тесіктерді пайдаланады арқылы. Бұл микроскопиялық туннельдер а өткізгіш әдетте металл куб (мыс), әртүрлі қабаттарды қосу үшін субстрат немесе ішкі қайта бөлу қабаты. The rdl кремний қалыбындағы ультра жұқа қосылымдарды сыртқы жағынан үлкенірек дәнекерлеу шарларына қайта бағыттайтын микроскопиялық магистраль жүйесі болып табылады.
Бұл жоғары тығыздық макет қазіргі заманғы есептеуіш техника үшін абсолютті қажеттілік болып табылады. Кейде дәстүрлі субтрактивті ою қажет жұқа сызықтарға жете алмайды. Бұл жағдайларда, қоспа талап етілетін нақты мыс іздерін баяу құру үшін өндіру әдістері қолданылады.
- Жоғары пин сандары: Неғұрлым күрделі чиптер көбірек қосылымдарды қажет етеді.
- Қысқа сигнал жолдары: Тік қосылымдар сигналдың кешігуін айтарлықтай азайтады.
- Қысқартылған із: Қабаттау құрылғының жалпы өлшемдерін азайтуға мүмкіндік береді.
Қалыптау кезінде термиялық кеңею мен деформацияға байланысты қандай қиындықтар туындайды?
Жылу - дәл өндірістің басты жауы. Жоғары температурада қатаю кезеңінде барлық материалдар кеңейеді. Күрделі мәселе массивтік болғандықтан туындайды сәйкессіздік ішінде термиялық кеңею таза кремний матрицасы, мыс қорғасын қаңқасы және пластикалық қабық арасындағы жылдамдықтар.
Біз бұл кеңейтуді пайдаланып өлшейміз коэффициент термиялық кеңею (немесе cte). Егер CTE мұқият теңестірілмеген болса, бөлме температурасына дейін салқындаған кезде бүкіл жинақ майысады. Ол тура мағынасында картоп чипі сияқты иіліп тұрады. Бұл деформация басқарма жиналысы үшін қорқынышты түс. Егер құрамдас толық тегіс болмаса, дәнекерлеу қосылысы кезінде сәтсіздікке ұшырайды смт (беттік орнату технологиясы) бекіту процесі.
Мұнымен күресу үшін инженерлер күрделі құралдарды пайдаланады жобалау құралы физикалық жүктеме алдында термиялық кернеулерді модельдеуге арналған бағдарламалық қамтамасыз ету прототипі әрқашан салынған. Олар кремний диоксиді толтырғыш құрамын мұқият реттейді эпоксидті қалып оның CTE негізгі тақтамен тығыз сәйкес келуін қамтамасыз ету. Бұл химия мен физиканың нәзік тепе-теңдік әрекеті.
Стандартты орау әдістері төтенше талаптарға мүлдем сәйкес келмейді 5 г байланыс және озық радиолокациялық жүйелер. Бұл өте жоғары жиіліктерде физикалық корпустың өзі радио сигналдарына қатты кедергі келтіруі мүмкін. Біз тынымсыз ұмтылуымыз керек жақсартылған өнімділік арнайы материалдарды пайдалану арқылы.
үшін а жоғары жиілікті сенсор немесе антенна, электрлік қасиеттері -ның қалыптау қоспасы жіті тексеріледі. Егер материал электромагниттік энергияны тым көп сіңірсе, сигнал өледі. Сондықтан, жоғары жылдамдықты сигналдардың деградациясыз өтуіне мүмкіндік беретін арнайы шығыны аз шайырлар арнайы құрастырылған.
Сонымен қатар, біз өсу қарқынын көріп отырмыз жетілдірілген ic сәулет. сияқты ұғымдар гетерогенді интеграция және қаптамада жад және өңдеу логикасы сияқты әртүрлі арнайы құрамдас бөліктерге тігінен жинақтауға мүмкіндік береді. Бұл сигнал жолдарын өте қысқа етіп сақтайды, жалпы көрсеткішті айтарлықтай жақсартады электрлік және жылулық өнімділік. Дәлдік маңызды болғанда, а сияқты жоғары сапалы құралдарды пайдалануҮш жүзді (3 флейта) жонғыш осы жоғары жылдамдықты құрылғыларды ұстайтын сынақ құрылғыларының мінсіз тегіс және шынайы болуын қамтамасыз етеді.
Қатты полимерлі термосет коррозия мен ақауларды болдырмайды ма?
Мүлдем. Физикалық әлемнің қатал шындықтарына қарсы негізгі қорғаныс - бұл дүниенің тұтастығы полимер қабық. Қарапайым болсын дискретті күштік транзистор немесе өте күрделі төртбұрышты пәтер қорғасынсыз (qfn) микроконтроллер, түпкілікті мақсат - ылғалдың нөлдік түсуі. Су буы ішкі аурулардың негізгі себебі болып табылады коррозия және орналастырылған электроникадағы мерзімінен бұрын істен шығу.
Бұл тамаша мөрге жету үшін жоғары көлемді өндіріс, өндірушілер қатаң негізінде әртүрлі әдістерді таңдайды қолдану талаптары. Сұйық қалыптау сымның сыпырылуын болдырмау үшін төмен бүрку қысымы міндетті болатын керемет нәзік, жұқа жинақтар үшін қолданылуы мүмкін. Керісінше, қатты қысу қалыптау үлкен, жалпақ панельдер үшін жиі таңдалады, себебі ол тамаша біркелкі және жоғары өткізу қабілеттілігін қамтамасыз етеді.
Әрбір қадам дизайн және өндіріс кезеңі қатаң талап етеді әдістемесі. Әрқашан бар айырбас құны, жылдамдығы және абсолютті сенімділігі арасында. Дегенмен, материалды қатаң бақылауды және пайдалануды талап ету арқылы инновациялық шешімдер, өнеркәсіп жыл сайын миллиардтаған ақаусыз құрылғылар шығаруды жалғастыруда. The жарамдылық материалдардан ic-де қолданылады құрастыру, сайып келгенде, біз күнделікті сенетін технологияның қызмет ету мерзімін анықтайды.
Негізгі нәтижелердің қысқаша мазмұны:
- The ic пакеті сынғыш кремний үшін өмірлік маңызды физикалық қорғанысты және маңызды электрлік бағыттауды қамтамасыз етеді.
- Эпоксидті қалып қоспасы ылғалдан, соққыдан және ішкі әсерден негізгі қорғаныс ретінде әрекет етеді коррозия.
- Жетілдірілген орау процестері тазалықты талап етеді өзара байланыс беріктігін қамтамасыз ету үшін тұтастық электрлік қасиеттері.
- Басқару термиялық кеңею (cte) алдын алу маңызды деформация және мінсіздігін қамтамасыз ету смт тақтаны орнату.
- Іздену жоғары өнімділік жылы 5 г қолданбалар толығымен екеуін де оңтайландыруға сүйенеді пакет дизайны және нақты қалыптау химия.
- Сәтті құрастыру және сынау дәлме-дәл құралдарға, сұйықтықты динамикалық бақылауға және жетілдірілгенге байланысты ic технологиясы.
- Дәстүрліден айналдыратын чип заманауи дизайн гетерогенді жинақтау, жан-жақтылық -ның пакет өнімділігі бүкіл технологиялық индустрияны алға жетелейді.
- А жартылай өткізгіш мінсіз жобаланған, термиялық тұрақтылықсыз нақты әлемде жұмыс істей алмайды пластик тұрғын үй.
