Цахиурын савлагааны зориулалттай бөмбөрцөг цахиур нунтаг

Хагас дамжуулагч төхөөрөмжийг тасралтгүй жижигрүүлж, маш том хэмжээний интеграцчлал (VLSI) нэмэгдэж байгаа нь хэт их дулааны болон механик стрессийг даван туулах чадвартай сав баглаа боодлын материалыг шаарддаг. Уламжлалт өнцгийн цахиур дүүргэгч нь дэвшилтэт чипсэнд шаардагдах өндөр нягтралд бүтэлгүйтдэг. Эдгээр нь эпокси хэлбэрийн нэгдлүүдийн (EMC) зуурамтгай чанар нь хүлээн зөвшөөрөгдөөгүй огцом өсөлт, үйлдвэрлэлийн багаж хэрэгсэлд хүчтэй зүлгүүрийн элэгдэл, утас шүүрдэх эсвэл чип хагарах эрсдлийг нэмэгдүүлдэг. Боловсруулах чадварыг хадгалахын зэрэгцээ дүүргэлтийн хэмжээг 90% хүртэл байлгахын тулд инженерүүд мэргэшсэн рүү шилжих ёстой электрон савлагааны зориулалттай бөмбөрцөг цахиурын нунтаг . Энэхүү шилжилт нь реологийн саад тотгорыг арилгаж, хатаагүй давирхайн урсгалын шинж чанарыг алдагдуулахгүйгээр нягт дүүргэгчийг ачаалах боломжийг олгодог. Бид техникийн үнэлгээний шалгуур, үйлдвэрлэлийн арга, гүйцэтгэлийн зөрүү, эдгээр материалын эх үүсвэрийг хэрэгжүүлэх эрсдэлийг судлах болно.

• Морфологийн урсгал: Өндөр бөмбөрцөгт цахиурын нунтаг нь EMC болон дутуу дүүргэсэн давирхайн хамгийн дээд нягтралд (90% хүртэл) хүрэхийн зэрэгцээ бага зуурамтгай чанарыг хадгалж, битүүмжлэх явцад утас шүүрдэхээс сэргийлнэ.

• Цэвэр байдал нь бүтэлгүйтлээс сэргийлдэг: Өндөр цэвэршилттэй бөмбөрцөг хэлбэрийн цахиурын нунтаг (99.9%+) нь хатуу хяналттай ионы хольцтой, бага альфа бөөмийн ялгаруулалттай бөгөөд санах ойн төхөөрөмжүүдийн зөөлөн алдаа, нэгдсэн хэлхээний зэврэлтээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд тохиролцох боломжгүй юм.

• PSD оновчтой болгох нь маш чухал: Бөөмийн хэмжээг зөв хуваарилах (PSD) буюу ихэвчлэн 0.01 μм-ээс 50 μм-ийн хооронд холих хэмжээ, дэвшилтэт дутуу дүүргэлтийн хувьд 2.5 μм гэх мэт нарийн зүсэлттэй байх нь Дулааны тэлэлтийн коэффициент (CTE) дахин шингэний урсгалын бууралтыг тэнцвэржүүлэх үндсэн хөшүүрэг юм.

• Үйлдвэрлэлийн арга нь чухал: Нийлүүлэгчийн синтезийн арга (жишээлбэл, дөл хайлуулах, соль-гель гэх мэт) нь үндсэн цэвэр байдал, бөмбөрцөг байдлын тууштай байдал, эцсийн хэрэглээний тодорхой сегментүүдэд тохирох байдлыг тодорхойлдог.

• Гадаргуугийн боловсруулалт нь эрсдлийг бууруулдаг: Цэвэрлэгдээгүй хэт нарийн ширхэгтэй бөмбөрцөг хэлбэрийн цахиур нь бөөгнөрөлд өртөмтгий байдаг; Нийлүүлэгчийн гадаргууг өөрчлөх чадварыг (жишээ нь, силан холбох бодис) үнэлэх нь жигд тархалтыг хангахад чухал ач холбогдолтой.

Бөмбөрцөг хэлбэрийн цахиурын нунтаг электрон савлагаа дахь үүрэг

Амжилтын шалгуурыг тодорхойлох

Орчин үеийн хагас дамжуулагч сав баглаа боодол нь физикийн хатуу хязгаарлалтын дор ажилладаг. Капсулант нь хамгийн бага дулааны тэлэлт, өндөр дулаан дамжуулалт, үнэмлэхүй чийгийн эсэргүүцэл, үйлдвэрлэлийн өндөр гарцыг хангах ёстой. Цахиурын хэлбэрүүд нь дулааны тэлэлтийн (CTE) маш бага коэффициенттэй байдаг бөгөөд ихэвчлэн ойролцоогоор 2.6-3.0 ppm/K байдаг. Дүүргээгүй эпокси давирхай нь илүү өндөр CTE-ийг харуулдаг бөгөөд ихэвчлэн 60 ppm/K-ээс их байдаг. Зэс хар тугалганы хүрээ нь 17 ppm/K орчим байдаг. Энэхүү ноцтой үл нийцэл нь температурын эргэлтийн үед асар их термомеханик стресс үүсгэдэг. Хэрэв энэ стрессийг зохицуулахгүй бол бэхэлгээний интерфэйс дэх давхаргыг задлах, гагнуурын үений ядаргаа, эсвэл сүйрлийн хагарал үүсэхэд хүргэдэг. Дүүргэгч материалын үндсэн үүрэг бол энэхүү физик цоорхойг арилгах явдал юм. Бага CTE дүүргэгчээр давирхайг ачаалснаар инженерүүд багцын цахилгаан тусгаарлагч шинж чанарыг хадгалахын зэрэгцээ нийлмэл CTE-ийг доош буулгадаг.

Эпокси цутгах нэгдлүүд (EMC) болон дутуу дүүргэх давирхай

EMC болон дутуу дүүргэх давирхайн найрлагад, Цахиурын нунтаг нь электрон савлагааны үндсэн чиг үүргийг гүйцэтгэдэг. Эдгээр давирхай нь ихэвчлэн жингийн 70-90% цахиур агуулсан байдаг. Дүүргэгч нь хэврэг цахиурын үхлийг физик цохилт, чийг, химийн бохирдлоос хамгаалдаг. Шилжүүлэн цутгах процессууд нь EMC-ээс бага зуурамтгай чанарыг (ихэвчлэн 175 ° C-д 15 Pa·s-ээс бага) байлгахыг шаарддаг бөгөөд нарийн төвөгтэй хэвний хөндий рүү урсдаг. Flip-chip дизайнд ашигладаг хялгасан судасны дутуу дүүргэлтэд тавигдах шаардлага бүр ч хатуу байдаг. Дүүргэгч нь 10-50 микрометрийн нарийхан цоорхойгоор урсаж, тунадас, хоосон зай үүсгэхгүй байх ёстой. Бөмбөрцөг хэлбэр нь бөөмсийг бие биенийхээ хажуугаар эргэлдэж, нарийн гагнуурын овойлтуудыг даван туулах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь хэвний доор жигд тархалтыг баталгаажуулж, эцсийн угсралтын бүтцийн бүрэн бүтэн байдлыг дээд зэргээр хангадаг.

Микроэлектроник субстрат ба зэсээр бүрсэн ламинат (CCL)

Бөмбөрцөг хэлбэрийн цахиур нь шингэн капсул болон хэвний нэгдлүүдээс гадна хатуу, уян хатан микроэлектроникийн субстратыг үйлдвэрлэхэд улам бүр ашиглагдаж байна. 5G холбоо, автомашины радар (жишээ нь, 77 GHz систем) болон дэвшилтэт серверийн хавтангуудад ашигладаг өндөр давтамжийн зэс бүрсэн ламинатуудад (CCL) хэмжээсийн тогтвортой байдал нь хатуу шаардлага юм. Бөмбөрцөг хэлбэрийн цахиурыг бисмалеймидын триазин (BT) эсвэл PTFE субстратын матрицад оруулах нь диэлектрик тогтмол (Dk) болон тархалтын коэффициентийг (Df) бууруулдаг. Цахиур нь байгалиасаа бага Dk нь ойролцоогоор 3.8, Df нь 0.001 орчим байдаг. Энэ нь өндөр хурдны өгөгдөл дамжуулахад дохионы алдагдлыг багасгадаг. Бөмбөрцөг хэсгүүдийн гөлгөр гадаргуу нь эдгээр ламинатуудад хэрэглэгддэг нарийн ширхэгтэй шилэн утаснуудын бичил үрэлтээс сэргийлж, дарах, өрөмдлөгийн үед хавтангийн механик бат бөх чанарыг хадгалдаг.

Өнцөг хэлбэрээс бөмбөрцөг хэлбэрт шилжих

Өнцөг хэлбэрийн буталсан цахиураас бөмбөрцөг хэлбэрийн цахиурт шилжсэн нь сав баглаа боодлын инженерчлэлд үндсэн өөрчлөлтийг харуулж байна. Өнцгийн цахиурыг кварцын блокуудыг механик аргаар тээрэмдэх замаар гаргаж авдаг. Энэ нь хямд боловч дүүргэлтийн хэмжээг эрс хязгаарладаг. Өнцгийн хэсгүүд нь өндөр хувийн гадаргуугийн талбайтай (SSA) байдаг. Өндөр SSA нь бөөмсийн гадаргуу дээр илүү шингэн давирхайг хөдөлгөөнгүй болгож, урсгалыг хөнгөвчлөхийн тулд бага хэмжээний чөлөөт давирхайг үлдээдэг гэсэн үг юм. Ховор ирмэгүүд нь давирхайн дотор хоорондоо холбогдож, зуурамтгай чанарыг ихэсгэж, хөгц болон түгээх хошуунд зүлгүүрийн багажийн элэгдэл үүсгэдэг. Бөмбөрцөг хэлбэрийн цахиур нь хамгийн бага үрэлттэйгээр хэт өндөр дүүргэх боломжийг олгодог. Гөлгөр, бөөрөнхий гадаргуу нь нэгж эзэлхүүн дэх нийт гадаргуугийн талбайг багасгаж, тоосонцорыг норгохын тулд давирхай бага шаарддаг. Энэ нь инженерүүдэд илүү их цахиурын давхар ислийг ижил эзэлхүүнтэй савлаж, хатаагүй давирхайг ажиллах боломжгүй хатуу бодис болгон хувиргахгүйгээр CTE-ийг доошлуулж, дулаан дамжуулалтыг сайжруулах боломжийг олгодог.

Өнцгийн болон бөмбөрцөг хэлбэрийн цахиур дүүргэгчийн харьцуулалт

Электрон зэрэглэлийн бөмбөрцөг цахиурын техникийн үнэлгээний хэмжээс

Үйлдвэрлэлийн аргуудыг үнэлэх (Flame Fusion ба химийн синтез)

Синтезийн арга нь дүүргэгчийн физик, химийн суурь үзүүлэлтийг шууд тодорхойлдог. Уламжлалт дөл хайлуулах нь өндөр цэвэршилттэй өнцгийн кварцын нунтагыг өндөр температурт плазм эсвэл хүчилтөрөгч-устөрөгчийн дөл (ихэвчлэн 2000 ° C-аас дээш) болгон тэжээх явдал юм. Тогтмол бус тоосонцор нь тэр даруй хайлж, гадаргуугийн хурцадмал байдал нь шаталтын бүсээс гарахын өмнө тэдгээрийг төгс бөмбөрцөг болгон татаж, хурдан хөргөнө. Энэ арга нь өргөн цар хүрээтэй бөгөөд ихэнх хэсгийг үйлдвэрлэдэг электрон зэрэглэлийн бөмбөрцөг цахиур . стандарт логик IC, салангид бүрэлдэхүүн хэсэг, стандарт CCL-д ашигладаг

Золь-гелийн процесс эсвэл уурын фазын чийгийн тээвэрлэлт (VMC) зэрэг дэвшилтэт химийн синтез нь молекулын түвшнээс цахиурын тоосонцорыг үүсгэдэг. Сол-гель нь аммиакийн катализатор бүхий спиртийн уусмал дахь цахиурын алкоксидыг (тетраэтил ортосиликат, TEOS гэх мэт) гидролиз ба конденсацийг агуулдаг. Энэ нь олборлосон кварц дээр тулгуурладаггүй тул химийн нийлэгжилт нь бараг төгс цэвэршилт, яг бөмбөрцөгт хүрдэг. VMC нь хяналттай өндөр температурт реакторт хүчилтөрөгч, усны ууртай урвалд ордог цахиур металлын нунтаг ашигладаг. Инженерүүд химийн нийлэгжүүлсэн цахиурыг орчин үеийн санах ойн төхөөрөмжүүд, цахилгаан эрчим хүчний электроникууд болон ул мөр хольцыг тэсвэрлэх боломжгүй дэвшилтэт зангилааны логик чипүүдэд зориулж зааж өгдөг.

Цахиурын нунтаг үйлдвэрлэх арга, техникийн үзүүлэлтүүд

Өндөр бөмбөрцөг ба морфологийг үнэлэх

Бөмбөрцөг чанарыг харьцаагаар тодорхойлдог бөгөөд төгс бөмбөрцөг нь 1.0-тэй тэнцүү байна. Энэ нь ихэвчлэн сканнерийн электрон микроскоп (SEM) -д холбогдсон зургийн шинжилгээний автоматжуулсан программ хангамжийг ашиглан хэмжиж, олон мянган бөөмсийн тойргийг тооцдог. Цахим сав баглаа боодлын хувьд бөмбөрцгийн зөвшөөрөгдөх харьцаа нь ихэвчлэн >0.95 байдаг. Бага харьцаатай хэсгүүд нь гадаргуугийн тэгш бус байдлыг харуулдаг бөгөөд энэ нь гадаргуугийн тодорхой талбайг нэмэгдүүлдэг. Илүү өндөр өвөрмөц гадаргуу нь шингэн эпокси давирхайг илүү ихээр шингээж, урсгалыг хөнгөвчлөхийн тулд бага давирхайг үлдээдэг. өндөр бөмбөрцөгт цахиурын нунтаг нь хатаагүй нөхцөлд зуурамтгай чанар буурахтай шууд хамааралтай. Энэхүү бага зуурамтгай чанар нь нэгдэл нь нарийн төвөгтэй хэвний геометрийн дундуур урсаж, өтгөн утсан холбоосыг тойрон эргэлдэж, агаарын халаасыг дарах, бүрэн бус дүүргэхгүйгээр бичил нүхийг дүүргэх боломжийг олгодог.

Бөөмийн хэмжээ хуваарилалт (PSD) ба савлах нягт

Нэг ширхэгийн хэмжээгээр 90% дүүргэх боломжгүй юм. Инженерүүд завсрын хоосон зайг арилгахын тулд олон төрлийн бөөмийн хэмжээг хуваарилах (PSD) дээр тулгуурладаг. Ихэвчлэн 0.01 μм-ээс 50 μм хүртэлх том ширхэгтэй, дунд, нарийн ширхэгтэй хэсгүүдийг холих замаар жижиг хэсгүүд нь том хэсгүүдийн үлдээсэн цоорхойд яг таардаг. Энэ нь нийлмэл материалын хатуу фракцыг дээд зэргээр нэмэгдүүлэх Андреасен эсвэл Фурнасын загвар гэх мэт онолын савлагааны загваруудыг дагаж мөрддөг.

Нарийвчилсан савлагааны хувьд нарийн зүсэлт хийх шаардлагатай. Flip-chip загварт зориулсан капилляр дутуу дүүргэлтийн хувьд хэв ба дэвсгэр хоорондын зай маш нарийн байдаг. Хэрэв бөөмийн дээд хэмжээ нь завсарын өндрийн гуравны нэгээс хэтэрвэл бөөмс нь гацаж, дүүргэгчийг салгаж, давирхайг цус алдахад хүргэдэг. Инженерүүд хялгасан судасны гөлгөр үйл ажиллагааг хангахын тулд хатуу хуваарилалтыг ихэвчлэн зааж өгдөг.

1. Багцын загварт хамгийн бага зайны хэмжээг тодорхойлно (жишээ нь, 15 μм овойлт).

2. Цахиурын нунтгийн дээд зүсэлтийн үнэмлэхүй дээд хэмжээг (D100) тогтоож, цоорхойн хэмжээ нь гуравны нэгээс (жишээ нь, 5 мкм) хэтрэхгүй байхаар тогтооно.

3. Бүтцийн матрицыг (жишээ нь, 2.5 μм-ийн D50) тогтоохын тулд үндсэн бүдүүн хэсгийг сонгоно.

4. Хоёрдогч болон гуравдагч нарийн ширхэгтэй хэсгүүдийг (жишээ нь 0.5 μм ба 0.1 μм) хольж том ширхэгтэй хэсгүүдийн хоорондох завсрын хоосон зайг дүүргэнэ.

5. Хэт том бөөгнөрөл байхгүй эсэхийг шалгахын тулд лазер дифракцийн шинжилгээг ашиглан эцсийн холимог PSD-ийг шалгана уу.

Өндөр цэвэршилттэй бөмбөрцөг цахиурын нунтагт тавигдах шаардлага

Цахиурын матриц дахь микроэлементүүд нь хагас дамжуулагчийн үйл ажиллагааг устгадаг. өндөр цэвэршилттэй бөмбөрцөг цахиурын нунтаг нь цацраг идэвхт изотоп ба ионы хольц гэсэн хоёр тодорхой төрлийн бохирдуулагчид хатуу хяналт шаарддаг.

Альфа ялгаруулалтын хяналт нь санах ойн төхөөрөмжүүдийн чухал параметр юм. Байгалийн кварц нь уран (U) ба тори (Th)-ийн ул мөрийг агуулдаг. Эдгээр элементүүд цацраг идэвхт задралд орохдоо 4-9 МэВ энергитэй альфа тоосонцор (гелийн цөм) ялгаруулдаг. Хэрэв альфа бөөмс өндөр нягтралтай SRAM эсвэл DRAM чипийн мэдрэмтгий зангилаа руу цохивол цахиурт электрон нүхний хос үүсгэдэг. Энэхүү түр зуурын цэнэг нь санах ойн битийн төлөвийг эргүүлж, 'зөөлөн алдаа' үүсгэж болно. Санах ойн чипүүдэд зориулсан сав баглаа боодлын материал нь хэт бага альфа (ULA) цахиурыг шаарддаг бөгөөд U болон Th түвшин нь 0.001 ppb-ээс доош хатуу хянагддаг бөгөөд нэг см квадрат см (cph;) тутамд 0.001-ээс бага тоолол үүсгэдэг.

Ионы хольц нь чипийн физик утсанд ноцтой аюул учруулдаг. Чөлөөт ионууд болох натри (Na+), кали (K+), хлорид (Cl-) нь ул мөр чийг, цахилгаан оронтой үед хөдөлгөөнт болдог. Цаг хугацаа өнгөрөхөд эдгээр ионууд нь хэв дээрх хөнгөн цагаан эсвэл зэсийн металлжуулалтын давхаргад шилжиж, анод эсвэл катод зэврэлт үүсгэдэг. Энэ нь цахилгааны эсэргүүцэл нэмэгдэж, богино холболт, улмаар төхөөрөмжийн эвдрэлд хүргэдэг. Урт хугацааны найдвартай байдлыг хангахын тулд ионы хольцын зөвшөөрөгдөх босго хэмжээг ихэвчлэн 1 ppm-ээс бага байлгадаг.

Хагас дамжуулагчийн хэрэглээний гүйцэтгэлийн үр дүн

Дулааны тэлэлтийн коэффициент (CTE) тохирох

Үндсэн механик зорилго хагас дамжуулагчийн бөмбөрцөг хэлбэрийн цахиур нь CTE-тэй тохирч байна. Чип асаалттай үед дулаан үүсгэдэг. Цахиурын хөгц, зэс хар тугалганы хүрээ, эпокси капсулант нь бүгд өөр өөр хурдаар өргөсдөг. Хэрэв EMC хэт их өргөжиж байвал утаснуудын холбоосыг татаж, субстратыг мушгина. Нийлмэл материалын CTE нь хольцын дүрмийг дагаж мөрддөг. Эпоксид 90% хүртэл бөмбөрцөг хэлбэрийн цахиур (CTE ойролцоогоор 0.5 ppm/K)-ийг ачаалснаар нийлмэл материалын CTE нь 60 ppm/K-ээс ойролцоогоор 8-15 ppm/K болж буурдаг. Энэ нь цахиурын болон зэсийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй нягт нийцдэг. Энэхүү нарийн тохируулга нь эвдрэлээс сэргийлж, интерфэйсүүдийн давхаргыг зогсоож, төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацаанд олон мянган температурын мөчлөгийн үед дулааны ядаргааг арилгадаг.

Дулаан дамжуулалт ба дулаан ялгаруулалт

Транзисторын нягтрал нэмэгдэхийн хэрээр дулааны урсгал нь төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийг хязгаарлах хүчин зүйл болдог. Дүүргээгүй эпокси нь дулаан тусгаарлагч бөгөөд дулаан дамжилтын илтгэлцүүр нь 0.2 Вт/м·К орчим байдаг. Цахиур нь илүү өндөр дулаан дамжуулалттай байдаг (ойролцоогоор 1.3-1.5 Вт / м·К). Бөмбөрцөг хэлбэрийн цахиур нь давирхайн матриц руу нягт савлагдах үед хэсгүүд бие биетэйгээ бие биетэйгээ холбогдож, нэвчих босгыг давдаг. Энэ нь тасралтгүй дулааны замыг бий болгодог. Энэ сүлжээ нь дулааныг цахиураас холдуулж, гадаад дулаан шингээгч эсвэл хүрээлэн буй орчинд шилжүүлдэг. Өтгөн савлагаа нь IGBT, MOSFET болон дэвшилтэт микропроцессор зэрэг өндөр хүчин чадалтай бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн гүйцэтгэлийн дээд хязгаарыг давж, дулааны тархалтыг сайжруулдаг.

Үйлдвэрлэлийн гарц ба найдвартай байдал

Шилжүүлэн цутгах явцад шингэн EMC нь өндөр даралтын дор (ихэвчлэн 5-10 МПа) хэвний хөндий рүү шахагдана. Хэрэв дүүргэгч хэсгүүд нь өнцөгтэй бол үүссэн өндөр зуурамтгай чанар бүхий шингэн нь хэвийг хар тугалганы хүрээтэй холбосон нарийн алт эсвэл зэс холбох утаснуудад асар их татах хүчийг үзүүлдэг. Эдгээр утаснууд нь ихэвчлэн 15-25 микрометр зузаантай байдаг. Энэ чирэх нь 'утас шүүрүүлэх'-д хүрч, утсыг шүргэх хүртэл нугалж, богино холболт үүсгэдэг. Бөмбөрцөг хэсгүүдийн жигд урсгал нь энэ татах хүчийг эрс багасгаж, утсыг бүрэн бүтэн байлгаж, үйлдвэрлэлийн өндөр гарцыг хадгалдаг. Цаашилбал, бөмбөрцөг хэсгүүд нь хэвний хатуурсан ганг зурж болохгүй. Мөөгөнцөр элэгдлийн бууралт нь тоног төхөөрөмжийн засвар үйлчилгээний зардлыг бууруулж, багаж хэрэгслийн ашиглалтын хугацааг уртасгаж, үйлдвэрлэлийн шугам дахь багцаас багц хоорондын уялдааг сайжруулдаг.

Хэрэгжүүлэх эрсдэл ба эрсдлийг бууруулах стратеги

Тархалтын сорилт ба бөөгнөрөл

байхад Бөмбөрцөг хэлбэрийн цахиурын нунтаг нь өндөр урсацын шинж чанарыг санал болгодог бөгөөд хэт нарийн агуулгатай харьцах нь тодорхой бэрхшээлтэй тулгардаг. Дэд микрон хэсгүүд нь гадаргуугийн өндөр энергитэй бөгөөд Ван дер Ваалсын хүчний нөлөөнд хүчтэй нөлөөлдөг. Шингэн эпоксид холилдох үед эдгээр нарийн ширхэгтэй хэсгүүд нь бөөгнөрөн бөөгнөрөх хандлагатай байдаг. Эдгээр бөөгнөрөл нь хиймэл том тоосонцор болж, нарийн боловсруулсан PSD-ийг эвдэж, материалыг дүүргэх нарийн цоорхойд гацахад хүргэдэг. Эдгэрсэн багцад бөөгнөрөл нь орон нутгийн стрессийн концентраци, жигд бус хатууралт, хагарал үүсэх сул цэгүүдийг үүсгэдэг. Нэг жигд тархалтад хүрэхийн тулд гаригийн холигч эсвэл гурван өнхрөх тээрэм зэрэг өндөр зүсэлттэй холигч төхөөрөмж, нэгдлийн үе шатанд давирхайн реологийн төлөвийг сайтар хянах шаардлагатай.

Гадаргууг өөрчлөх ба холбох бодисууд

Бөөгнөрөл үүсэхээс сэргийлж, нийлмэл материалын механик бат бөх чанарыг сайжруулахын тулд органик бус цахиур ба органик эпокси матрицын хоорондох интерфейсийг оновчтой болгох шаардлагатай. Цэвэрлэгдээгүй цахиур нь түүний гадаргуу дээр гидрофилик силанолын бүлгүүд (-OH) байдаг бөгөөд энэ нь гидрофобик эпокси давирхайтай үл нийцдэг. Цахиурын нунтагыг силан холбогч бодисоор урьдчилан боловсруулах нь энэ асуудлыг шийддэг. Силан молекул нь хоёр функциональ төгсгөлтэй байдаг: нэг нь гидролиз ба конденсацид орж, цахиур дээрх силанолын бүлгүүдтэй холбогддог, нөгөө нь хатах явцад эпокси полимертэй урвалд ордог. Энэхүү химийн гүүр нь гадаргуугийн наалдацыг сайжруулж, бөөмийн хилийн дагуу чийг орохоос сэргийлж, жигд тархалтыг сайжруулдаг. Инженерийн багууд бэлтгэсэн цахиурыг нийлүүлэгчээс шууд худалдан авах уу, эсвэл холих чадвар, найрлага дахь мэдрэмж дээрээ үндэслэн гадаргуугийн өөрчлөлтийг дотооддоо хийх эсэхийг үнэлэх ёстой.

Цахиурын гадаргууг боловсруулахад зориулсан нийтлэг силан холбогч бодисууд

Нийлүүлэлтийн сүлжээ ба багцаас багц хоорондын уялдаа

Тохиромжгүй түүхий эд нь үйлдвэрлэлийн бүтэлгүйтэлд шууд хүргэдэг. Нийлүүлэгчийн багцын хоорондох PSD, бөмбөрцгийн харьцаа эсвэл цэвэр байдлын түвшин дэх өөрчлөлтүүд нь EMC-ийн зуурамтгай чанарыг өөрчилж, хэвийг бүрэн дүүргэх эсвэл гэнэтийн утсыг шүүрэхэд хүргэдэг. Энэ эрсдэлийг бууруулахын тулд нийлүүлэлтийн сүлжээний нарийн мэргэшлийг шаарддаг. Худалдан авах ажиллагааны багууд багц бүрт Чанарын баталгаажуулалтын (QA) иж бүрэн баримт бичгийг шаардах ёстой.

1. Олон төрлийн PSD нь тохиролцсон D10, D50, D90 үзүүлэлттэй тохирч байгаа эсэхийг шалгахын тулд ирж буй багцууд дээр лазерын дифракцийн шинжилгээг хийнэ.

2. Индуктив хосолсон плазмын массын спектрометрийг (ICP-MS) ашиглан ул мөр металл болон ионы хольцыг тэрбум тутамд хэсэг (ppb) хүртэл хэмжинэ.

3. Морфологийг баталгаажуулах, бөмбөрцгийн харьцааг 0.95-аас дээш байлгахын тулд автомат сканнердсан электрон микроскоп (SEM) зургийн шинжилгээг хийнэ.

4. Альфа ялгаралтын хэмжээ 0.001 cph/cm⊃2-аас бага хэвээр байгаа эсэхийг шалгахын тулд хийн урсгалын пропорциональ тоолол хийх; санах ойн түвшний програмуудын босго.

Дүгнэлт

1. Мөөгөнцөрийн хөндийн хэмжээ болон цоорхойн хүлцэлд тохирсон олон төрлийн хольцын 5 кг туршилтын дээжийг авахыг хүснэ үү.

2. Урсгалын төлөв байдал болон зуурамтгай чанарын хязгаарыг шалгахын тулд конус ба хавтангийн вискозиметрийг хэвний зорилтот температурт (ихэвчлэн 175 ° C) ашиглан реологийн профайлыг гүйцэтгэнэ.

3. CTE-ийн тохирлыг баталгаажуулахын тулд JEDEC стандартын дулааны эргэлтийг (Нөхцөл G, -40 ° C-аас + 125 ° C хүртэл) хий.

4. Нийлүүлэгчийн аналитик туршилтын төхөөрөмжүүдэд найдвартай багцын баталгаажуулалт хийх ICP-MS болон альфа ялгаралтыг тоолох төхөөрөмж байгаа эсэхийг шалгах.

Түгээмэл асуултууд

А: Цахиурын электрон савлагааны стандарт цахиур болон бөмбөрцөг хэлбэрийн цахиурын нунтаг хоёрын хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?

Х: Стандарт цахиурыг механик аргаар буталж, гадаргуугийн талбай ихтэй, ховилтой, өнцөгт хэсгүүдийг үүсгэдэг. Энэхүү жигд бус хэлбэр нь дотоод үрэлтийг бий болгож, давирхайг боловсруулахад хэт наалдамхай болохоос өмнө дүүргэгчийн ачааллыг 70% хүртэл хязгаарладаг. Бөмбөрцөг хэлбэрийн цахиур нь гөлгөр, бөөрөнхий тоосонцор үүсгэхийн тулд дөл хайлуулах эсвэл химийн синтезээр үйлдвэрлэгддэг. Энэхүү морфологи нь гадаргуугийн талбай болон үрэлтийг багасгаж, инженерүүдэд савлагааны нягтыг 90% хүртэл байлгах боломжийг олгодог бөгөөд шилжүүлэн суулгах болон дутуу дүүргэхэд шаардагдах бага зуурамтгай чанарыг хадгалах боломжийг олгодог.

А: Яагаад санах ойн чипэнд өндөр цэвэршилттэй бөмбөрцөг цахиурын нунтаг хэрэгтэй вэ?

Х: Байгалийн кварц нь цацраг идэвхт изотоп, тухайлбал Уран, Ториумыг бага хэмжээгээр агуулдаг. Эдгээр элементүүд задрахдаа альфа тоосонцор ялгаруулдаг. Хэрэв альфа бөөмс SRAM эсвэл DRAM гэх мэт өндөр нягтралтай санах ойн төхөөрөмжийн мэдрэмтгий зангилаа руу цохивол энэ нь санах ойн битийг эргүүлэх боломжтой цахилгаан цэнэгийг үүсгэж, зөөлөн алдаа үүсгэдэг. Өндөр цэвэршилттэй цахиур нь эдгээр цацраг идэвхт элементүүдийг хэт бага альфа (ULA) түвшинд, ихэвчлэн тэрбум тутамд 0.001 хэсгээс бага хэмжээнд хүртэл бууруулахын тулд дэвшилтэт химийн нийлэгжилт эсвэл нарийн цэвэршүүлэлтийг хийдэг.

А: Цахиурын электрон бөмбөрцөгт хамгийн тохиромжтой ширхэгийн хэмжээ хэд вэ?

Х: Бөөмийн хамгийн тохиромжтой хэмжээ гэж байдаггүй. Сав баглаа боодлын хамгийн их нягтралд хүрэхийн тулд олон төрлийн бөөмийн хэмжээг хуваарилах (PSD) шаардлагатай. Инженерүүд ихэвчлэн 0.01 μм-ээс 50 μм хүртэлх том ширхэгтэй, дунд, нарийн ширхэгтэй хэсгүүдийг холих тул жижиг хэсгүүд нь том хэсгүүдийн хоорондох хоосон зайг дүүргэдэг. Тодорхой дээд зүсэлт нь програмаас хамаарна. Жишээлбэл, флип-чип загварт зориулсан капилляр дутуу дүүргэгч нь нарийн завсарт бөглөрөхөөс сэргийлж, ихэвчлэн 2.5 μм эсвэл 5 μм-ээр битүүмжилсэн хэсгүүдийн хамгийн дээд хэмжээг шаарддаг.

А: Өндөр бөмбөрцөгт цахиурын нунтаг нь эпокси хэлбэржүүлэгч нэгдлүүдийн CTE-д хэрхэн нөлөөлдөг вэ?

Хариулт: Дүүргээгүй эпокси давирхай нь дулааны тэлэлтийн коэффициент (CTE) өндөртэй байдаг бол цахиурын хэлбэрт маш бага CTE байдаг. Энэ үл нийцэл нь үйл ажиллагааны явцад хүчтэй термомеханик стресс үүсгэдэг. Бөмбөрцөг хэлбэрийн цахиур нь амархан урсдаг тул инженерүүд эпокси матрицад түүний асар их хэмжээг ачаалж чаддаг. Цахиур нь угаасаа бага CTE-тэй байдаг. Давирхайн эзэлхүүний 85-90%-ийг бөмбөрцөг цахиураар сольсноор нийлмэл материалын нийт CTE мэдэгдэхүйц буурч, цахиурын хэвтэй нягт таарч, эвдрэл үүсэхээс сэргийлнэ.

Асуулт: Хагас дамжуулагчийн бөмбөрцөг цахиурыг дутуу дүүргэх ажилд ашиглаж болох уу?

Х: Тийм ээ. Хэт нарийн ширхэгтэй бөмбөрцөг хэлбэрийн цахиур нь хялгасан судас дутуу дүүргэхэд ашигладаг анхдагч дүүргэгч юм. Гөлгөр, бөмбөрцөг хэлбэр нь энэ хэрэглээнд заавал байх ёстой, учир нь энэ нь дутуу дүүргэсэн материалыг хялгасан судасны үйлчлэлээр дамжуургын доор байрлах микроскопийн цоорхойгоор (ихэвчлэн 10-50 микрометр) хурдан урсгах боломжийг олгодог. Өнцөг дүүргэгч нь гагнуурын овойлтуудын хооронд гацаж, дүүргэгчийг салгах, хоосон зай үүсгэх, дутуу дүүргэх нэвчилт үүсгэдэг.

А: Үйлдвэрлэлийн арга нь бөмбөрцөг хэлбэрийн цахиурын чанарт хэрхэн нөлөөлдөг вэ?

Х: Үйлдвэрлэлийн арга нь материалын үндсэн цэвэр байдал, бөмбөрцөг, өртөг зэргийг тодорхойлдог. Дөл хайлуулах нь өндөр цэвэршилттэй олборлосон кварцыг хайлуулж, өндөр эзэлхүүнтэй эпокси хэлбэржүүлэгч нэгдлүүдийн үйлдвэрлэлийн стандарт бөгөөд маш сайн бөмбөрцөг, сайн цэвэршилтийг санал болгодог. Химийн синтезийн аргууд, тухайлбал, sol-гель процесс нь молекулын прекурсоруудаас цахиурын тоосонцор үүсгэдэг. Энэ арга нь хамгийн сүүлийн үеийн логик зангилаа болон дэвшилтэт санах ойн IC-д зайлшгүй шаардлагатай төгс бөмбөрцөг, хэт өндөр цэвэршилтийг өгдөг.