Plastinka gaplamasynyň takyk we çylşyrymly ýarymgeçiriji önümçilik prosesinde termal stres garaňkylykda gizlenen "ýok ediji" ýaly bolup, gaplamanyň hiline we çipleriň işine yzygiderli howp salýar. Çipler bilen gaplama materiallarynyň arasyndaky termal giňelme koeffisiýentleriniň tapawudyndan başlap, gaplama prosesinde temperaturanyň düýpli üýtgemegine çenli, termal stresiň döremek ýollary dürli-dürli, ýöne bularyň hemmesi çipleriň hasyllylyk derejesiniň peselmeginiň we uzak möhletli ygtybarlylygyna täsir etmegiň netijesine görkezýär. Granit binýady, özboluşly material häsiýetlerine eýe bolup, termal stres meselesini çözmekde sessiz-üýnsüz güýçli "kömekçi" öwrülýär.
Wafer gaplamasyndaky termal stress dilemmasy
Wafer gaplamasy köp sanly materiallaryň bilelikdäki işini öz içine alýar. Çipler, adatça, kremniý ýaly ýarymgeçiriji materiallardan düzülýär, plastik gaplama materiallary we substratlar ýaly gaplama materiallary bolsa hil taýdan tapawutlanýar. Gaplama prosesinde temperatura üýtgeýän mahaly, dürli materiallar termal giňelme we gysylma derejesinde uly tapawutlara eýe bolýar, sebäbi termal giňelme koeffisiýenti (CTE) ep-esli tapawutlara eýedir. Mysal üçin, kremniý çipleriniň termal giňelme koeffisiýenti takmynan 2.6 × 10⁻⁶/℃, umumy epoksi reçine galyplama materiallarynyň termal giňelme koeffisiýenti bolsa 15-20 × 10⁻⁶/℃ çenli ýokarydyr. Bu uly boşluk gaplamadan soň çipiň we gaplama materialynyň kiçelme derejesiniň sowadyş tapgyrynda asinxron bolmagyna sebäp bolýar we ikisiniň arasyndaky serhetde güýçli termal dartgynlygy döredýär. Termal dartgynlygyň dowamly täsiri astynda wafer egrilip we deformasiýa bolup biler. Agyr ýagdaýlarda, hatda çipleriň döwülmegi, lehim birleşmesiniň döwülmegi we serhetleriň delaminasiýa ýaly ölüm howply kemçiliklere sebäp bolup biler, bu bolsa çipiň elektrik işine zyýan ýetirip, hyzmat ediş möhletini ep-esli azaltmaga getirýär. Senagat statistikasyna görä, termal stres meseleleri sebäpli plastinka gaplamasynyň kemçilik derejesi 10% -den 15% -e çenli ýetip biler, bu bolsa ýarymgeçirijiler senagatynyň netijeli we ýokary hilli ösüşini çäklendirýän esasy faktora öwrülýär.
Granit esaslarynyň häsiýetli artykmaçlyklary
Pes termal giňelme koeffisiýenti: Granit esasan kwarts we feldispat ýaly mineral kristallardan emele gelýär we onuň termal giňelme koeffisiýenti örän pes, adatça 0,6-dan 5 × 10⁻⁶/℃ aralygynda bolýar, bu bolsa kremniý bölekleriniňkine has ýakyndyr. Bu häsiýet, wafer gaplama enjamlarynyň işleýşi wagtynda, hatda temperatura üýtgemelerine duçar bolanda-da, granit esasy bilen wafer we gaplama materiallarynyň arasyndaky termal giňelme tapawudynyň ep-esli azalmagyna mümkinçilik berýär. Mysal üçin, temperatura 10℃ üýtgese, granit esasyna gurlan gaplama platformasynyň ölçeg üýtgemelerini däp bolan metal esasy bilen deňeşdirilende 80% -den gowrak azaltmaga mümkinçilik berýär, bu bolsa asinxron termal giňelme we gysylma sebäpli ýüze çykýan termal stresden ep-esli ýeňilleşdirýär we wafer üçin has durnukly goldaw gurşawyny üpjün edýär.
Ajaýyp termal durnuklylyk: Granit ajaýyp termal durnuklylyga eýedir. Onuň içki gurluşy dykyz we kristallar ion we kowalent baglanyşyklar arkaly berk baglanyşykly bolup, içinde ýylylygyň haýal geçirilmegine mümkinçilik berýär. Gaplama enjamlary çylşyrymly temperatura sikllerinden geçende, granit esasy temperatura üýtgemeleriniň özüne täsirini netijeli basyp, durnukly temperatura meýdanyny saklap biler. Degişli tejribeler, gaplama enjamlarynyň umumy temperatura üýtgeme tizliginde (meselem, minutda ±5℃), granit esasynyň ýüzüniň temperatura deňligi üýtgemesini ±0.1℃ aralygynda gözegçilikde saklap bolýandygyny, ýerli temperatura tapawutlary sebäpli ýüze çykýan termal stres konsentrasiýasynyň hadysasyndan gaça durýandygyny, plastinkanyň gaplama prosesinde deň we durnukly termal gurşawda bolmagyny üpjün edýändigini we termal stres döremeginiň çeşmesini azaldýandygyny görkezýär.
Ýokary berklik we titreme öçüriji: Plastinka gaplama enjamlarynyň işlemegi wagtynda, içindäki mehaniki hereket edýän bölekler (motorlar, geçiriji enjamlar we ş.m.) titremeleri döreder. Eger bu titremeler plastina geçirilse, plastina termal stresden zyýany güýçlendirer. Granit esaslary ýokary berklige we köp metal materiallaryndan has ýokary berklige eýedir, bu bolsa daşarky titremeleriň päsgelçiligine netijeli garşy durup bilýär. Şol bir wagtyň özünde, onuň özboluşly içki gurluşy oňa ajaýyp titreme öçüriji netijeliligi berýär we titreme energiýasyny çalt ýaýratmaga mümkinçilik berýär. Barlag maglumatlary granit esasynyň gaplama enjamlarynyň işlemegi netijesinde döreýän ýokary ýygylykly titremäni (100-1000Hz) 60% -den 80% -e çenli azaldyp biljekdigini, titreme we termal stresden baglanyşyk täsirini ep-esli azaldyp biljekdigini we plastina gaplamasynyň ýokary takyklygyny we ýokary ygtybarlylygyny has-da üpjün edip biljekdigini görkezýär.
Amaly ulanylyş täsiri
Meşhur ýarymgeçiriji önümçilik kärhanasynyň wafer gaplama önümçilik liniýasynda granit esasly gaplama enjamlaryny ornaşdyrandan soň, ajaýyp üstünlikler gazanyldy. Granit esasly gaplamany ulanmazdan öň, gaplamadan soň 10,000 waferiň barlag maglumatlarynyň seljermesine esaslanyp, termal stres sebäpli waferiň egrilen kemçilik derejesi 12% boldy. Şeýle-de bolsa, granit esasly gaplama geçirilenden soň, kemçilik derejesi 3% -e çenli keskin pese gaçdy we girdeji derejesi ep-esli gowulaşdy. Mundan başga-da, uzak möhletli ygtybarlylyk synaglary ýokary temperatura (125℃) we pes temperatura (-55℃) 1000 siklden soň, granit esasly gaplama esasynda çipiň lehim birleşmesiniň bozulmalarynyň sanynyň däp bolan esasly gaplama bilen deňeşdirilende 70% azalandygyny we çipiň iş durnuklylygynyň ep-esli gowulaşandygyny görkezdi.
Ýarymgeçiriji tehnologiýasy has ýokary takyklyga we kiçi ölçeglere tarap öňe gitmegi dowam etdirýän mahaly, wafer gaplamalarynda termal stres gözegçiligine bolan talaplar barha berkleşýär. Pes termal giňelme koeffisiýenti, termal durnuklylygy we titreşmäni azaltmak ýaly giňişleýin artykmaçlyklary bolan granit esaslary wafer gaplamasynyň hilini ýokarlandyrmak we termal stres täsirini azaltmak üçin esasy saýlawa öwrüldi. Olar ýarymgeçiriji senagatynyň durnukly ösüşini üpjün etmekde barha möhüm rol oýnaýarlar.
Ýerleşdirilen wagty: 2025-nji ýylyň 15-nji maýy