Erdieroaleen trokelari buruzko azterketalotura-prozesua, itsasgarrien lotura-prozesua, eutektiko-lotura-prozesua, soldadura leun-lotura-prozesua, zilarrezko sinterizazio-prozesua, beroa prentsatzeko lotura-prozesua, irauli txip-a lotura-prozesua barne. Erdieroaleak lotzeko ekipoen motak eta adierazle tekniko garrantzitsuak sartzen dira, garapen-egoera aztertzen da eta garapen-joera prospetatzen da.
1 Erdieroaleen industriaren eta bilgarrien ikuspegi orokorra
Erdieroaleen industriak bereziki barne hartzen ditu erdieroaleen materialak eta ekipoak, erdieroaleen fabrikazioa eta beherako aplikazioak. nire herrialdeko erdieroaleen industria berandu hasi zen, baina ia hamar urteko garapen azkarraren ondoren, nire herrialdea munduko produktu erdieroaleen kontsumo-merkatu handiena eta munduko ekipo erdieroaleen merkatu handiena bihurtu da. Erdieroaleen industria azkar garatzen ari da ekipamendu belaunaldi bateko, prozesuko belaunaldi bateko eta produktuen belaunaldi bateko moduan. Erdieroaleen prozesu eta ekipoei buruzko ikerketa industriaren etengabeko aurrerapenerako eta produktu erdieroaleen industrializazio eta ekoizpen masiborako bermea da.
Erdieroaleen ontziratzeko teknologiaren garapenaren historia txiparen errendimenduaren etengabeko hobekuntzaren eta sistemen etengabeko miniaturizazioaren historia da. Packaging-teknologiaren barne-eragilea goi-mailako telefono adimendunen eremutik errendimendu handiko informatika eta adimen artifiziala bezalako eremuetara eboluzionatu da. Erdieroaleen ontziratzeko teknologiaren garapenaren lau faseak 1. taulan azaltzen dira.
Erdieroaleen litografia-prozesuko nodoak 10 nm, 7 nm, 5 nm, 3 nm eta 2 nm aldera mugitzen diren heinean, I+G eta ekoizpen-kostuak gora egiten jarraitzen dute, etekin-tasa gutxitzen da eta Moore-ren legea moteltzen da. Garapen industrialaren joeren ikuspegitik, gaur egun transistore-dentsitatearen muga fisikoek eta fabrikazio-kostuen igoera izugarriak mugatuta, ontziratzea miniaturizazio, dentsitate handiko, errendimendu handiko, abiadura handiko, maiztasun handiko eta integrazio handiko norabidean garatzen ari da. Erdieroaleen industria post-Moore aroan sartu da, eta prozesu aurreratuak jada ez dira obleak fabrikatzeko teknologia-nodoen aurrerapenera soilik bideratzen, baizik eta apurka-apurka ontzi-teknologia aurreratuetara jotzen. Paketatze-teknologia aurreratuak funtzioak hobetu eta produktuaren balioa handitzeaz gain, fabrikazio-kostuak modu eraginkorrean murrizten ditu, Moore-ren Legea jarraitzeko bide garrantzitsua bihurtuz. Alde batetik, oinarrizko partikulen teknologia sistema konplexuak ontzi heterogeneo eta heterogeneoetan ontziratu daitezkeen hainbat ontzi-teknologiatan banatzeko erabiltzen da. Bestalde, sistema integratuaren teknologia material eta egitura ezberdinetako gailuak integratzeko erabiltzen da, eta horrek abantaila funtzional bereziak ditu. Material ezberdinetako hainbat funtzio eta gailu integratzea mikroelektronika teknologia erabiliz gauzatzen da, eta zirkuitu integratuetatik sistema integratuetara garatzen da.
Erdieroaleen ontziratzea txiparen ekoizpenerako abiapuntua da eta txiparen barne munduaren eta kanpoko sistemaren arteko zubi bat da. Gaur egun, erdieroaleen ontziratze eta saiakuntza-enpresez gain, erdieroaleakostiaburdinolak, erdieroaleen diseinuko enpresak eta osagai integratuetako enpresak aktiboki garatzen ari dira ontzi aurreratuak edo erlazionatutako ontziratze teknologia nagusiak.
Ontzien teknologia tradizionalen prozesu nagusiak hauek diraostiamehetzea, ebakitzea, trokelen lotzea, alanbreen lotura, plastikozko zigilatzea, galvanoplastia, saihets-ebakitzea eta moldatzea, etab. Horien artean, trokelen lotura-prozesua ontziratzeko prozesu konplexu eta kritikoenetako bat da, eta trokel-lotura-prozesuko ekipamendua ere horietako bat da. erdieroaleen bilgarrietan oinarrizko ekipamendurik kritikoena da, eta merkatuko balio handiena duen ontziratze-ekipoetako bat da. Paketatze-teknologia aurreratuak litografia, grabatua, metalizazioa eta planarizazioa bezalako aurre-prozesuak erabiltzen baditu ere, ontziratzeko prozesu garrantzitsuena trokelen lotura-prozesua da oraindik.
2 Erdieroaleak lotzeko prozesua
2.1 Ikuspegi orokorra
Trokel-lotura-prozesuari txirbil-kargatzea, nukleoa kargatzea, trokel-lotura, txirbil-lotura-prozesua, etab. deitzen zaio. Trokel-lotura-prozesua 1. irudian erakusten da. Orokorrean, trokel-lotura soldadura-buru bat erabiliz txirbila jasotzea da. xurgatze-tobera hutsa erabiliz, eta jarri berunezko markoaren edo ontziratzeko substratuaren eremuan izendatutako pad-eremuan, ikusmen-gidaripean, txipa eta kupoia lotu eta finkatu daitezen. Trokelen lotura-prozesuaren kalitateak eta eraginkortasunak zuzenean eragingo dute ondorengo alanbre-loturaren kalitatean eta eraginkortasunean, beraz, trokel-lotura erdieroaleen atzeko prozesuko teknologi nagusietako bat da.
Produktu erdieroaleen ontziratze prozesu desberdinetarako, gaur egun sei trokel-lotura-prozesu teknologia nagusi daude, hots, itsasgarri-lotura, eutektiko-lotura, soldadura leun-lotura, zilarrezko sinterizazio-lotura, bero-presio-lotura eta flip-chip lotura. Txirbil-lotura ona lortzeko, beharrezkoa da trokel-lotura-prozesuko funtsezko prozesuko elementuak elkarren artean lankidetzan jartzea, batez ere trokel-loturako materialak, tenperatura, denbora, presioa eta beste elementu batzuk barne.
2. 2 Lotura itsasgarriaren prozesua
Lotura itsasgarrietan, itsasgarri kopuru bat ezarri behar da beruneko markoari edo paketearen substratuari txipa jarri aurretik, eta, ondoren, trokel-lotura-buruak txipa jasotzen du, eta makina-ikuspegiaren bidez, txipa zehaztasunez jartzen da loturan. itsasgarriz estalitako berunezko markoaren edo paketearen substratuaren posizioa, eta trokelaren lotura-indar jakin bat aplikatzen zaio txipari lotzeko makinaren buruaren bidez, txiparen eta berunaren artean itsasgarri-geruza bat osatuz. markoa edo paketearen substratua, txipa lotzeko, instalatzeko eta finkatzeko helburua lortzeko. Trokelak lotzeko prozesu honi kola lotzeko prozesua ere deitzen zaio, itsasgarria trokelak lotzeko makinaren aurrean aplikatu behar delako.
Gehien erabiltzen diren itsasgarrien artean material erdieroaleak daude, hala nola epoxi erretxina eta zilar-pasta eroalea. Lotura itsasgarria txip erdieroaleen arteko lotura-prozesurik erabiliena da, prozesua nahiko sinplea delako, kostua baxua baita eta hainbat material erabil daitezkeelako.
2.3 Lotura eutektikoa
Lotura eutektikoan, lotura eutektikoko materiala, oro har, aurrez aplikatzen da txiparen behealdean edo berunezko markoaren gainean. Lotura eutektikoko ekipamenduak txipa jasotzen du eta makina-ikuspegiko sistemak gidatzen du txipa berun-markoaren dagokion lotura-posizioan zehaztasunez kokatzeko. Txipak eta berunezko markoak txiparen eta paketearen substratuaren arteko lotura eutektiko bat osatzen dute berokuntzaren eta presioaren eraginez. Lotura eutektikoa maiz erabiltzen da berunezko marko eta zeramikazko substratu ontzietan.
Lotura eutektikoko materialak, oro har, bi materialek nahasten dituzte tenperatura jakin batean. Gehien erabiltzen diren materialen artean urrea eta eztainua, urrea eta silizioa, etab. Lotura eutektikoa erabiltzean, berunezko markoa dagoen pista-transmisio-modulua markoa aurrez berotuko du. Lotura eutektikoa gauzatzeko gakoa zera da: lotura eutektikoa material bi osagaien urtze-puntutik urrun dagoen tenperaturan urtu daitekeela lotura bat sortzeko. Lotura eutektikoko prozesuan markoa oxidatzea saihesteko, lotura eutektikoko prozesuak sarritan gas babesgarriak erabiltzen ditu, hala nola hidrogenoa eta nitrogeno gasa nahastuta, pistan sartzeko, berunezko markoa babesteko.
2. 4 Soldadura bigunen lotura-prozesua
Soldadura bigunak lotzen direnean, txipa jarri aurretik, berunezko markoaren lotura-posizioa lautatuta eta sakatzen da, edo bikoitzean latatuta, eta berunezko markoa pistan berotu behar da. Soldadura bigunen lotura-prozesuaren abantaila eroankortasun termiko ona da, eta desabantaila oxidatzeko erraza dela eta prozesua nahiko konplikatua dela. Potentzia-gailuen berunezko markoen ontziratzeko egokia da, hala nola transistoreen eskema ontziratzeko.
2. 5 Zilarrezko sinterizazio-lotura-prozesua
Gaur egungo hirugarren belaunaldiko potentzia erdieroale txiparen lotura-prozesurik itxaropentsuena partikula metalikoen sinterizazio-teknologia erabiltzea da, kola eroalean konektatzeko ardura duten epoxi erretxina bezalako polimeroak nahasten dituena. Eroankortasun elektrikoa, eroankortasun termikoa eta tenperatura altuko zerbitzuaren ezaugarri bikainak ditu. Gainera, azken urteotan hirugarren belaunaldiko erdieroaleen ontzietan aurrerapen gehiago lortzeko funtsezko teknologia da.
2.6 Termokonpresio lotura-prozesua
Errendimendu handiko hiru dimentsioko zirkuitu integratuen ontziratzeko aplikazioan, txip interkonexioaren sarrera/irteera zelaia, kolpeen tamaina eta altueraren etengabeko murrizketa dela eta, Intel erdieroaleen konpainiak termokonpresio lotura-prozesu bat abiarazi du altuera txikiko lotura aplikazio aurreratuetarako, lotura txikiak lotuz. 40 eta 50 μm edo are 10 μm-ko altuera duten txipak. Termokonpresio-lotura-prozesua egokia da txip-oblea eta txip-substratu aplikazioetarako. Urrats anitzeko prozesu azkarra denez, termokonpresio-lotura-prozesuak erronkak ditu prozesuaren kontrol-arazoetan, hala nola tenperatura irregularra eta bolumen txikiko soldadura kontrolaezina den urtzea. Termokonpresioaren loturan, tenperaturak, presioak, posizioak, etab.ek kontrol-baldintza zehatzak bete behar dituzte.
2.7 Flip txip lotura-prozesua
Flip-txiparen lotura-prozesuaren printzipioa 2. Irudian erakusten da. Flip-mekanismoak txiparen obleatik jasotzen du eta 180° iraultzen du txipa transferitzeko. Soldadura-buruko pitak iraultzeko mekanismotik txipa jasotzen du, eta txiparen kolpeen norabidea beherantz da. Soldadura-buruko pita ontziratzeko substratuaren goialdera mugitu ondoren, beherantz mugitzen da ontziratzeko substratuan txipa lotzeko eta finkatzeko.
Flip chip ontziratzea txip interkonexioaren teknologia aurreratua da eta ontziratze teknologia aurreratuaren garapen norabide nagusia bihurtu da. Dentsitate handiko, errendimendu handiko, mehe eta laburreko ezaugarriak ditu, eta kontsumo-produktu elektronikoen garapen-eskakizunak bete ditzake, hala nola smartphone-ak eta tabletak. Flip chip lotzeko prozesuak ontzien kostua txikiagoa egiten du eta txip pilatuak eta hiru dimentsioko ontziratzeak lor ditzake. Oso erabilia da ontziratzeko teknologiaren eremuetan, hala nola 2.5D/3D ontzi integratua, oblea-mailako ontziratzea eta sistema-mailako ontziratzea. Flip chip lotura-prozesua ontziratzeko teknologia aurreratuan trokel solidoen lotura-prozesurik erabiliena eta erabiliena da.
Argitalpenaren ordua: 2024-12-18