Dina prosés manufaktur semikonduktor anu tepat sareng rumit tina kemasan wafer, setrés termal sapertos "perusak" anu disumputkeun dina poék, terus-terusan ngancam kualitas kemasan sareng kinerja chip. Tina bédana koéfisién ékspansi termal antara chip sareng bahan kemasan dugi ka parobahan suhu anu drastis salami prosés kemasan, jalur generasi setrés termal rupa-rupa, tapi sadayana nunjukkeun hasil tina ngirangan laju ngahasilkeun sareng mangaruhan reliabilitas jangka panjang chip. Dasar granit, kalayan sipat bahan anu unik, sacara teu langsung janten "asisten" anu kuat dina nungkulan masalah setrés termal.
Dilema tegangan termal dina kemasan wafer
Bungkusan wafer ngalibatkeun gawé bareng sababaraha bahan. Chip biasana diwangun ku bahan semikonduktor sapertos silikon, sedengkeun bahan kemasan sapertos bahan kemasan plastik sareng substrat kualitasna rupa-rupa. Nalika suhu robih salami prosés pengemasan, bahan anu béda-béda béda-béda pisan dina tingkat ékspansi termal sareng kontraksi kusabab béda anu signifikan dina koefisien ékspansi termal (CTE). Salaku conto, koefisien ékspansi termal chip silikon sakitar 2,6 × 10⁻⁶/℃, sedengkeun koefisien ékspansi termal bahan cetakan résin époksi umum luhurna 15-20 × 10⁻⁶/℃. Celah anu ageung ieu nyababkeun tingkat penyusutan chip sareng bahan kemasan janten asinkron salami tahap pendinginan saatos pengemasan, ngahasilkeun setrés termal anu kuat dina antarmuka antara dua. Dina pangaruh setrés termal anu terus-terusan, wafer tiasa melengkung sareng cacad. Dina kasus anu parah, éta malah tiasa nyababkeun cacad fatal sapertos retakan chip, patah tulang sambungan solder, sareng delaminasi antarmuka, anu nyababkeun karusakan kana kinerja listrik chip sareng panurunan anu signifikan dina umur jasana. Numutkeun statistik industri, tingkat cacad kemasan wafer anu disababkeun ku masalah setrés termal tiasa dugi ka 10% dugi ka 15%, janten faktor konci anu ngawatesan pamekaran industri semikonduktor anu efisien sareng kualitas luhur.
Kaunggulan karakteristik tina dasar granit
Koéfisién ékspansi termal anu handap: Granit utamina diwangun ku kristal mineral sapertos kuarsa sareng feldspar, sareng koéfisién ékspansi termalna handap pisan, umumna ti 0,6 dugi ka 5 × 10⁻⁶/℃, anu langkung caket kana chip silikon. Ciri ieu ngamungkinkeun nalika operasi alat kemasan wafer, bahkan nalika ngalaman fluktuasi suhu, bédana ékspansi termal antara dasar granit sareng chip sareng bahan kemasan dikirangan sacara signifikan. Salaku conto, nalika suhu robih 10℃, variasi ukuran platform kemasan anu diwangun dina dasar granit tiasa dikirangan langkung ti 80% dibandingkeun sareng dasar logam tradisional, anu sacara signifikan ngirangan setrés termal anu disababkeun ku ékspansi sareng kontraksi termal asinkron, sareng nyayogikeun lingkungan dukungan anu langkung stabil pikeun wafer.
Stabilitas termal anu saé pisan: Granit gaduh stabilitas termal anu luar biasa. Struktur internalna padet, sareng kristalna raket ngabeungkeut ngaliwatan beungkeut ionik sareng kovalén, ngamungkinkeun konduksi panas anu laun di jerona. Nalika alat kemasan ngalaman siklus suhu anu rumit, dasar granit tiasa sacara efektif ngirangan pangaruh parobahan suhu kana dirina sorangan sareng ngajaga medan suhu anu stabil. Ékspérimén anu relevan nunjukkeun yén dina laju parobahan suhu umum alat kemasan (sapertos ±5℃ per menit), panyimpangan keseragaman suhu permukaan dasar granit tiasa dikontrol dina ±0,1℃, nyingkahan fenomena konsentrasi setrés termal anu disababkeun ku bédana suhu lokal, mastikeun yén wafer aya dina lingkungan termal anu seragam sareng stabil sapanjang prosés kemasan, sareng ngirangan sumber generasi setrés termal.
Kaku jeung redaman geter anu luhur: Salila operasi alat kemasan wafer, bagian mékanis anu obah di jerona (sapertos motor, alat transmisi, jsb.) bakal ngahasilkeun geter. Upami geter ieu dikirimkeun ka wafer, éta bakal ningkatkeun karusakan anu disababkeun ku setrés termal kana wafer. Dasar granit gaduh kaku anu luhur sareng karasana langkung luhur tibatan seueur bahan logam, anu sacara efektif tiasa nolak gangguan geter éksternal. Samentawis éta, struktur internalna anu unik masihan kinerja redaman geter anu saé sareng ngamungkinkeun éta pikeun ngaleungitkeun énergi geter gancang. Data panalungtikan nunjukkeun yén dasar granit tiasa ngirangan geter frékuénsi luhur (100-1000Hz) anu dihasilkeun ku operasi alat kemasan ku 60% dugi ka 80%, sacara signifikan ngirangan pangaruh gandéngan geter sareng setrés termal, sareng langkung mastikeun presisi anu luhur sareng reliabilitas anu luhur tina kemasan wafer.
Pangaruh aplikasi praktis
Dina lini produksi kemasan wafer ti perusahaan manufaktur semikonduktor anu kasohor, saatos ngenalkeun alat kemasan nganggo dasar granit, prestasi anu luar biasa parantos kahontal. Dumasar kana analisis data pamariksaan 10.000 wafer saatos kemasan, sateuacan nganggo dasar granit, laju cacad wafer warping anu disababkeun ku setrés termal nyaéta 12%. Nanging, saatos ngalih ka dasar granit, laju cacad turun drastis janten dina 3%, sareng laju ngahasilkeun ningkat sacara signifikan. Salajengna, tés reliabilitas jangka panjang nunjukkeun yén saatos 1.000 siklus suhu luhur (125 ℃) sareng suhu handap (-55 ℃), jumlah kagagalan sambungan solder chip dumasar kana paket dasar granit parantos dikirangan ku 70% dibandingkeun sareng paket dasar tradisional, sareng stabilitas kinerja chip parantos ningkat pisan.
Sabot téknologi semikonduktor terus maju ka arah presisi anu langkung luhur sareng ukuran anu langkung alit, sarat pikeun kontrol setrés termal dina kemasan wafer beuki ketat. Basis granit, kalayan kaunggulan komprehensifna dina koéfisién ékspansi termal anu handap, stabilitas termal sareng réduksi geter, parantos janten pilihan konci pikeun ningkatkeun kualitas kemasan wafer sareng ngirangan dampak setrés termal. Éta maénkeun peran anu beuki penting dina mastikeun pamekaran industri semikonduktor anu lestari.
Waktos posting: 15 Méi-2025