Dina prosés manufaktur semikonduktor anu tepat sareng kompleks tina bungkusan wafer, setrés termal sapertos "penghancur" disumputkeun dina poék, terus-terusan ngancem kualitas bungkusan sareng kinerja chip. Tina bédana koefisien ékspansi termal antara chip sareng bahan bungkusan dugi ka parobihan suhu anu drastis nalika prosés bungkusan, jalur generasi stres termal rupa-rupa, tapi sadayana nunjukkeun hasil tina ngirangan tingkat ngahasilkeun sareng mangaruhan réliabilitas chip jangka panjang. Dasar granit, mibanda sipat bahan unik na, quietly jadi "asisten" kuat dina kaayaan masalah stress termal.
Dilema stress termal dina bungkusan wafer
Bungkusan wafer ngalibatkeun karya kolaborasi tina sababaraha bahan. Chips biasana diwangun ku bahan semikonduktor sapertos silikon, sedengkeun bahan bungkusan sapertos bahan bungkusan plastik sareng substrat béda-béda kualitasna. Nalika suhu robih salami prosés bungkusan, bahan anu béda-béda béda-béda dina darajat ékspansi termal sareng kontraksi kusabab béda anu signifikan dina koefisien ékspansi termal (CTE). Contona, koefisien ékspansi termal chip silikon kira 2.6 × 10⁻⁶ / ℃, sedengkeun koefisien ékspansi termal bahan molding résin epoxy umum saluhur 15-20 × 10⁻⁶ / ℃. Jurang anu ageung ieu nyababkeun tingkat shrinkage chip sareng bahan bungkusan janten asynchronous salami tahap cooling saatos bungkusan, ngahasilkeun setrés termal anu kuat dina antarmuka antara dua. Dina pangaruh kontinyu tina stress termal, wafer bisa Lungsi sarta deform. Dina kasus parna, malah bisa ngabalukarkeun defects fatal kayaning retakan chip, fractures gabungan solder, sarta delamination panganteur, hasilna karuksakan kinerja listrik chip sarta ngurangan signifikan dina umur layanan na. Numutkeun statistik industri, laju cacad tina bungkusan wafer disababkeun ku isu stress termal tiasa saluhur 10% nepi ka 15%, jadi faktor konci ngawatesan ngembangkeun efisien sarta kualitas luhur industri semikonduktor.
Kaunggulan karakteristik basa granit
Koéfisién ékspansi termal rendah: Granit utamana diwangun ku kristal mineral sapertos quartz sareng feldspar, sareng koéfisién ékspansi termal rendah pisan, umumna ti 0,6 dugi ka 5 × 10⁻⁶ / ℃, anu langkung caket kana chip silikon. Karakteristik ieu ngamungkinkeun nalika ngoperasikeun alat bungkusan wafer, bahkan nalika ngalaman turun naik suhu, bédana ékspansi termal antara dasar granit sareng chip sareng bahan bungkusan dikirangan sacara signifikan. Contona, nalika suhu robah ku 10 ℃, variasi ukuran platform bungkusan diwangun dina dasar granit bisa ngurangan ku leuwih ti 80% dibandingkeun jeung basa logam tradisional, nu greatly alleviates stress termal disababkeun ku ékspansi termal Asynchronous jeung kontraksi, sarta nyadiakeun lingkungan rojongan leuwih stabil pikeun wafer nu.
stabilitas termal alus teuing: Granit boga stabilitas termal beredar. Struktur internalna padet, sareng kristalna kabeungkeut raket ngaliwatan beungkeut ionik sareng kovalén, ngamungkinkeun konduksi panas anu laun dina jerona. Nalika alat-alat bungkusan ngalaman siklus hawa kompléks, dasar granit bisa éféktif ngurangan pangaruh parobahan suhu dina diri jeung ngajaga widang suhu stabil. Percobaan relevan némbongkeun yén dina laju parobahan suhu umum pakakas bungkusan (kayaning ± 5 ℃ per menit), suhu permukaan simpangan uniformity tina basa granit bisa dikawasa dina ± 0,1 ℃, Ngahindarkeun fenomena konsentrasi stress termal disababkeun ku béda suhu lokal, mastikeun yén wafer aya dina lingkungan termal seragam jeung stabil sapanjang proses bungkusan, sarta ngurangan sumber stress termal.
Kaku anu luhur sareng damping geter: Salila operasi alat bungkusan wafer, bagian anu gerak mékanis di jero (sapertos motor, alat transmisi, jsb) bakal ngahasilkeun geter. Upami geter ieu dikirimkeun ka wafer, aranjeunna bakal ningkatkeun karusakan anu disababkeun ku setrés termal kana wafer. Basa granit gaduh kaku anu luhur sareng karasa langkung luhur tibatan seueur bahan logam, anu sacara efektif tiasa nolak gangguan geter éksternal. Samentara éta, struktur internal unik na endows eta kalawan kinerja damping Geter alus teuing jeung ngamungkinkeun pikeun dissipate énergi Geter gancang. Data panalungtikan nunjukkeun yén dasar granit tiasa ngirangan geter frekuensi tinggi (100-1000Hz) anu dibangkitkeun ku operasi alat bungkusan ku 60% dugi ka 80%, sacara signifikan ngirangan efek gandeng tina geter sareng setrés termal, sareng salajengna mastikeun precision tinggi sareng reliabilitas tinggi bungkusan wafer.
Pangaruh aplikasi praktis
Dina garis produksi bungkusan wafer tina perusahaan manufaktur semikonduktor anu terkenal, saatos ngenalkeun alat bungkusan nganggo dasar granit, prestasi anu luar biasa parantos dilakukeun. Dumasar kana analisis data inspeksi 10.000 wafers sanggeus bungkusan, saméméh ngadopsi dasar granit, laju cacad tina wafer warping disababkeun ku stress termal éta 12%. Sanajan kitu, sanggeus pindah ka dasar granit, laju cacad turun sharply mun dina 3%, sarta laju ngahasilkeun nyata ningkat. Saterusna, tés reliabilitas jangka panjang geus ditémbongkeun yén sanggeus 1.000 siklus tina suhu luhur (125 ℃) jeung suhu low (-55 ℃), jumlah gagalna gabungan solder tina chip dumasar kana pakét base granit geus ngurangan ku 70% dibandingkeun jeung pakét dasar tradisional, sarta stabilitas kinerja chip geus greatly ningkat.
Nalika téknologi semikonduktor terus maju ka arah katepatan anu langkung luhur sareng ukuran anu langkung alit, sarat pikeun kontrol setrés termal dina bungkusan wafer janten langkung ketat. Basa granit, kalayan kaunggulan komprehensif maranéhanana dina koefisien ékspansi termal low, stabilitas termal jeung réduksi Geter, geus jadi pilihan konci pikeun ngaronjatkeun kualitas bungkusan wafer jeung ngurangan dampak stress termal. Aranjeunna maénkeun peran anu langkung penting pikeun mastikeun pangembangan sustainable industri semikonduktor.
waktos pos: May-15-2025