Прымяненне меднай фальгі для ўпакоўкі мікрасхем

Медная фальганабывае ўсё большае значэнне ва ўпакоўцы чыпаў дзякуючы сваёй электраправоднасці, цеплаправоднасці, магчымасці апрацоўкі і эканамічнай эфектыўнасці. Вось падрабязны аналіз яго канкрэтнага прымянення ў пакаванні чыпаў:

1. Склейванне меднага дроту

• Замена для залатога або алюмініевага дроту: Традыцыйна залатыя або алюмініевыя правады выкарыстоўваліся ва ўпакоўках мікрасхем для электрычнага злучэння ўнутранай схемы мікрасхемы са знешнімі правадамі. Аднак з развіццём тэхналогіі апрацоўкі медзі і коштам медная фальга і медны дрот паступова становяцца асноўным выбарам. Электраправоднасць медзі складае прыблізна 85-95% ад электраправоднасці золата, але яе кошт складае каля адной дзесятай, што робіць яе ідэальным выбарам для высокай прадукцыйнасці і эканамічнай эфектыўнасці.
• Палепшаныя электрычныя характарыстыкі: Злучэнне меднага дроту забяспечвае меншы супраціў і лепшую цеплаправоднасць у прылажэннях з высокай частатой і моцным токам, эфектыўна памяншаючы страты магутнасці ў злучэннях мікрасхем і паляпшаючы агульныя электрычныя характарыстыкі. Такім чынам, выкарыстанне меднай фальгі ў якасці токаправоднага матэрыялу ў працэсах склейвання можа павысіць эфектыўнасць і надзейнасць упакоўкі без павелічэння выдаткаў.
• Выкарыстоўваецца ў электродах і мікра-выпукласцях: Ва ўпакоўцы з перакідным чыпам чып пераварочваецца так, што пляцоўкі ўводу/вываду (уваходу/вываду) на яго паверхні непасрэдна падключаюцца да схемы на падкладцы ўпакоўкі. Медная фальга выкарыстоўваецца для вырабу электродаў і мікра-выпукласцяў, якія непасрэдна прылітоўваюцца да падкладкі. Нізкі тэрмічны супраціў і высокая праводнасць медзі забяспечваюць эфектыўную перадачу сігналаў і магутнасці.
• Надзейнасць і тэрмакіраванне: Дзякуючы добрай устойлівасці да электраміграцыі і механічнай трываласці, медзь забяспечвае лепшую доўгатэрміновую надзейнасць пры розных тэмпературных цыклах і шчыльнасцях току. Акрамя таго, высокая цеплаправоднасць медзі дапамагае хутка рассейваць цяпло, якое выпрацоўваецца падчас працы чыпа, на падкладку або радыятар, паляпшаючы магчымасці тэрмарэгулявання ўпакоўкі.
• Матэрыял свінцовай рамы: Медная фальгашырока выкарыстоўваецца ў свінцовай раме ўпакоўкі, асабліва для ўпакоўкі сілавых прылад. Свінцовы каркас забяспечвае структурную апору і электрычнае злучэнне для мікрасхемы, што патрабуе матэрыялаў з высокай праводнасцю і добрай цеплаправоднасцю. Медная фальга адпавядае гэтым патрабаванням, эфектыўна зніжаючы выдаткі на ўпакоўку, адначасова паляпшаючы рассейванне цяпла і электрычныя характарыстыкі.
• Метады апрацоўкі паверхняў: У практычных прымяненнях медная фальга часта падвяргаецца апрацоўцы паверхні, такой як нікеляванне, алавяне або срэбра, каб прадухіліць акісленне і палепшыць здольнасць да паяння. Гэтыя спосабы апрацоўкі яшчэ больш павялічваюць трываласць і надзейнасць меднай фальгі ў свінцовай раме ўпакоўкі.
• Праводзячы матэрыял у шматчыпавых модулях: Тэхналогія System-in-package аб'ядноўвае некалькі чыпаў і пасіўных кампанентаў у адзін пакет для дасягнення больш высокай інтэграцыі і функцыянальнай шчыльнасці. Медная фальга выкарыстоўваецца для вытворчасці ўнутраных злучальных ланцугоў і служыць у якасці шляху праводнасці току. Гэта прымяненне патрабуе, каб медная фальга мела высокую праводнасць і звыштонкія характарыстыкі для дасягнення больш высокай прадукцыйнасці ў абмежаванай прасторы ўпакоўкі.
• ВЧ і міліметровыя хвалі: Медная фальга таксама адыгрывае вырашальную ролю ў ланцугах перадачы высокачашчыннага сігналу ў SiP, асабліва ў прылажэннях радыёчастот (RF) і міліметровых хваль. Яго характарыстыкі з нізкімі стратамі і выдатная праводнасць дазваляюць эфектыўна зніжаць згасанне сігналу і павышаць эфектыўнасць перадачы ў гэтых высокачашчынных праграмах.
• Выкарыстоўваецца ў слаях пераразмеркавання (RDL): У разгортваемай упакоўцы медная фальга выкарыстоўваецца для стварэння пласта пераразмеркавання, гэта тэхналогія, якая пераразмяркоўвае ўвод-вывад чыпа на большай плошчы. Высокая праводнасць і добрая адгезія меднай фальгі робяць яе ідэальным матэрыялам для стварэння слаёў пераразмеркавання, павелічэння шчыльнасці ўводу-вываду і падтрымкі шматчыпавай інтэграцыі.
• Памяншэнне памеру і цэласнасць сігналу: Прымяненне меднай фальгі ў пластах пераразмеркавання дапамагае паменшыць памер упакоўкі, адначасова паляпшаючы цэласнасць і хуткасць перадачы сігналу, што асабліва важна ў мабільных прыладах і высокапрадукцыйных вылічальных праграмах, якія патрабуюць меншых памераў упакоўкі і больш высокай прадукцыйнасці.
• Цеплаадводы з меднай фальгі і цеплавыя каналы: З-за сваёй выдатнай цеплаправоднасці медная фальга часта выкарыстоўваецца ў цеплаадводах, цеплавых каналах і цеплавых інтэрфейсных матэрыялах унутры ўпакоўкі чыпа, каб дапамагчы хутка перадаваць цяпло, якое выпрацоўваецца чыпам, знешнім структурам астуджэння. Гэта дадатак асабліва важна для магутных мікрасхем і пакетаў, якія патрабуюць дакладнага кантролю тэмпературы, такіх як працэсары, графічныя працэсары і мікрасхемы кіравання сілкаваннем.
• Выкарыстоўваецца ў тэхналогіі Through-Silicon Via (TSV).: У тэхналогіях упакоўкі чыпаў 2,5D і 3D медная фальга выкарыстоўваецца для стварэння токаправоднага матэрыялу для запаўнення скразных крэмніевых адтулін, забяспечваючы вертыкальнае злучэнне паміж чыпамі. Высокая праводнасць і здольнасць да апрацоўкі меднай фальгі робяць яе пераважным матэрыялам у гэтых перадавых тэхналогіях упакоўкі, падтрымліваючы больш высокую шчыльнасць інтэграцыі і карацейшыя шляхі сігналу, тым самым павышаючы агульную прадукцыйнасць сістэмы.

2. Упакоўка Flip-Chip

3. Упакоўка свінцовай рамы

4. Сістэма ў пакеце (SiP)

5. Раскладная ўпакоўка

6. Тэрмакіраванне і прымяненне цеплавыдзялення

7. Перадавыя тэхналогіі ўпакоўкі (напрыклад, упакоўка 2,5D і 3D)

У цэлым прымяненне меднай фальгі ва ўпакоўках чыпаў не абмяжоўваецца традыцыйнымі токаправоднымі злучэннямі і кіраваннем тэмпературай, але распаўсюджваецца і на новыя тэхналогіі ўпакоўкі, такія як фліп-чып, упакоўка сістэмы ў пакеце, упакоўка веерам і 3D-упакоўка. Шматфункцыянальныя ўласцівасці і выдатныя характарыстыкі меднай фальгі гуляюць ключавую ролю ў павышэнні надзейнасці, прадукцыйнасці і эканамічнай эфектыўнасці ўпакоўкі мікрасхем.