برنامه های فویل مس در بسته بندی تراشه

فویل مسبه دلیل هدایت الکتریکی ، هدایت حرارتی ، پردازش پذیری و مقرون به صرفه بودن ، در بسته بندی تراشه به طور فزاینده ای اهمیت می یابد. در اینجا یک تجزیه و تحلیل دقیق از برنامه های خاص آن در بسته بندی تراشه ارائه شده است:

1. اتصال سیم مسی

• جایگزینی برای سیم طلا یا آلومینیوم: به طور سنتی ، از سیم های طلا یا آلومینیومی در بسته بندی تراشه استفاده شده است تا به طور الکتریکی مدار داخلی تراشه را به سربهای خارجی متصل کند. با این حال ، با پیشرفت در فناوری پردازش مس و ملاحظات هزینه ، فویل مس و سیم مس به تدریج به گزینه های اصلی تبدیل می شوند. هدایت الکتریکی مس تقریباً 85-95 ٪ از طلا است ، اما هزینه آن تقریباً یک دهم است و آن را به یک انتخاب ایده آل برای کارایی بالا و کارآیی اقتصادی تبدیل می کند.
• عملکرد الکتریکی پیشرفته: پیوند سیم مسی مقاومت کمتری و هدایت حرارتی بهتری در کاربردهای با فرکانس بالا و جریان بالا ارائه می دهد ، به طور موثری کاهش قدرت در اتصال تراشه ها و بهبود عملکرد کلی الکتریکی را کاهش می دهد. بنابراین ، استفاده از فویل مس به عنوان یک ماده رسانا در فرآیندهای پیوند می تواند راندمان و قابلیت اطمینان بسته بندی را بدون افزایش هزینه ها افزایش دهد.
• در الکترودها و میکرو برجستگی استفاده می شود: در بسته بندی Flip-Chip ، تراشه به گونه ای چرخانده می شود که لنت های ورودی/خروجی (I/O) روی سطح آن مستقیماً به مدار روی بستر بسته متصل شوند. از فویل مس برای تهیه الکترودها و میکرو برآمدگی استفاده می شود که مستقیماً به بستر لحیم می شوند. مقاومت حرارتی کم و هدایت زیاد مس از انتقال کارآمد سیگنال ها و قدرت اطمینان می دهد.
• قابلیت اطمینان و مدیریت حرارتی: با توجه به مقاومت خوب آن در برابر برق و قدرت مکانیکی ، مس قابلیت اطمینان طولانی مدت بهتر را در چرخه های حرارتی مختلف و تراکم فعلی فراهم می کند. علاوه بر این ، هدایت حرارتی بالای مس به از بین رفتن سریع گرمای تولید شده در حین کار تراشه به بستر یا سینک گرما کمک می کند و قابلیت های مدیریت حرارتی بسته را افزایش می دهد.
• ماده قاب سرب: فویل مسبه طور گسترده در بسته بندی قاب سرب ، به خصوص برای بسته بندی دستگاه برق استفاده می شود. قاب سرب پشتیبانی ساختاری و اتصال الکتریکی را برای تراشه فراهم می کند و به مواد با هدایت زیاد و هدایت حرارتی خوب نیاز دارد. فویل مس این الزامات را برآورده می کند ، به طور موثری هزینه های بسته بندی را ضمن بهبود اتلاف حرارتی و عملکرد الکتریکی کاهش می دهد.
• تکنیک های سطح: در کاربردهای عملی ، فویل مس اغلب تحت درمان های سطحی مانند نیکل ، قلع یا آبکاری نقره برای جلوگیری از اکسیداسیون و بهبود لحیم کاری قرار می گیرد. این درمانها باعث افزایش دوام و قابلیت اطمینان فویل مس در بسته بندی قاب سرب می شوند.
• مواد رسانا در ماژول های چند منظوره: فناوری سیستم در بسته بندی چندین تراشه و اجزای منفعل را در یک بسته واحد ادغام می کند تا یکپارچه سازی بالاتر و تراکم عملکردی را بدست آورد. از فویل مس برای تولید مدارهای اتصال داخلی استفاده می شود و به عنوان یک مسیر هدایت فعلی خدمت می کند. این برنامه برای دستیابی به عملکرد بالاتری در فضای بسته بندی محدود ، نیاز به فویل مس دارد و از ویژگی های فوق العاده نازک برخوردار است.
• برنامه های WAVE RF و میلی متر: فویل مس نیز نقش مهمی در مدارهای انتقال سیگنال با فرکانس بالا در SIP ، به ویژه در فرکانس رادیویی (RF) و برنامه های موج میلی متر ایفا می کند. ویژگی های کم از دست دادن آن و هدایت عالی به آن اجازه می دهد تا میرایی سیگنال را به طور موثر کاهش داده و راندمان انتقال را در این برنامه های با فرکانس بالا بهبود بخشد.
• مورد استفاده در لایه های توزیع مجدد (RDL): در بسته بندی فن خارج ، از فویل مس برای ساخت لایه توزیع مجدد استفاده می شود ، فناوری ای که تراشه I/O را به یک منطقه بزرگتر بازگرداند. هدایت زیاد و چسبندگی خوب فویل مس آن را به یک ماده ایده آل برای ایجاد لایه های توزیع مجدد ، افزایش چگالی I/O و پشتیبانی از ادغام چند چیپ تبدیل می کند.
• کاهش اندازه و یکپارچگی سیگنال: استفاده از فویل مس در لایه های توزیع مجدد به کاهش اندازه بسته در ضمن بهبود یکپارچگی و سرعت انتقال سیگنال کمک می کند ، که در دستگاه های تلفن همراه و برنامه های محاسباتی با کارایی بالا که به اندازه بسته بندی های کوچکتر و عملکرد بالاتر نیاز دارند ، از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
• سینک های گرمای فویل مس و کانال های حرارتی: با توجه به هدایت حرارتی عالی ، فویل مس اغلب در غرق گرما ، کانال های حرارتی و مواد رابط حرارتی در بسته بندی تراشه استفاده می شود تا به انتقال سریع گرمای تولید شده توسط تراشه به سازه های خنک کننده خارجی کمک کند. این برنامه به ویژه در تراشه ها و بسته های پر قدرت که نیاز به کنترل دما دقیق مانند CPU ، GPU و تراشه های مدیریت انرژی دارند ، از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
• از طریق سیلیكون از طریق فناوری (TSV) استفاده می شود: در فن آوری های بسته بندی تراشه 2.5D و 3D ، از فویل مس برای ایجاد مواد پر از رسانا برای VIA های سیلیسن استفاده می شود و ارتباط عمودی بین تراشه ها را فراهم می کند. هدایت بالا و پردازش فویل مس ، آن را به یک ماده ترجیحی در این فن آوری های بسته بندی پیشرفته تبدیل می کند و از ادغام چگالی بالاتر و مسیرهای سیگنال کوتاه تر پشتیبانی می کند و از این طریق عملکرد کلی سیستم را تقویت می کند.

2. بسته بندی

3. بسته بندی قاب سرب

4. سیستم در بسته (SIP)

5. بسته بندی طرفداری

6. مدیریت حرارتی و برنامه های اتلاف گرما

7. فن آوری های بسته بندی پیشرفته (مانند بسته بندی 2.5D و 3D)

به طور کلی ، استفاده از فویل مس در بسته بندی تراشه محدود به اتصالات رسانا سنتی و مدیریت حرارتی نیست بلکه به فن آوری های بسته بندی در حال ظهور مانند Flip-Chip ، سیستم در بسته بندی ، بسته بندی فن و بسته بندی سه بعدی گسترش می یابد. خصوصیات چند منظوره و عملکرد عالی فویل مس نقش اساسی در بهبود قابلیت اطمینان ، عملکرد و مقرون به صرفه بودن بسته بندی تراشه دارد.