Sa tukma ug komplikado nga proseso sa paghimo sa semiconductor sa wafer packaging, ang thermal stress sama sa usa ka "destroyer" nga gitago sa kangitngit, kanunay nga naghulga sa kalidad sa packaging ug ang paghimo sa mga chips. Gikan sa kalainan sa thermal expansion coefficients tali sa mga chips ug mga materyales sa pagputos ngadto sa grabe nga mga pagbag-o sa temperatura sa panahon sa proseso sa pagputos, ang mga agianan sa henerasyon sa thermal stress nagkalainlain, apan ang tanan nagpunting sa resulta sa pagkunhod sa rate sa ani ug nakaapekto sa dugay nga kasaligan sa mga chips. Ang base sa granite, nga adunay talagsaon nga mga kabtangan sa materyal, hilom nga nahimong usa ka gamhanan nga "tabang" sa pag-atubang sa problema sa thermal stress.
Ang thermal stress dilemma sa wafer packaging
Ang pagputos sa wafer naglakip sa kolaborasyon nga trabaho sa daghang mga materyales. Ang mga chips kasagarang gilangkuban sa mga semiconductor nga materyales sama sa silicon, samtang ang mga materyales sa pagputos sama sa plastic packaging materials ug substrates lainlain ang kalidad. Kung ang temperatura nagbag-o sa panahon sa proseso sa pagputos, lainlain nga mga materyales ang magkalainlain sa lebel sa pagpalapad sa kainit ug pagkunhod tungod sa daghang mga kalainan sa coefficient of thermal expansion (CTE). Pananglitan, ang coefficient sa thermal expansion sa silicon chips gibana-bana nga 2.6 × 10⁻⁶/℃, samtang ang coefficient sa thermal expansion sa komon nga epoxy resin molding nga mga materyales kay taas sa 15-20 ×10⁻⁶/℃. Kini nga dako nga gintang hinungdan sa pagkunhod sa lebel sa chip ug ang packaging nga materyal nga mahimong asynchronous sa panahon sa makapabugnaw nga yugto human sa packaging, nga makamugna og kusog nga thermal stress sa interface tali sa duha. Ubos sa padayon nga epekto sa thermal stress, ang wafer mahimong mag-warp ug mag-deform. Sa grabe nga mga kaso, mahimo pa gani kini nga hinungdan sa makamatay nga mga depekto sama sa chip cracks, solder joint fractures, ug interface delamination, nga moresulta sa kadaot sa electrical performance sa chip ug usa ka mahinungdanon nga pagkunhod sa kinabuhi sa serbisyo niini. Sumala sa istatistika sa industriya, ang depekto nga rate sa wafer packaging nga gipahinabo sa mga isyu sa thermal stress mahimo’g ingon kataas sa 10% hangtod 15%, nga mahimong hinungdan nga hinungdan nga nagpugong sa episyente ug taas nga kalidad nga pag-uswag sa industriya sa semiconductor.
Ang kinaiya nga bentaha sa granite base
Ubos nga coefficient sa pagpalapad sa kainit: Ang granite nag-una nga gilangkuban sa mga kristal nga mineral sama sa quartz ug feldspar, ug ang coefficient sa pagpalapad sa kainit labi ka ubos, kasagaran gikan sa 0.6 hangtod 5 × 10⁻⁶ / ℃, nga mas duol sa mga silicon chips. Kini nga kinaiya makapahimo nga sa panahon sa operasyon sa mga kagamitan sa pagputos sa wafer, bisan kung makasugat sa mga pag-usab-usab sa temperatura, ang kalainan sa pagpalapad sa init tali sa base sa granite ug sa chip ug mga materyales sa pagputos mikunhod pag-ayo. Pananglitan, kung ang temperatura nagbag-o sa 10 ℃, ang pagbag-o sa gidak-on sa platform sa pagputos nga gitukod sa base sa granite mahimong mapakunhod sa labaw sa 80% kumpara sa tradisyonal nga base sa metal, nga makapahupay pag-ayo sa thermal stress tungod sa asynchronous thermal expansion ug contraction, ug naghatag usa ka mas lig-on nga suporta sa palibot alang sa wafer.
Maayo kaayo nga kalig-on sa kainit: Ang Granite adunay talagsaon nga kalig-on sa kainit. Ang sulod nga estraktura niini dasok, ug ang mga kristal hugot nga nabugkos pinaagi sa ionic ug covalent bonds, nga nagtugot sa hinay nga pagpaagi sa kainit sa sulod. Kung ang mga kagamitan sa pagputos moagi sa komplikado nga mga siklo sa temperatura, ang base sa granite epektibo nga makapugong sa impluwensya sa mga pagbag-o sa temperatura sa kaugalingon ug magpadayon sa usa ka lig-on nga natad sa temperatura. Ang may kalabutan nga mga eksperimento nagpakita nga ubos sa kasagaran nga pagbag-o sa temperatura sa mga kagamitan sa pagputos (sama sa ± 5 ℃ kada minuto), ang temperatura sa nawong nga pagkaparehas nga pagtipas sa base sa granite mahimong makontrol sulod sa ± 0.1 ℃, paglikay sa panghitabo sa thermal stress concentration tungod sa lokal nga mga kalainan sa temperatura, pagsiguro nga ang wafer anaa sa usa ka uniporme ug stable nga thermal environment sa tibuok proseso sa pagputos, ug pagkunhod sa tinubdan sa thermal stress.
Taas nga rigidity ug vibration damping: Sa panahon sa operasyon sa wafer packaging equipment, ang mekanikal nga paglihok nga mga bahin sa sulod (sama sa mga motor, transmission device, ug uban pa) makamugna og mga vibrations. Kung kini nga mga vibrations mapasa ngadto sa wafer, kini mopadako sa kadaot nga gipahinabo sa thermal stress ngadto sa wafer. Ang mga base sa granite adunay taas nga rigidity ug usa ka katig-a nga mas taas kaysa sa daghang mga materyales nga metal, nga epektibo nga makasukol sa pagpanghilabot sa mga panggawas nga vibrations. Sa kasamtangan, ang talagsaon nga internal nga istruktura naghatag niini og maayo kaayo nga vibration damping performance ug makapahimo niini nga mawala ang kusog sa vibration nga paspas. Gipakita sa datos sa panukiduki nga ang base sa granite makapakunhod sa high-frequency vibration (100-1000Hz) nga namugna sa operasyon sa mga kagamitan sa pagputos sa 60% ngadto sa 80%, nga makapakunhod sa epekto sa pagdugtong sa vibration ug thermal stress, ug dugang nga pagsiguro sa taas nga katukma ug taas nga kasaligan sa wafer packaging.
Praktikal nga epekto sa aplikasyon
Sa linya sa produksiyon sa wafer packaging sa usa ka bantog nga negosyo sa paghimo sa semiconductor, pagkahuman gipaila ang mga kagamitan sa pagputos nga adunay mga base sa granite, nahimo’g talagsaon nga mga nahimo. Pinasukad sa pag-analisar sa datos sa inspeksyon sa 10,000 nga mga wafer pagkahuman sa pagputos, sa wala pa gisagop ang base sa granite, ang rate sa depekto sa wafer warping nga gipahinabo sa thermal stress mao ang 12%. Bisan pa, pagkahuman sa pagbalhin sa base sa granite, ang rate sa depekto nahulog sa sulod sa 3%, ug ang rate sa ani labi nga milambo. Dugang pa, ang dugay nga mga pagsulay sa kasaligan nagpakita nga human sa 1,000 ka mga siklo sa taas nga temperatura (125 ℃) ug ubos nga temperatura (-55 ℃), ang gidaghanon sa mga solder joint failure sa chip base sa granite base nga pakete mikunhod sa 70% kumpara sa tradisyonal nga base nga pakete, ug ang kalig-on sa performance sa chip miuswag pag-ayo.
Samtang ang teknolohiya sa semiconductor nagpadayon sa pag-uswag padulong sa mas taas nga katukma ug gamay nga gidak-on, ang mga kinahanglanon alang sa pagkontrol sa thermal stress sa wafer packaging nahimong labi ka estrikto. Ang mga base sa granite, uban sa ilang komprehensibo nga mga bentaha sa ubos nga thermal expansion coefficient, thermal stability ug vibration reduction, nahimong usa ka importante nga pagpili alang sa pagpalambo sa kalidad sa wafer packaging ug pagkunhod sa epekto sa thermal stress. Nagdula sila usa ka labi ka hinungdanon nga papel sa pagsiguro sa malungtarong pag-uswag sa industriya sa semiconductor.
Panahon sa pag-post: Mayo-15-2025