Sa tukma ug komplikado nga proseso sa paggama sa semiconductor sa wafer packaging, ang thermal stress sama sa usa ka "tigguba" nga natago sa kangitngit, nga kanunay nga naghulga sa kalidad sa packaging ug sa performance sa mga chips. Gikan sa kalainan sa thermal expansion coefficients tali sa mga chips ug mga materyales sa packaging hangtod sa kusog nga pagbag-o sa temperatura atol sa proseso sa packaging, ang mga generation pathway sa thermal stress lainlain, apan tanan nagpunting sa resulta sa pagkunhod sa yield rate ug pag-apekto sa dugay nga kasaligan sa mga chips. Ang granite base, uban sa talagsaon nga mga kabtangan sa materyal, hilom nga nahimong usa ka gamhanan nga "katabang" sa pag-atubang sa problema sa thermal stress.
Ang problema sa thermal stress sa wafer packaging
Ang wafer packaging naglambigit sa kolaborasyon sa daghang mga materyales. Ang mga chips kasagaran gilangkoban sa mga materyales nga semiconductor sama sa silicon, samtang ang mga materyales sa packaging sama sa mga materyales sa plastik nga packaging ug mga substrate managlahi ang kalidad. Kung ang temperatura mausab atol sa proseso sa packaging, ang lainlaing mga materyales managlahi kaayo sa degree sa thermal expansion ug contraction tungod sa hinungdanon nga mga kalainan sa coefficient of thermal expansion (CTE). Pananglitan, ang coefficient of thermal expansion sa mga silicon chips gibana-bana nga 2.6 × 10⁻⁶/℃, samtang ang coefficient of thermal expansion sa kasagarang mga materyales sa paghulma sa epoxy resin hangtod sa 15-20 × 10⁻⁶/℃. Kini nga dako nga gintang hinungdan sa degree sa pag-urong sa chip ug sa materyal sa packaging nga dili ma-synchronous atol sa yugto sa pagpabugnaw pagkahuman sa packaging, nga nagmugna og kusog nga thermal stress sa interface tali sa duha. Ubos sa padayon nga epekto sa thermal stress, ang wafer mahimong mo-warp ug ma-deform. Sa grabe nga mga kaso, mahimo pa kini nga hinungdan sa makamatay nga mga depekto sama sa mga liki sa chip, bali sa solder joint, ug interface delamination, nga moresulta sa kadaot sa electrical performance sa chip ug usa ka hinungdanon nga pagkunhod sa kinabuhi sa serbisyo niini. Sumala sa estadistika sa industriya, ang depektibong rate sa wafer packaging nga gipahinabo sa mga isyu sa thermal stress mahimong moabot sa 10% hangtod 15%, nga mahimong usa ka hinungdanon nga hinungdan nga nagpugong sa episyente ug taas nga kalidad nga pag-uswag sa industriya sa semiconductor.
Ang mga bentaha sa mga base sa granite
Ubos nga coefficient sa thermal expansion: Ang granite kasagaran gilangkoban sa mga kristal nga mineral sama sa quartz ug feldspar, ug ang coefficient sa thermal expansion niini ubos kaayo, kasagaran gikan sa 0.6 hangtod 5×10⁻⁶/℃, nga mas duol sa silicon chips. Kini nga kinaiya nagtugot nga atol sa operasyon sa wafer packaging equipment, bisan kung makasugat og mga pag-usab-usab sa temperatura, ang kalainan sa thermal expansion tali sa granite base ug sa chip ug packaging materials mokunhod pag-ayo. Pananglitan, kung ang temperatura mausab og 10℃, ang kalainan sa gidak-on sa packaging platform nga gitukod sa granite base mahimong mokunhod og sobra sa 80% kon itandi sa tradisyonal nga metal base, nga makapamenos pag-ayo sa thermal stress nga gipahinabo sa asynchronous thermal expansion ug contraction, ug makahatag og mas lig-on nga suporta sa wafer.
Maayo kaayong kalig-on sa kainit: Ang granite adunay talagsaong kalig-on sa kainit. Ang sulod nga istruktura niini dasok, ug ang mga kristal hugot nga nabugkos pinaagi sa ionic ug covalent bond, nga nagtugot sa hinay nga pagpasa sa kainit sa sulod. Kung ang kagamitan sa pagputos moagi sa komplikado nga mga siklo sa temperatura, ang base sa granite epektibong makapugong sa impluwensya sa mga pagbag-o sa temperatura sa kaugalingon ug mapadayon ang usa ka lig-on nga natad sa temperatura. Ang mga may kalabutan nga eksperimento nagpakita nga ubos sa kasagarang rate sa pagbag-o sa temperatura sa mga kagamitan sa pagputos (sama sa ±5℃ kada minuto), ang pagkaparehas sa temperatura sa ibabaw nga base sa granite mahimong makontrol sulod sa ±0.1℃, nga malikayan ang panghitabo sa konsentrasyon sa thermal stress nga gipahinabo sa lokal nga kalainan sa temperatura, nga masiguro nga ang wafer naa sa usa ka parehas ug lig-on nga palibot sa kainit sa tibuok proseso sa pagputos, ug makunhuran ang gigikanan sa pagmugna sa thermal stress.
Taas nga rigidity ug vibration damping: Atol sa operasyon sa wafer packaging equipment, ang mekanikal nga naglihok nga mga parte sa sulod (sama sa mga motor, transmission device, ug uban pa) makamugna og vibrations. Kon kini nga mga vibrations ipadala ngadto sa wafer, kini mopakusog sa kadaot nga gipahinabo sa thermal stress sa wafer. Ang mga granite base adunay taas nga rigidity ug mas taas nga katig-a kay sa daghang metal nga materyales, nga epektibong makasukol sa interference sa external vibrations. Samtang, ang talagsaon nga internal nga istruktura niini naghatag niini og maayo kaayong vibration damping performance ug makapahimo niini sa pag-dissipate sa vibration energy nga paspas. Ang datos sa panukiduki nagpakita nga ang granite base makapakunhod sa high-frequency vibration (100-1000Hz) nga namugna sa operasyon sa packaging equipment og 60% ngadto sa 80%, nga makapakunhod pag-ayo sa coupling effect sa vibration ug thermal stress, ug dugang nga makasiguro sa taas nga precision ug taas nga reliability sa wafer packaging.
Praktikal nga epekto sa aplikasyon
Sa linya sa produksiyon sa wafer packaging sa usa ka iladong kompanya sa paggama og semiconductor, human sa pagpaila sa mga kagamitan sa packaging nga adunay granite bases, nakab-ot ang talagsaong mga kalampusan. Base sa pag-analisar sa datos sa inspeksyon sa 10,000 ka wafer human sa pagputos, sa wala pa gamiton ang granite base, ang depekto sa wafer warping nga gipahinabo sa thermal stress kay 12%. Apan, human sa pagbalhin ngadto sa granite base, ang depekto miubos pag-ayo ngadto sa sulod sa 3%, ug ang ani miuswag pag-ayo. Dugang pa, ang mga long-term reliability test nagpakita nga human sa 1,000 ka siklo sa taas nga temperatura (125℃) ug ubos nga temperatura (-55℃), ang gidaghanon sa mga pagkapakyas sa solder joint sa chip nga gibase sa granite base package mikunhod og 70% kon itandi sa tradisyonal nga base package, ug ang performance stability sa chip miuswag pag-ayo.
Samtang ang teknolohiya sa semiconductor nagpadayon sa pag-uswag padulong sa mas taas nga katukma ug mas gamay nga gidak-on, ang mga kinahanglanon alang sa pagkontrol sa thermal stress sa wafer packaging nagkaanam ka estrikto. Ang mga granite base, uban sa ilang komprehensibo nga mga bentaha sa ubos nga thermal expansion coefficient, thermal stability ug vibration reduction, nahimong usa ka importante nga kapilian alang sa pagpauswag sa kalidad sa wafer packaging ug pagpakunhod sa epekto sa thermal stress. Nagdula sila og nagkadako nga importante nga papel sa pagsiguro sa malungtarong kalamboan sa industriya sa semiconductor.
Oras sa pag-post: Mayo-15-2025