Gofret qadoqlashning aniq va murakkab yarimo'tkazgichlarni ishlab chiqarish jarayonida termal stress qorong'ida yashiringan "buzg'unchi" kabi bo'lib, qadoqlash sifati va chiplarning ishlashiga doimo tahdid soladi. Chiplar va qadoqlash materiallari o'rtasidagi issiqlik kengayish koeffitsientlarining farqidan qadoqlash jarayonida haroratning keskin o'zgarishiga qadar, termal stressni hosil qilish yo'llari xilma-xildir, ammo barchasi hosildorlikni pasaytirish va chiplarning uzoq muddatli ishonchliligiga ta'sir qilish natijasiga ishora qiladi. O'zining noyob moddiy xususiyatlariga ega bo'lgan granit bazasi jimgina termal stress muammosini hal qilishda kuchli "yordamchi" ga aylanadi.
Gofret qadoqlashdagi termal stress dilemmasi
Gofretli qadoqlash ko'plab materiallarning birgalikdagi ishini o'z ichiga oladi. Chiplar odatda kremniy kabi yarim o'tkazgich materiallardan iborat bo'lib, plastik qadoqlash materiallari va substratlar kabi qadoqlash materiallari sifat jihatidan farq qiladi. Qadoqlash jarayonida harorat o'zgarganda, termal kengayish koeffitsientidagi (CTE) sezilarli farqlar tufayli turli materiallar termal kengayish va qisqarish darajasida katta farq qiladi. Masalan, kremniy chiplarining termal kengayish koeffitsienti taxminan 2,6 × 10⁻⁶/℃, umumiy epoksi qatronli qoliplash materiallarining termal kengayish koeffitsienti esa 15-20 × 10⁻⁶/℃ ga teng. Bu katta bo'shliq qadoqlashdan keyin sovutish bosqichida chip va qadoqlash materialining qisqarish darajasining asenkron bo'lishiga olib keladi va ikkalasi orasidagi interfeysda kuchli termal stress hosil qiladi. Termal stressning uzluksiz ta'siri ostida gofret burishishi va deformatsiyalanishi mumkin. Og'ir holatlarda, u hatto chipning yoriqlari, lehim qo'shma sinishi va interfeysning delaminatsiyasi kabi halokatli nuqsonlarga olib kelishi mumkin, bu esa chipning elektr ishlashiga zarar etkazishi va xizmat muddatini sezilarli darajada qisqartirishi mumkin. Sanoat statistik ma'lumotlariga ko'ra, termal stress bilan bog'liq muammolar tufayli gofret qadoqlashning nuqsonli darajasi 10% dan 15% gacha bo'lishi mumkin, bu yarimo'tkazgich sanoatining samarali va yuqori sifatli rivojlanishini cheklovchi asosiy omilga aylanadi.
Granit asoslarining xarakterli afzalliklari
Past issiqlik kengayish koeffitsienti: Granit asosan kvarts va dala shpati kabi mineral kristallardan iborat va uning termal kengayish koeffitsienti juda past, odatda 0,6 dan 5 × 10⁻⁶/℃ gacha, bu kremniy chiplariga yaqinroq. Ushbu xususiyat gofretli qadoqlash uskunasining ishlashi paytida, hatto haroratning o'zgarishiga duch kelganda ham, granit poydevori va chip va qadoqlash materiallari o'rtasidagi issiqlik kengayishidagi farqni sezilarli darajada kamaytirishga imkon beradi. Masalan, harorat 10 ℃ ga o'zgarganda, granit tagida qurilgan qadoqlash platformasining o'lchamlari an'anaviy metall taglik bilan solishtirganda 80% dan ko'proqqa qisqartirilishi mumkin, bu asenkron termal kengayish va qisqarish natijasida kelib chiqadigan termal stressni sezilarli darajada engillashtiradi va gofret uchun yanada barqaror qo'llab-quvvatlash muhitini ta'minlaydi.
Zo'r termal barqarorlik: Granit ajoyib termal barqarorlikka ega. Uning ichki tuzilishi zich bo'lib, kristallar ion va kovalent aloqalar orqali chambarchas bog'langan bo'lib, ichidagi issiqlikni sekin o'tkazishga imkon beradi. Qadoqlash uskunasi murakkab harorat davrlarini boshdan kechirganda, granit bazasi harorat o'zgarishining o'ziga ta'sirini samarali ravishda bostirishi va barqaror harorat maydonini saqlab turishi mumkin. Tegishli tajribalar shuni ko'rsatadiki, qadoqlash uskunasining umumiy harorat o'zgarishi tezligida (masalan, daqiqada ± 5 ℃) granit bazasining sirt haroratining bir xillik og'ishi ± 0,1 ℃ ichida nazorat qilinishi mumkin, bu mahalliy harorat farqlari natijasida kelib chiqadigan termal stress kontsentratsiyasi fenomenini oldini oladi, gofretning bir xilda bo'lishini ta'minlaydi va qayta qadoqlash jarayoni va muhitda. termal stress hosil bo'lishi.
Yuqori qattiqlik va tebranishlarni pasaytirish: Gofretli qadoqlash uskunasining ishlashi paytida ichidagi mexanik harakatlanuvchi qismlar (motorlar, uzatish moslamalari va boshqalar) tebranishlarni hosil qiladi. Agar bu tebranishlar gofretga uzatilsa, ular termal kuchlanish natijasida gofretga etkazilgan zararni kuchaytiradi. Granit asoslari tashqi tebranishlarning aralashuviga samarali qarshilik ko'rsatishi mumkin bo'lgan ko'plab metall materiallardan yuqori qattiqlik va qattiqlikka ega. Shu bilan birga, uning noyob ichki tuzilishi unga tebranishlarni engish qobiliyatini beradi va tebranish energiyasini tezda tarqatish imkonini beradi. Tadqiqot ma'lumotlari shuni ko'rsatadiki, granit asosi qadoqlash uskunasining ishlashi natijasida hosil bo'lgan yuqori chastotali tebranish (100-1000 Gts) ni 60% dan 80% gacha kamaytirishi, tebranish va termal stressning ulanish ta'sirini sezilarli darajada kamaytirishi va gofret qadoqlashning yuqori aniqligi va yuqori ishonchliligini yanada ta'minlashi mumkin.
Amaliy qo'llash effekti
Taniqli yarimo'tkazgichlar ishlab chiqaruvchi korxonaning gofretli qadoqlash ishlab chiqarish liniyasida granit asosli qadoqlash uskunalari joriy etilgandan so'ng, ajoyib yutuqlarga erishildi. Qadoqlashdan keyin 10 000 ta gofretni tekshirish ma'lumotlarini tahlil qilish asosida, granit bazasini qabul qilishdan oldin, termal stressdan kelib chiqqan gofretning burmasining nuqson darajasi 12% ni tashkil etdi. Biroq, granit bazasiga o'tgandan so'ng, nuqson darajasi 3% gacha keskin pasayib ketdi va rentabellik darajasi sezilarli darajada yaxshilandi. Bundan tashqari, uzoq muddatli ishonchlilik sinovlari shuni ko'rsatdiki, yuqori harorat (125 ℃) va past harorat (-55 ℃) ning 1000 tsiklidan so'ng, granit taglik to'plamiga asoslangan chipning lehim birikmalarining nosozliklari soni an'anaviy asosiy paketga nisbatan 70% ga kamaydi va chipning ishlash barqarorligi sezilarli darajada yaxshilandi.
Yarimo'tkazgich texnologiyasi yuqori aniqlik va kichikroq o'lchamlarga qarab rivojlanishda davom etar ekan, gofret qadoqlashda termal stressni nazorat qilish talablari tobora qattiqlashib bormoqda. Granit asoslari past termal kengayish koeffitsienti, termal barqarorlik va tebranishlarni kamaytirishda keng qamrovli afzalliklari bilan gofret qadoqlash sifatini yaxshilash va termal stress ta'sirini kamaytirish uchun asosiy tanlovga aylandi. Ular yarimo'tkazgich sanoatining barqaror rivojlanishini ta'minlashda tobora muhim rol o'ynamoqda.
Xabar vaqti: 2025-yil 15-may