Чипті қаптамадағы мыс фольгасының қолданылуы

Мыс фольгаоның электр өткізгіштігі, жылу өткізгіштігі, өңделуі және үнемділігі арқасында чипті қаптамада маңыздырақ болып келеді. Мұнда оның чипті қаптамадағы арнайы қолданбаларының егжей-тегжейлі талдауы берілген:

1. Мыс сымды байланыстыру

• Алтын немесе алюминий сымын ауыстыру: Дәстүрлі түрде алтын немесе алюминий сымдар чиптің ішкі схемасын сыртқы сымдарға электрлік қосу үшін чиптің қаптамасында қолданылған. Дегенмен, мыс өңдеу технологиясының жетістіктері мен шығындарды ескере отырып, мыс фольга және мыс сым біртіндеп негізгі таңдауға айналады. Мыстың электр өткізгіштігі алтынның шамамен 85-95% құрайды, бірақ оның құны шамамен оннан бір бөлігін құрайды, бұл оны жоғары өнімділік пен экономикалық тиімділік үшін тамаша таңдау жасайды.
• Жақсартылған электр өнімділігі: Мыс сымды байланыстыру жоғары жиілікті және жоғары ток қолданбаларында төмен қарсылықты және жақсырақ жылу өткізгіштікті ұсынады, чиптердің өзара қосылымдарындағы қуат жоғалуын тиімді азайтады және жалпы электрлік өнімділікті жақсартады. Осылайша, мыс фольганы байланыстыру процестерінде өткізгіш материал ретінде пайдалану шығындарды арттырмай, орау тиімділігі мен сенімділігін арттыруға болады.
• Электродтар мен микробұдырларда қолданылады: Флип-чипті қаптамада чип оның бетіндегі кіріс/шығыс (кіру/шығару) төсемдері орама астарындағы тізбекке тікелей жалғанатындай етіп аударылады. Мыс фольгасы электродтар мен микробұдырларды жасау үшін қолданылады, олар тікелей негізге дәнекерленген. Мыстың төмен жылу кедергісі және жоғары өткізгіштігі сигналдар мен қуаттың тиімді берілуін қамтамасыз етеді.
• Сенімділік және жылуды басқару: Электромиграцияға және механикалық беріктікке жақсы төзімділігінің арқасында мыс әртүрлі жылулық циклдар мен ток тығыздықтарында жақсырақ ұзақ мерзімді сенімділікті қамтамасыз етеді. Бұған қоса, мыстың жоғары жылу өткізгіштігі микросхеманың жұмысы кезінде пайда болған жылуды субстратқа немесе жылу қабылдағышқа жылдам таратуға көмектеседі, бұл қаптаманың жылуды басқару мүмкіндіктерін арттырады.
• Қорғасын жақтау материалы: Мыс фольгақорғасын рамасының қаптамасында, әсіресе қуат құрылғыларының қаптамасында кеңінен қолданылады. Қорғасын жақтауы жоғары өткізгіштігі мен жақсы жылу өткізгіштігі бар материалдарды қажет ететін микросхема үшін құрылымдық тірек пен электрлік қосылымды қамтамасыз етеді. Мыс фольга осы талаптарға жауап береді, жылуды тарату мен электрлік өнімділікті жақсарта отырып, орау шығындарын тиімді төмендетеді.
• Беттік өңдеу әдістері: Практикалық қолданбаларда мыс фольга тотығудың алдын алу және дәнекерлеуді жақсарту үшін никель, қалайы немесе күміс жалату сияқты беттік өңдеулерден жиі өтеді. Бұл өңдеулер қорғасын рамасының қаптамасындағы мыс фольгасының беріктігі мен сенімділігін одан әрі арттырады.
• Көп чипті модульдердегі өткізгіш материал: Пакеттегі жүйе технологиясы жоғары интеграция мен функционалдық тығыздыққа қол жеткізу үшін бірнеше чиптер мен пассивті құрамдастарды бір бумаға біріктіреді. Мыс фольга ішкі біріктіруші тізбектерді өндіру үшін қолданылады және ток өткізгіш жол ретінде қызмет етеді. Бұл қолданба шектеулі орау кеңістігінде жоғары өнімділікке қол жеткізу үшін мыс фольгасының жоғары өткізгіштігі мен ультра жұқа сипаттамалары болуын талап етеді.
• РЖ және миллиметрлік толқын қолданбалары: Мыс фольга сонымен қатар SiP жүйесіндегі жоғары жиілікті сигнал беру схемаларында, әсіресе радиожиілік (РЖ) және миллиметрлік толқын қолданбаларында шешуші рөл атқарады. Оның төмен жоғалту сипаттамалары және тамаша өткізгіштігі сигналдың әлсіреуін тиімді азайтуға және осы жоғары жиілікті қолданбаларда жіберу тиімділігін арттыруға мүмкіндік береді.
• Қайта бөлу қабаттарында (RDL) қолданылады: Желдеткіш қаптамада мыс фольга қайта бөлу қабатын құру үшін пайдаланылады, бұл технология микросхеманың енгізу/шығаруын үлкенірек аумаққа қайта таратады. Мыс фольгасының жоғары өткізгіштігі мен жақсы адгезиясы оны қайта бөлу қабаттарын құру, енгізу/шығару тығыздығын арттыру және көп чипті интеграцияны қолдау үшін тамаша материал етеді.
• Өлшемді азайту және сигналдың тұтастығы: Қайта тарату қабаттарында мыс фольгасын қолдану сигнал беру тұтастығы мен жылдамдығын жақсарта отырып, пакет өлшемін азайтуға көмектеседі, бұл мобильді құрылғыларда және қаптаманың кішірек өлшемдерін және жоғары өнімділікті қажет ететін өнімділігі жоғары есептеу қолданбаларында әсіресе маңызды.
• Мыс фольгасының жылу қабылдағыштары және жылу арналары: Тамаша жылу өткізгіштігінің арқасында мыс фольга жиі чиптен пайда болатын жылуды сыртқы салқындату құрылымдарына жылдам тасымалдауға көмектесу үшін чиптің қаптамасындағы жылу қабылдағыштарда, жылу арналарында және термиялық интерфейс материалдарында қолданылады. Бұл қолданба процессорлар, графикалық процессорлар және қуатты басқару чиптері сияқты температураны дәл бақылауды қажет ететін жоғары қуатты чиптер мен пакеттерде әсіресе маңызды.
• Through-Silicon Via (TSV) технологиясында қолданылады: 2.5D және 3D чипті орау технологияларында мыс фольгасы чиптер арасындағы тік өзара байланысты қамтамасыз ете отырып, кремний арқылы өтетін жолдар үшін өткізгіш толтырғыш материал жасау үшін пайдаланылады. Мыс фольгасының жоғары өткізгіштігі мен өңделуі оны осы озық орау технологияларында таңдаулы материалға айналдырады, жоғары тығыздықты біріктіруді және қысқа сигнал жолдарын қолдайды, осылайша жүйенің жалпы өнімділігін арттырады.

2. Флип-чипті орау

3. Қорғасын рамасының қаптамасы

4. Пакеттегі жүйе (SiP)

5. Желдеткіш қаптама

6. Жылумен басқару және жылуды диссипациялау қолданбалары

7. Жетілдірілген орау технологиялары (мысалы, 2.5D және 3D қаптамалары)

Тұтастай алғанда, мыс фольганы чипті қаптамада қолдану дәстүрлі өткізгіш қосылыстармен және термиялық басқарумен шектелмейді, бірақ флип-чип, жүйе-пакет, желдеткіш қаптама және 3D орау сияқты дамып келе жатқан орау технологияларына таралады. Мыс фольгасының көп функционалды қасиеттері мен тамаша өнімділігі чипті қаптаманың сенімділігін, өнімділігін және үнемділігін арттыруда шешуші рөл атқарады.