ሴሚኮንዳክተር ይሞታሉ ትስስር ሂደት እና መሣሪያዎች ላይ ምርምር

በሴሚኮንዳክተር ዳይ ላይ ጥናትየማገናኘት ሂደት, ተለጣፊ ትስስር ሂደትን ጨምሮ፣ eutectic bonding ሂደት፣ ለስላሳ የሽያጭ ማያያዣ ሂደት፣ የብር ንክኪ የመተሳሰሪያ ሂደት፣ የሙቅ ግፊት ትስስር ሂደት፣ የፍሊፕ ቺፕ ትስስር ሂደት። የሴሚኮንዳክተር ሞት ትስስር መሳሪያዎች ዓይነቶች እና አስፈላጊ ቴክኒካል አመላካቾች ገብተዋል ፣ የእድገት ደረጃው ተተነተነ እና የእድገት አዝማሚያ ይጠበቃል።

 

1 ሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪ እና ማሸግ አጠቃላይ እይታ

ሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪው በተለይ ወደላይ ሴሚኮንዳክተር ቁሳቁሶችን እና መሳሪያዎችን፣ መካከለኛ ሴሚኮንዳክተር ማምረቻ እና የታችኛው ተፋሰስ አፕሊኬሽኖችን ያጠቃልላል። የሀገሬ ሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪ ዘግይቶ ጀምሯል፣ ነገር ግን ወደ አስር አመታት ከሚጠጋ ፈጣን እድገት በኋላ ሀገሬ የአለም ትልቁ ሴሚኮንዳክተር ምርት የሸማች ገበያ እና የአለም ትልቁ ሴሚኮንዳክተር መሳሪያዎች ገበያ ሆናለች። ሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪው በአንድ መሣሪያ፣ በሂደት እና በአንድ የምርት ትውልድ ሁነታ በፍጥነት እያደገ ነው። በሴሚኮንዳክተር ሂደት እና በመሳሪያዎች ላይ የተደረገው ምርምር ለኢንዱስትሪው ቀጣይነት ያለው እድገት እና ለሴሚኮንዳክተር ምርቶች ኢንዱስትሪያላይዜሽን እና የጅምላ ምርት ዋስትና ዋና አንቀሳቃሽ ኃይል ነው።

 

የሴሚኮንዳክተር ማሸግ ቴክኖሎጂ እድገት ታሪክ የቺፕ አፈፃፀም ቀጣይነት ያለው መሻሻል እና የስርዓቶች ቀጣይነት ያለው ዝቅተኛነት ታሪክ ነው። የማሸጊያ ቴክኖሎጂ ውስጣዊ አንቀሳቃሽ ሃይል ከከፍተኛ ደረጃ ስማርት ፎኖች ወደ ከፍተኛ አፈፃፀም ኮምፒዩቲንግ እና አርቴፊሻል ኢንተለጀንስ ወደመሳሰሉት ዘርፎች ተሻሽሏል። የሴሚኮንዳክተር ማሸጊያ ቴክኖሎጂ እድገት አራት ደረጃዎች በሰንጠረዥ 1 ውስጥ ይታያሉ.

የሴሚኮንዳክተር ሊቶግራፊ ሂደት አንጓዎች ወደ 10 nm፣ 7 nm፣ 5 nm፣ 3 nm እና 2 nm ሲሄዱ፣ የ R&D እና የምርት ወጪዎች እየጨመሩ ይሄዳሉ፣ የምርት መጠኑ ይቀንሳል፣ እና የሙር ህግ ፍጥነቱን ይቀንሳል። በአሁኑ ጊዜ ትራንዚስተር ጥግግት ያለውን አካላዊ ገደብ እና የማኑፋክቸሪንግ ወጪ ውስጥ ግዙፍ ጭማሪ የተገደበ የኢንዱስትሪ ልማት አዝማሚያዎች አንፃር, ማሸግ ወደ miniaturization አቅጣጫ እያደገ ነው, ከፍተኛ ጥግግት, ከፍተኛ አፈጻጸም, ከፍተኛ ፍጥነት, ከፍተኛ ድግግሞሽ, እና ከፍተኛ ውህደት. ሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪ ወደ ድህረ-ሙር ዘመን ገብቷል፣ እና የተራቀቁ ሂደቶች በዋፈር ማምረቻ ቴክኖሎጂ አንጓዎች እድገት ላይ ብቻ ያተኮሩ ናቸው ፣ ግን ቀስ በቀስ ወደ የላቀ የማሸጊያ ቴክኖሎጂ ይቀየራሉ። የላቀ የማሸጊያ ቴክኖሎጂ ተግባራትን ማሻሻል እና የምርት ዋጋን መጨመር ብቻ ሳይሆን የማኑፋክቸሪንግ ወጪዎችን በብቃት በመቀነስ የሙር ህግን ለመቀጠል ጠቃሚ መንገድ ይሆናል። በአንድ በኩል፣ የኮር ቅንጣቢ ቴክኖሎጂ ውስብስብ ስርዓቶችን ወደ ብዙ የማሸጊያ ቴክኖሎጂዎች ለመከፋፈል ይጠቅማል፣ እነዚህም በተለያዩ እና የተለያዩ ማሸጊያዎች ውስጥ ሊታሸጉ ይችላሉ። በሌላ በኩል የተቀናጀ የስርዓት ቴክኖሎጂ የተለያዩ ቁሳቁሶችን እና መዋቅሮችን መሳሪያዎችን ለማዋሃድ ጥቅም ላይ ይውላል, ይህም ልዩ ተግባራዊ ጥቅሞች አሉት. የበርካታ ተግባራት እና የተለያዩ ቁሳቁሶች መሳሪያዎች ውህደት የማይክሮኤሌክትሮኒክስ ቴክኖሎጂን በመጠቀም እና ከተዋሃዱ ወረዳዎች ወደ የተዋሃዱ ስርዓቶች እድገት እውን ይሆናል.

 

ሴሚኮንዳክተር ማሸግ ለቺፕ ማምረት መነሻ እና በቺፑ ውስጣዊ አለም እና በውጫዊ ስርዓት መካከል ድልድይ ነው። በአሁኑ ጊዜ, ከተለምዷዊ ሴሚኮንዳክተር ማሸጊያ እና የሙከራ ኩባንያዎች በተጨማሪ ሴሚኮንዳክተርዋፈርፋውንዴሪስ፣ ሴሚኮንዳክተር ዲዛይን ኩባንያዎች እና የተዋሃዱ አካላት ኩባንያዎች የላቁ ማሸጊያዎችን ወይም ተዛማጅ የቁልፍ ማሸጊያ ቴክኖሎጂዎችን በንቃት እያሳደጉ ናቸው።

 

የባህላዊ ማሸጊያ ቴክኖሎጂ ዋና ሂደቶች ናቸውዋፈርመቀነስ፣መቁረጥ፣የሞት ትስስር፣የሽቦ ትስስር፣የፕላስቲክ መታተም፣ኤሌክትሮፕላንት፣የጎድን አጥንት መቁረጥ እና መቅረጽ፣ወዘተ ከነዚህም መካከል የዳይ ትስስር ሂደት በጣም ውስብስብ እና ወሳኝ ከሆኑ የማሸጊያ ሂደቶች ውስጥ አንዱ ሲሆን የዳይ ትስስር ሂደት መሳሪያዎችም አንዱ ነው። በሴሚኮንዳክተር ማሸጊያዎች ውስጥ በጣም ወሳኝ የሆኑት ዋና መሳሪያዎች, እና ከፍተኛ የገበያ ዋጋ ካላቸው ማሸጊያ መሳሪያዎች አንዱ ነው. ምንም እንኳን የላቀ የማሸግ ቴክኖሎጂ እንደ ሊቶግራፊ፣ ኢቲንግ፣ ሜታላይዜሽን እና ፕላኔሬሽን የመሳሰሉ የፊት-መጨረሻ ሂደቶችን ቢጠቀምም፣ በጣም አስፈላጊው የማሸጊያ ሂደት አሁንም የሞት ትስስር ሂደት ነው።

 

2 ሴሚኮንዳክተር ዳይ ትስስር ሂደት

2.1 አጠቃላይ እይታ

የዳይ ትስስር ሂደት ደግሞ ቺፕ ሎድንግ፣ኮር ጭነት፣ዳይ ቦንድዲንግ፣ቺፕ ትስስር ሂደት፣ወዘተ ይባላል። ቫክዩም በመጠቀም የመምጠጥ ኖዝል ፣ እና ቺፑ እና ንጣፉ ተጣብቀው እና ተስተካክለው እንዲቆዩ በተዘጋጀው በእርሳስ ፍሬም ወይም በማሸጊያው ንጣፍ ላይ በተዘጋጀው የእይታ መመሪያ ላይ ያድርጉት። የዳይ ትስስር ሂደት ጥራት እና ቅልጥፍና በቀጥታ የሚቀጥለው የሽቦ ትስስር ጥራት እና ቅልጥፍና ላይ ተጽእኖ ይኖረዋል፣ ስለዚህ የሞት ትስስር በሴሚኮንዳክተር የኋላ-መጨረሻ ሂደት ውስጥ ካሉት ቁልፍ ቴክኖሎጂዎች አንዱ ነው።

 

ለተለያዩ ሴሚኮንዳክተር ምርት ማሸግ ሂደቶች በአሁኑ ጊዜ ስድስት ዋና ዋና የሞት ትስስር ሂደት ቴክኖሎጂዎች አሉ እነሱም ተለጣፊ ቦንድንግ፣ eutectic bonding፣ soft solder bonding፣ የብር ሲንተሪንግ ቦንድ፣ ትኩስ ግፊት ቦንድ እና ፍሊፕ-ቺፕ ቦንድ። ጥሩ የቺፕ ትስስርን ለማግኘት በሟች ትስስር ሂደት ውስጥ ዋና ዋና የሂደቱ ንጥረ ነገሮች እርስ በርስ እንዲተባበሩ ማድረግ አስፈላጊ ነው, በተለይም የሞት ማያያዣ ቁሳቁሶችን, የሙቀት መጠንን, ጊዜን, ግፊትን እና ሌሎች አካላትን ያካትታል.

 

2. 2 የማጣበቂያ ሂደት

በማጣበቂያ ትስስር ወቅት ቺፑን ከማስቀመጥዎ በፊት የተወሰነ መጠን ያለው ማጣበቂያ በእርሳስ ፍሬም ወይም በጥቅል ንጣፍ ላይ መተግበር አለበት ፣ ከዚያ የዳይ ትስስር ጭንቅላት ቺፕውን ያነሳል ፣ እና በማሽን እይታ መመሪያ ፣ ቺፑ በትክክል በማጣበቂያው ላይ ይቀመጣል። በማጣበቂያው የተሸፈነ የእርሳስ ፍሬም ወይም የጥቅል ንጣፍ አቀማመጥ ፣ እና የተወሰነ የሞት ትስስር ኃይል በቺፑ ላይ በዳይ ማያያዣ ማሽን ጭንቅላት በኩል ይተገበራል ፣ በቺፑ እና በእርሳስ ፍሬም መካከል ተለጣፊ ንብርብር ይፈጥራል ወይም የጥቅል substrate, ስለዚህ የመተሳሰሪያ, መጫን እና ቺፕ መጠገን ዓላማ ለማሳካት. ይህ የሞት ትስስር ሂደት የማጣበቂያ ሂደት ተብሎም ይጠራል ምክንያቱም ማጣበቂያ በዳይ ማያያዣ ማሽን ፊት መተግበር አለበት።

 

በብዛት ጥቅም ላይ የሚውሉ ማጣበቂያዎች ሴሚኮንዳክተር ቁሳቁሶችን እንደ epoxy resin እና conductive silver paste ያካትታሉ። ተለጣፊ ትስስር በሰፊው ጥቅም ላይ የዋለው ሴሚኮንዳክተር ቺፕ ዳይ ትስስር ሂደት ነው ምክንያቱም ሂደቱ በአንጻራዊነት ቀላል ነው, ዋጋው ዝቅተኛ ነው, እና የተለያዩ ቁሳቁሶችን መጠቀም ይቻላል.

 

2.3 Eutectic ትስስር ሂደት

በ eutectic bonding ወቅት፣ eutectic bonding ቁስ በአጠቃላይ በቺፑ ወይም በእርሳስ ፍሬም ግርጌ ላይ አስቀድሞ ይተገበራል። የኢውቴክቲክ ማያያዣ መሳሪያዎች ቺፑን ያነሳሉ እና በማሽኑ እይታ ስርዓት ይመራሉ ቺፑን በእርሳስ ፍሬም ተጓዳኝ የመተሳሰሪያ ቦታ ላይ በትክክል ለማስቀመጥ። ቺፕ እና የእርሳስ ፍሬም ማሞቂያ እና ግፊት ጥምር እርምጃ ስር ቺፕ እና የጥቅል substrate መካከል eutectic ትስስር በይነገጽ ይፈጥራሉ. የ eutectic ትስስር ሂደት ብዙውን ጊዜ በእርሳስ ፍሬም እና በሴራሚክ ንጣፍ ማሸጊያ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል።

 

የኢውቲክ ማያያዣ ቁሳቁሶች በአጠቃላይ በተወሰነ የሙቀት መጠን በሁለት ቁሳቁሶች ይደባለቃሉ. በብዛት ጥቅም ላይ የዋሉ ቁሳቁሶች ወርቅ እና ቆርቆሮ, ወርቅ እና ሲሊከን, ወዘተ ያካትታሉ. የ eutectic ትስስር ሂደትን በሚጠቀሙበት ጊዜ የእርሳስ ፍሬም የሚገኝበት የትራክ ማስተላለፊያ ሞጁል ፍሬሙን ቀድመው ያሞቀዋል. የ eutectic ትስስር ሂደትን እውን ለማድረግ ቁልፉ የኢዩቲክ ማያያዣ ቁሳቁስ ከሁለቱ ንጥረ ነገሮች የሟሟ ነጥብ በታች በሆነ የሙቀት መጠን በመቅለጥ ትስስር ለመፍጠር ያስችላል። በ eutectic ትስስር ሂደት ውስጥ ክፈፉ ኦክሳይድ እንዳይፈጠር ለመከላከል የ eutectic ቦንድ ሂደት በተጨማሪም የእርሳስ ፍሬሙን ለመጠበቅ ወደ ትራክ ውስጥ ለመግባት እንደ ሃይድሮጂን እና ናይትሮጅን ድብልቅ ጋዝ ያሉ መከላከያ ጋዞችን ይጠቀማል።

 

2. 4 ለስላሳ የሽያጭ ማያያዣ ሂደት

ለስላሳ የሽያጭ ማያያዣ, ቺፑን ከማስቀመጥዎ በፊት, በእርሳስ ፍሬም ላይ ያለው የመገጣጠም ቦታ በቆርቆሮ እና በተጫነ ወይም በድርብ የተሸፈነ ነው, እና የእርሳስ ፍሬሙን በትራክ ውስጥ ማሞቅ ያስፈልጋል. ለስላሳ የሽያጭ ማያያዣ ሂደት ያለው ጥቅም ጥሩ የሙቀት አማቂነት ነው, እና ጉዳቱ በቀላሉ ኦክሳይድ ማድረግ እና ሂደቱ በአንጻራዊነት የተወሳሰበ ነው. እንደ ትራንዚስተር ገላጭ ማሸግ ላሉ የኃይል መሳሪያዎች እርሳስ ፍሬም ማሸጊያ ተስማሚ ነው።

 

2. 5 የብር ብስባሽ ትስስር ሂደት

ለአሁኑ የሶስተኛ-ትውልድ ሃይል ሴሚኮንዳክተር ቺፕ በጣም ተስፋ ሰጪ የመተሳሰሪያ ሂደት የብረታ ብረት ቅንጣቢ ቴክኖሎጅ አጠቃቀም ሲሆን ይህም በኮንዳክቲቭ ሙጫ ውስጥ የግንኙነት ሃላፊነት ያለው እንደ epoxy resin ያሉ ፖሊመሮችን ያቀላቅላል። እጅግ በጣም ጥሩ የኤሌክትሪክ ምቹነት, የሙቀት ማስተላለፊያ እና ከፍተኛ የሙቀት አገልግሎት ባህሪያት አሉት. እንዲሁም በቅርብ ዓመታት ውስጥ በሶስተኛ-ትውልድ ሴሚኮንዳክተር ማሸጊያ ውስጥ ለተጨማሪ ግኝቶች ቁልፍ ቴክኖሎጂ ነው።

 

2.6 ቴርሞኮምፕሬሽን ትስስር ሂደት

ከፍተኛ አፈጻጸም ባለ ሶስት አቅጣጫዊ የተቀናጁ ወረዳዎች የማሸጊያ አተገባበር ውስጥ፣ የቺፕ ኢንተርኮኔክሽን ግብዓት/ውጤት ቃና፣ የጫጫታ መጠን እና ቃና ያለማቋረጥ በመቀነሱ ሴሚኮንዳክተር ኩባንያ ኢንቴል የላቁ አነስተኛ የፒች ትስስር አፕሊኬሽኖች የቴርሞኮምፕሬሽን ትስስር ሂደት ጀምሯል። ከ 40 እስከ 50 μm ወይም 10 μm እንኳ ቢሆን ባክቴክ ቺፕስ። Thermocompression ቦንድ ሂደት ቺፕ-ወደ-wafer እና ቺፕ-ወደ-substrate መተግበሪያዎች ተስማሚ ነው. እንደ ፈጣን ባለብዙ-ደረጃ ሂደት፣ የቴርሞኮምፕሬሽን ትስስር ሂደት በሂደት ቁጥጥር ጉዳዮች ላይ እንደ ወጣ ገባ የሙቀት መጠን እና ከቁጥጥር ውጭ የሆነ አነስተኛ መጠን ያለው ሽያጭ መቅለጥ ያሉ ተግዳሮቶችን ያጋጥመዋል። በቴርሞኮምፕሬሽን ትስስር ወቅት የሙቀት መጠን, ግፊት, አቀማመጥ, ወዘተ ትክክለኛ የቁጥጥር መስፈርቶችን ማሟላት አለባቸው.

 

2.7 ቺፕ ትስስር ሂደት

የፍሊፕ ቺፕ ትስስር ሂደት መርህ በስእል 2 ይታያል። የፍሊፕ ዘዴው ቺፑን ከዋፈር ላይ በማንሳት ቺፑን ለማስተላለፍ 180° ገልብጦታል። የሚሸጠው የጭንቅላት አፍንጫ ቺፑን ከመገልበጥ ዘዴ ያነሳል፣ እና የቺፑው አበጥ አቅጣጫ ወደ ታች ነው። የብየዳ ራስ አፍንጫ ወደ ማሸጊያው substrate አናት ላይ ይንቀሳቀሳል በኋላ, ለማያያዝ ወደ ታች ይንቀሳቀሳል እና ማሸጊያ substrate ላይ ቺፕ ለመጠገን.

 

ፍሊፕ ቺፕ ማሸግ የላቀ የቺፕ ትስስር ቴክኖሎጂ ሲሆን የላቀ የማሸጊያ ቴክኖሎጂ ዋና የእድገት አቅጣጫ ሆኗል። ከፍተኛ ጥግግት, ከፍተኛ አፈጻጸም, ቀጭን እና አጭር ባህሪያት አሉት, እና እንደ ስማርትፎን እና ታብሌቶች ያሉ የሸማቾች የኤሌክትሮኒክስ ምርቶች ልማት መስፈርቶች ማሟላት ይችላሉ. የፍሊፕ ቺፕ ትስስር ሂደት የማሸጊያውን ዋጋ ዝቅ ያደርገዋል እና የተደረደሩ ቺፖችን እና ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ማሸጊያዎችን መገንዘብ ይችላል። እንደ 2.5D/3D የተቀናጀ ማሸጊያ፣ የዋፈር ደረጃ ማሸጊያ እና የስርአት ደረጃ ማሸግ በመሳሰሉ የማሸጊያ ቴክኖሎጂ መስኮች በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል። የፍሊፕ ቺፕ ትስስር ሂደት በከፍተኛ የማሸጊያ ቴክኖሎጂ በስፋት ጥቅም ላይ የዋለ እና በብዛት ጥቅም ላይ የዋለ ጠንካራ የሞት ትስስር ሂደት ነው።