سيمي ڪنڊڪٽر مرڻ واري عمل ۽ سامان تي تحقيق

سيمي ڪنڊڪٽر مرڻ تي مطالعوڳنڍڻ جو عمل، بشمول چپپڻ وارو بانڊنگ عمل ، ايٽيڪڪ بانڊنگ پروسيس ، نرم سولڊر بانڊنگ پروسيس ، سلور سينٽرنگ بانڊنگ پروسيس ، گرم پريسنگ بانڊنگ عمل ، فلپ چپ بانڊنگ عمل. قسم ۽ اهم ٽيڪنيڪل اشارن جي سيمي ڪنڊڪٽر مرڻ واري سامان جو تعارف متعارف ڪرايو ويو آهي، ترقي جي صورتحال جو تجزيو ڪيو ويو آهي، ۽ ترقي جي رجحان جو امڪان آهي.

 

1 سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري ۽ پيڪنگنگ جو جائزو

سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري خاص طور تي شامل آهي اپ اسٽريم سيمي ڪنڊڪٽر مواد ۽ سامان، وچ واري سيمي ڪنڊڪٽر جي پيداوار، ۽ هيٺيون اسٽريم ايپليڪيشنون. منهنجي ملڪ جي سيمي ڪنڊيڪٽر انڊسٽري دير سان شروع ٿي، پر لڳ ڀڳ ڏهن سالن جي تيز ترقي کان پوءِ، منهنجو ملڪ دنيا جو سڀ کان وڏو سيمي ڪنڊڪٽر پراڊڪٽ صارف مارڪيٽ ۽ دنيا جي سڀ کان وڏي سيمي ڪنڊڪٽر سامان مارڪيٽ بڻجي ويو آهي. سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري تيزيءَ سان ترقي ڪري رهي آهي هڪ نسل جي سامان، هڪ نسل جي عمل، ۽ هڪ نسل جي شين جي صورت ۾. سيمي ڪنڊڪٽر جي عمل ۽ سامان تي تحقيق صنعت جي مسلسل ترقي لاءِ بنيادي محرڪ قوت آهي ۽ سيمي ڪنڊڪٽر پروڊڪٽس جي صنعتي ۽ وڏي پيداوار جي ضمانت آهي.

 

سيميڪنڊڪٽر پيڪنگنگ ٽيڪنالاجي جي ترقي جي تاريخ چپ ڪارڪردگي جي مسلسل سڌاري ۽ سسٽم جي مسلسل گھٽتائي جي تاريخ آهي. پيڪنگنگ ٽيڪنالاجي جي اندروني ڊرائيونگ قوت اعليٰ اسمارٽ فونز جي شعبي کان ترقي ڪئي آهي جهڙوڪ اعليٰ ڪارڪردگي ڪمپيوٽنگ ۽ مصنوعي ذهانت. سيمي ڪنڊڪٽر پيڪنگنگ ٽيڪنالاجي جي ترقي جا چار مرحلا ٽيبل 1 ۾ ڏيکاريا ويا آهن.

جيئن ته سيمي ڪنڊڪٽر ليٿوگرافي جي عمل جا نوڊس 10 nm، 7 nm، 5 nm، 3 nm ۽ 2 nm ڏانهن وڌندا آهن، آر اينڊ ڊي ۽ پيداوار جي لاڳت وڌندي رهي ٿي، پيداوار جي شرح گهٽجي ٿي، ۽ مور جو قانون سست ٿئي ٿو. صنعتي ترقي جي رجحانن جي نقطه نظر کان، في الحال ٽرانزيٽر جي کثافت جي جسماني حدن ۽ پيداوار جي خرچن ۾ وڏي واڌ جي ڪري، پيڪنگنگ ترقي ڪري رهي آهي ننڍڙي، اعلي کثافت، اعلي ڪارڪردگي، تيز رفتار، تيز تعدد، ۽ اعلي انضمام جي هدايت ۾. سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري مور کان پوءِ واري دور ۾ داخل ٿي چڪي آهي، ۽ ترقي يافته عمل هاڻي صرف ويفر ٺاهڻ واري ٽيڪنالاجي نوڊس جي ترقي تي ڌيان نه ڏئي رهيا آهن، پر آهستي آهستي ترقي يافته پيڪنگنگ ٽيڪنالاجي ڏانهن رخ ڪري رهيا آهن. ترقي يافته پيڪنگنگ ٽيڪنالاجي نه رڳو ڪم کي بهتر ڪري سگهي ٿي ۽ پيداوار جي قيمت وڌائي سگهي ٿي، پر موثر طريقي سان پيداوار جي قيمتن کي گهٽائي، مور جي قانون کي جاري رکڻ لاء هڪ اهم رستو بنجي. هڪ پاسي، بنيادي ذرو ٽيڪنالاجي پيچيده سسٽم کي ڪيترن ئي پيڪنگنگ ٽيڪنالاجيز ۾ ورهائڻ لاء استعمال ڪيو ويو آهي جيڪي heterogeneous ۽ heterogeneous پيڪنگنگ ۾ پيڪيج ڪري سگهجن ٿيون. ٻئي طرف، مربوط سسٽم ٽيڪنالاجي مختلف مواد ۽ ساخت جي ڊوائيسز کي ضم ڪرڻ لاء استعمال ڪيو ويندو آهي، جنهن ۾ منفرد فنڪشنل فائدا آهن. مختلف مواد جي ڪيترن ئي افعال ۽ ڊوائيسز جي انضمام کي مائڪرو اليڪٽرانڪس ٽيڪنالاجي استعمال ڪندي محسوس ڪيو ويو آهي، ۽ انٽيگريڊ سرڪٽس کان انٽيگريڊ سسٽم تائين ترقي محسوس ڪئي وئي آهي.

 

سيمي ڪنڊڪٽر پيڪنگنگ چپ جي پيداوار لاءِ شروعاتي نقطي آهي ۽ چپ جي اندروني دنيا ۽ خارجي نظام جي وچ ۾ هڪ پل آهي. في الحال، روايتي سيمڪنڊڪٽر پيڪنگنگ ۽ ٽيسٽنگ ڪمپنين کان علاوه، سيمڪنڊڪٽرويفرفاؤنڊريز، سيمڪنڊڪٽر ڊيزائن ڪمپنيون، ۽ انٽيگريٽيڊ پرزنٽ ڪمپنيون فعال طور تي ترقي يافته پيڪنگنگ يا لاڳاپيل اهم پيڪنگنگ ٽيڪنالاجيز کي ترقي ڪري رهيون آهن.

 

روايتي پيڪنگنگ ٽيڪنالاجي جي مکيه عمل آهنويفرٿلهي ڪرڻ، ڪٽڻ، ڊائي بانڊنگ، وائر بانڊنگ، پلاسٽڪ سيلنگ، اليڪٽرروپليٽنگ، رِب ڪٽڻ ۽ مولڊنگ وغيره. انهن مان، ڊائي بانڊنگ عمل تمام پيچيده ۽ نازڪ پيڪنگنگ عملن مان هڪ آهي، ۽ ڊائي بانڊنگ پروسيسنگ سامان پڻ هڪ آهي. سيمي ڪنڊڪٽر پيڪنگنگ ۾ سڀ کان وڌيڪ نازڪ بنيادي سامان، ۽ سڀ کان وڌيڪ مارڪيٽ جي قيمت سان گڏ پيڪنگنگ سامان مان هڪ آهي. جيتوڻيڪ ترقي يافته پيڪنگنگ ٽيڪنالاجي استعمال ڪري ٿي فرنٽ-اينڊ پروسيس جهڙوڪ ليٿوگرافي، ايچنگ، ميٽيلائيزيشن، ۽ پلانرائيزيشن، سڀ کان اهم پيڪنگنگ عمل اڃا تائين مرڻ وارو عمل آهي.

 

2 سيمي ڪنڊڪٽر مرڻ جو عمل

2.1 جائزو

ڊائي بانڊنگ جي عمل کي چِپ لوڊنگ، ڪور لوڊنگ، ڊائي بانڊنگ، چپ بانڊنگ پروسيس وغيره به چئبو آهي. ڊائي بانڊنگ جو عمل تصوير 1 ۾ ڏيکاريو ويو آهي. عام طور تي ڊاء بانڊنگ کي ويلڊنگ هيڊ استعمال ڪندي ويفر مان چپ کڻڻ کي چئبو آهي. ويڪيوم استعمال ڪندي سکشن نوزل، ۽ ان کي ليڊ فريم يا پيڪنگنگ سبسٽريٽ جي مقرر ڪيل پيڊ ايريا تي رکو بصري هدايت جي تحت، انهي ڪري ته چپ ۽ پيڊ بانڊ ۽ مقرر ٿيل آهن. مرڻ جي بانڊنگ جي عمل جي معيار ۽ ڪارڪردگي سڌو سنئون بعد ۾ وائر بانڊنگ جي معيار ۽ ڪارڪردگي تي اثر انداز ٿيندي، تنهنڪري مرڻ بانڊنگ سيمي ڪنڊڪٽر جي پٺتي واري عمل ۾ اهم ٽيڪنالاجي مان هڪ آهي.

 

مختلف سيمي ڪنڊڪٽر پراڊڪٽ پيڪنگنگ جي عملن لاءِ، في الحال ڇهه مکيه ڊاءِ بانڊنگ پروسيسنگ ٽيڪنالاجيون آهن، يعني Adhesive bonding، eutectic bonding، Soft Solder bonding، Silver sintering bonding، Hot Pressing bonding، ۽ flip-chip bonding. سٺي چپ بانڊنگ حاصل ڪرڻ لاءِ ضروري آهي ته مرڻ واري عمل ۾ اهم عمل عناصر هڪ ٻئي سان تعاون ڪن، خاص طور تي مرڻ واري بانڊنگ مواد، درجه حرارت، وقت، دٻاءُ ۽ ٻيا عنصر شامل آهن.

 

2. 2 Adhesive bonding عمل

چپپڻ واري بانڊنگ جي دوران، چپ کي رکڻ کان اڳ ليڊ فريم يا پيڪيج جي سبسٽريٽ تي چپپڻ جي هڪ خاص مقدار کي لاڳو ڪرڻ جي ضرورت آهي، ۽ پوءِ ڊائي بانڊنگ هيڊ چپ کي کڻندو آهي، ۽ مشين وژن جي رهنمائي ذريعي، چپ کي صحيح طور تي بانڊنگ تي رکيل آهي. ليڊ فريم يا پيڪيج جي سبسٽريٽ جي پوزيشن چپڪندڙ سان گڏ ٿيل آهي، ۽ هڪ خاص ڊيو بانڊنگ فورس کي مرڻ ذريعي چپ تي لاڳو ڪيو ويندو آهي. بانڊنگ مشين هيڊ، چپ ۽ ليڊ فريم يا پيڪيج جي سبسٽريٽ جي وچ ۾ هڪ چپپڻ واري پرت ٺاهيندي، جيئن چپ کي بانڊنگ، انسٽال ڪرڻ ۽ درست ڪرڻ جو مقصد حاصل ڪري سگهجي. هي مرڻ واري عمل کي گلو بانڊنگ عمل پڻ سڏيو ويندو آهي ڇاڪاڻ ته مرڻ واري بانڊنگ مشين جي اڳيان چپڪندڙ کي لاڳو ڪرڻ جي ضرورت آهي.

 

عام طور تي استعمال ٿيل چپڪندڙن ۾ سيمي ڪنڊڪٽر مواد شامل آهن جهڙوڪ epoxy رال ۽ conductive چاندي جي پيسٽ. چپپڻ وارو بانڊنگ سڀ کان وڏي پيماني تي استعمال ٿيل سيمي ڪنڊڪٽر چپ مرڻ وارو عمل آهي ڇاڪاڻ ته اهو عمل نسبتا سادو آهي، قيمت گهٽ آهي، ۽ مواد جي هڪ قسم استعمال ڪري سگهجي ٿو.

 

2.3 Eutectic بانڊنگ جو عمل

eutectic بانڊنگ دوران، eutectic بانڊنگ مواد عام طور تي چپ يا ليڊ فريم جي تري تي اڳ ۾ لاڳو ڪيو ويندو آهي. Eutectic بانڊنگ سامان چپ کي کڻندو آهي ۽ مشين وژن سسٽم جي رهنمائي ڪندو آهي چپ کي درست طور تي ليڊ فريم جي لاڳاپيل بانڊنگ پوزيشن تي رکي. چپ ۽ ليڊ فريم هڪ ايڪٽيڪڪ بانڊنگ انٽرفيس ٺاهي ٿو چپ ۽ پيڪيج جي وچ ۾ گرمي ۽ دٻاء جي گڏيل عمل تحت. eutectic بانڊنگ عمل اڪثر ڪري ليڊ فريم ۽ سيرامڪ سبسٽريٽ پيڪنگنگ ۾ استعمال ٿيندو آهي.

 

Eutectic بانڊنگ مواد عام طور تي هڪ خاص درجه حرارت تي ٻن مواد سان ملايا ويندا آهن. عام طور تي استعمال ٿيندڙ مواد ۾ سونا ۽ ٽين، سون ۽ سلڪون وغيره شامل آهن. ايٽيڪڪ بانڊنگ جي عمل کي استعمال ڪرڻ دوران، ٽريڪ ٽرانسميشن ماڊل جتي ليڊ فريم واقع آهي، فريم کي اڳ ۾ گرم ڪندو. eutectic بانڊنگ جي عمل جي اصليت جي ڪنجي اها آهي ته eutectic بانڊنگ مواد ٻن جزن واري مواد جي پگھلڻ واري نقطي کان تمام گهٽ درجه حرارت تي پگھلجي سگهي ٿو هڪ بانڊ ٺاهي. ايٽيڪڪ بانڊنگ جي عمل دوران فريم کي آڪسائيڊ ٿيڻ کان روڪڻ لاءِ، ايٽيڪڪ بانڊنگ پروسيس پڻ اڪثر حفاظتي گيس استعمال ڪندو آهي جهڙوڪ هائڊروجن ۽ نائٽروجن مليل گيس کي ٽريڪ ۾ داخل ٿيڻ لاءِ ليڊ فريم کي بچائڻ لاءِ.

 

2. 4 نرم سولڊر بانڊنگ عمل

جڏهن نرم سولڊر بانڊنگ، چپ کي رکڻ کان اڳ، ليڊ فريم تي بانڊنگ پوزيشن کي ٽين ڪيو ويندو آهي ۽ دٻايو ويندو آهي، يا ڊبل ٽين ڪيو ويندو آهي، ۽ ليڊ فريم کي ٽريڪ ۾ گرم ڪرڻ جي ضرورت آهي. نرم سولڊر بانڊنگ جي عمل جو فائدو سٺو حرارتي چالکائي آهي، ۽ نقصان اهو آهي ته اهو آڪسائيڊ ڪرڻ آسان آهي ۽ اهو عمل نسبتا پيچيده آهي. اهو پاور ڊوائيسز جي ليڊ فريم پيڪنگنگ لاءِ موزون آهي، جهڙوڪ ٽرانسسٽر آئوٽ لائن پيڪنگنگ.

 

2. 5 سلور sintering bonding عمل

موجوده ٽين نسل جي پاور سيميڪنڊڪٽر چپ لاءِ سڀ کان وڌيڪ واعدو ڪندڙ بانڊنگ عمل دھاتي ذرڙي sintering ٽيڪنالاجي جو استعمال آهي، جيڪو پوليمر کي ملائي ٿو جهڙوڪ epoxy resin ڪنيڪشن لاءِ ذميوار گلو ۾. اهو شاندار برقي چالکائي، حرارتي چالکائي، ۽ اعلي درجه حرارت جي خدمت جون خاصيتون آهن. اهو پڻ هڪ اهم ٽيڪنالاجي آهي وڌيڪ ڪاميابين لاءِ ٽين نسل جي سيمي ڪنڊڪٽر پيڪنگنگ ۾ تازن سالن ۾.

 

2.6 Thermocompression بانڊنگ عمل

پيڪنگنگ ايپليڪيشن ۾ اعليٰ ڪارڪردگي واري ٽي-dimensional انٽيگريٽڊ سرڪٽس، چپ ان پٽ/آئوٽ پٽ پچ، بمپ سائيز ۽ پچ جي مسلسل گھٽتائي جي ڪري، سيمڪڊڪٽر ڪمپني Intel هڪ thermocompression بانڊنگ عمل شروع ڪيو آهي ترقي يافته ننڍي پچ بانڊنگ ايپليڪيشنن لاءِ، بانڊنگ ننڍي. 40 کان 50 μm جي پچ سان چپس کي ٽوڙيو 10 μm Thermocompression bonding عمل چپ کان wafer ۽ چپ کان substrate اپليڪيشن لاء مناسب آهي. هڪ تيز گھڻن قدمن واري عمل جي طور تي، thermocompression بانڊنگ عمل کي پروسيس ڪنٽرول مسئلن ۾ چيلينجز کي منهن ڏيڻو پوي ٿو، جهڙوڪ غير برابر درجه حرارت ۽ ننڍي مقدار جي سولڊر جي غير قابو پگھلڻ. thermocompression bonding دوران، گرمي پد، دٻاء، پوزيشن، وغيره کي درست ڪنٽرول گهرجن کي پورو ڪرڻ گهرجي.

 

2.7 فلپ چپ بانڊنگ عمل

فلپ چپ بانڊنگ جي عمل جو اصول تصوير 2 ۾ ڏيکاريو ويو آهي. فلپ ميڪانيزم چپ کي ويفر مان کڻي ٿو ۽ چپ کي منتقل ڪرڻ لاءِ ان کي 180° تي ڦٽو ڪري ٿو. سولڊرنگ هيڊ نوزل ​​چپ کي فلپ ميڪانيزم مان کڻندو آهي، ۽ چپ جي بمپ جي هدايت هيٺئين طرف آهي. ويلڊنگ هيڊ نوزل ​​کان پوءِ پيڪنگنگ سبسٽريٽ جي چوٽي ڏانهن هليو وڃي ٿو، اهو بانڊ ڏانهن هيٺ هلي ٿو ۽ چپ کي پيڪنگنگ سبسٽريٽ تي فڪس ڪري ٿو.

 

فلپ چپ پيڪنگنگ هڪ ترقي يافته چپ بين الاقوامي ڪنيڪشن ٽيڪنالاجي آهي ۽ ترقي يافته پيڪنگنگ ٽيڪنالاجي جي مکيه ترقي جي هدايت بڻجي وئي آهي. ان ۾ اعلي کثافت، اعلي ڪارڪردگي، پتلي ۽ مختصر جا خاصيتون آهن، ۽ صارفين جي اليڪٽرانڪ شين جهڙوڪ اسمارٽ فونز ۽ ٽيبلٽس جي ترقي جي ضرورتن کي پورو ڪري سگھن ٿا. فلپ چپ بانڊنگ وارو عمل پيڪنگنگ جي قيمت کي گھٽ ڪري ٿو ۽ اسٽيڪ ٿيل چپس ۽ ٽي ماڊل پيڪنگنگ کي محسوس ڪري سگھي ٿو. اهو وڏي پيماني تي پيڪنگنگ ٽيڪنالاجي جي شعبن ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي جهڙوڪ 2.5D / 3D مربوط پيڪنگنگ، ويفر-سطح پيڪنگنگ، ۽ سسٽم-سطح پيڪنگنگ. فلپ چپ بانڊنگ جو عمل سڀ کان وڏي پيماني تي استعمال ٿيل آهي ۽ سڀ کان وڏي پيماني تي استعمال ٿيل سولڊ مرڻ وارو عمل جديد پيڪنگنگ ٽيڪنالاجي ۾ آهي.