Aplikimet e letrës së bakrit në paketimin e çipave

Letër bakripo bëhet gjithnjë e më e rëndësishme në paketimin e çipave për shkak të përçueshmërisë elektrike të tij, përçueshmërisë termike, përpunueshmërisë dhe efektivitetit të kostos. Këtu është një analizë e hollësishme e aplikacioneve të saj specifike në paketimin e çipave:

1. Lidhja e telit të bakrit

• Zëvendësimi për tela ari ose alumini: Tradicionalisht, telat e arit ose aluminit janë përdorur në paketimin e çipave për të lidhur elektrikisht qarkun e brendshëm të çipit me drejtimet e jashtme. Sidoqoftë, me përparimet në teknologjinë e përpunimit të bakrit dhe konsideratat e kostos, petë bakri dhe tela bakri gradualisht po bëhen zgjedhje kryesore. Përçueshmëria elektrike e bakrit është afërsisht 85-95% ajo e arit, por kostoja e tij është rreth një e dhjeta, duke e bërë atë një zgjedhje ideale për performancë të lartë dhe efikasitet ekonomik.
• Performanca e përmirësuar elektrike: Lidhja e telit të bakrit ofron rezistencë më të ulët dhe përçueshmëri më të mirë termike në aplikime me frekuencë të lartë dhe me rrymë të lartë, duke zvogëluar në mënyrë efektive humbjen e energjisë në ndërlidhjet e çipave dhe përmirësimin e performancës së përgjithshme elektrike. Kështu, përdorimi i letrës së bakrit si një material përçues në proceset e lidhjes mund të përmirësojë efikasitetin e paketimit dhe besueshmërinë pa rritur kostot.
• Përdoret në elektroda dhe mikro-gunga: Në paketimin e flip-chip, çipi është rrokullisur në mënyrë që pads hyrje/dalje (I/O) në sipërfaqen e tij të lidhen drejtpërdrejt me qarkun në substratin e paketës. Petë bakri përdoret për të bërë elektroda dhe mikro-gunga, të cilat janë bashkuar drejtpërdrejt në substrat. Rezistenca e ulët termike dhe përçueshmëria e lartë e bakrit sigurojnë transmetimin efikas të sinjaleve dhe fuqisë.
• Besueshmëria dhe menaxhimi termik: Për shkak të rezistencës së tij të mirë ndaj elektromigrimit dhe forcës mekanike, bakri siguron besueshmëri më të mirë afatgjatë nën cikle termike të ndryshme dhe dendësi aktuale. Për më tepër, përçueshmëria e lartë termike e bakrit ndihmon në shpërndarjen e shpejtë të nxehtësisë të gjeneruar gjatë funksionimit të çipit në substrat ose lavaman nxehtësie, duke rritur aftësitë e menaxhimit termik të paketës.
• Materiali i kornizës së plumbit: Letër bakripërdoret gjerësisht në paketimin e kornizës së plumbit, veçanërisht për paketimin e pajisjes me energji elektrike. Korniza e plumbit siguron mbështetje strukturore dhe lidhje elektrike për çipin, duke kërkuar materiale me përçueshmëri të lartë dhe përçueshmëri të mirë termike. Petë e bakrit i plotëson këto kërkesa, duke zvogëluar në mënyrë efektive kostot e paketimit duke përmirësuar shpërndarjen termike dhe performancën elektrike.
• Teknikat e trajtimit sipërfaqësor: Në aplikimet praktike, petë bakri shpesh i nënshtrohen trajtimeve sipërfaqësore siç janë nikeli, kallaji ose pllaka argjendi për të parandaluar oksidimin dhe për të përmirësuar bashkimin. Këto trajtime përmirësojnë më tej qëndrueshmërinë dhe besueshmërinë e letrës së bakrit në paketimin e kornizës së plumbit.
• Material përcjellës në modulet me shumë chip: Teknologjia e sistemit në pako integron patate të skuqura të shumta dhe përbërës pasiv në një paketë të vetme për të arritur integrim më të lartë dhe densitet funksional. Petë bakri përdoret për të prodhuar qarqe të brendshme ndërlidhëse dhe për të shërbyer si një rrugë aktuale e përcjelljes. Kjo kërkesë kërkon që petë bakri të ketë përçueshmëri të lartë dhe karakteristika ultra të holla për të arritur performancë më të lartë në hapësirën e kufizuar të paketimit.
• Aplikime RF dhe Millimeter-Wave: Petë e bakrit gjithashtu luan një rol vendimtar në qarqet e transmetimit të sinjalit me frekuencë të lartë në SIP, veçanërisht në frekuencën e radios (RF) dhe aplikacionet e valës së milimetrit. Karakteristikat e tij të ulëta të humbjes dhe përçueshmëria e shkëlqyeshme i lejojnë asaj të zvogëlojë zbutjen e sinjalit në mënyrë efektive dhe të përmirësojë efikasitetin e transmetimit në këto aplikime me frekuencë të lartë.
• Përdoret në shtresat e rishpërndarjes (RDL): Në paketimin e tifozëve, petë bakri përdoret për të ndërtuar shtresën e rishpërndarjes, një teknologji që rishpërndan çipin I/O në një zonë më të madhe. Përçueshmëria e lartë dhe ngjitja e mirë e letrës së bakrit e bëjnë atë një material ideal për shtresat e rishpërndarjes së ndërtesave, rritjen e densitetit I/O dhe mbështetjen e integrimit me shumë chip.
• Ulja e madhësisë dhe integriteti i sinjalit: Aplikimi i petë të bakrit në shtresat e rishpërndarjes ndihmon në uljen e madhësisë së paketave ndërsa përmirësoni integritetin dhe shpejtësinë e transmetimit të sinjalit, i cili është veçanërisht i rëndësishëm në pajisjet mobile dhe aplikacionet e informatikës me performancë të lartë që kërkojnë madhësi më të vogla të paketimit dhe performancë më të lartë.
• Mbytet e nxehtësisë së letrës së bakrit dhe kanalet termike: Për shkak të përçueshmërisë së tij të shkëlqyeshme termike, petë e bakrit shpesh përdoret në lavamanët e nxehtësisë, kanalet termike dhe materialet e ndërfaqes termike brenda paketimit të çipave për të ndihmuar në transferimin e shpejtë të nxehtësisë të gjeneruar nga çipi në strukturat e ftohjes së jashtme. Kjo kërkesë është veçanërisht e rëndësishme në patate të skuqura me fuqi të lartë dhe pako që kërkojnë kontroll të saktë të temperaturës, siç janë CPU-të, GPU-të dhe çipat e menaxhimit të energjisë.
• Përdoret në teknologjinë përmes Silicon përmes (TSV): Në teknologjitë e paketimit të çipave 2.5D dhe 3D, petë bakri përdoret për të krijuar një material mbushës përçues për VIA përmes silikonit, duke siguruar ndërlidhje vertikale midis çipave. Përçueshmëria e lartë dhe përpunueshmëria e letrës së bakrit e bëjnë atë një material të preferuar në këto teknologji të përparuara të paketimit, duke mbështetur integrimin me densitet më të lartë dhe shtigjet e sinjalit më të shkurtër, duke rritur kështu performancën e përgjithshme të sistemit.

2. Paketim me flip-chip

3. Paketimi i kornizës së plumbit

4. Sistemi në pako (SIP)

5. Paketim me tifoz

6. Menaxhimi termik dhe aplikimet e shpërndarjes së nxehtësisë

7. Teknologjitë e përparuara të paketimit (të tilla si paketimi 2.5D dhe 3D)

Në përgjithësi, aplikimi i letrës së bakrit në paketimin e çipave nuk është i kufizuar në lidhjet tradicionale përçuese dhe menaxhimin termik, por shtrihet në teknologjitë e paketimit në zhvillim siç janë flip-chip, pako në sistem, paketim nga tifozët dhe paketimin 3D. Karakteristikat multifunksionale dhe performanca e shkëlqyeshme e letrës së bakrit luajnë një rol kryesor në përmirësimin e besueshmërisë, performancës dhe efektivitetit të kostos së paketimit të çipave.