Ένα αόρατο αλλά κρίσιμο παράγοντα για την προηγμένη συσκευασία

Καθώς η τεχνολογία των ημιαγωγών εισέρχεται στην εποχή μετά τον Moore, η κλιμάκωση της απόδοσης οδηγείται όλο και περισσότερο από προηγμένες συσκευασίες και όχι μόνο από την προτεραιότητα της λιθογραφίας.5D/3D ολοκλήρωση, η μνήμη υψηλού εύρους ζώνης (HBM) και οι αρχιτεκτονικές που βασίζονται σε chiplet έχουν επαναπροσδιορίσει ριζικά τις δομές πακέτων, εισάγοντας υψηλότερη πυκνότητα διασύνδεσης, ακραία αραίωση των πλακών,και πολύπλοκες στοίβες πολλαπλών υλών.

Στο πλαίσιο αυτό, οι προσωρινοί φορείς πλακών έχουν εξελιχθεί σε μια κρίσιμη, αλλά συχνά παραμελημένη κατηγορία υλικών.και οι οπτικές ιδιότητες καθορίζουν άμεσα τη σκοπιμότητα της διαδικασίας, σταθερότητα απόδοσης και όρια αξιοπιστίας σε προηγμένες συσκευασίες.

1Ορισμός και ρόλος της διαδικασίας των προσωρινών φορέων πλακιδίων

Ένας προσωρινός φορέας πλακιδίων είναι ένα λειτουργικό υπόστρωμα υποστήριξης που συνδέεται με ένα πλακίδιο συσκευής κατά τη διάρκεια των διαδικασιών πίσω και αναδιανομής.ο φορέας αποσυνδέεται με ελεγχόμενη διαδικασία αποσύνδεσης χωρίς να καταστρέφεται η πλάκα της συσκευής.

Βασικές εφαρμογές διαδικασιών

Στις προηγμένες συσκευασίες, το πάχος της πλάκας μειώνεται συνήθως σε ≤50 μm και σε ορισμένες περιπτώσεις κάτω από 30 μm, καθιστώντας τη πλάκα μηχανικά εύθραυστη χωρίς εξωτερική υποστήριξη.

2. Διάσπαση στην προηγμένη συσκευασία: Μηχανικές ρίζες

2.1 Η στρέβλωση είναι ένα φαινόμενο άγχους σε επίπεδο συστήματος

Η στρέβλωση δεν είναι ένα απλό ελάττωμα επίπεδης επιφάνειας, αλλά η μακροσκοπική εκδήλωση της θερμομηχανικής ανισορροπίας στρες σε συστήματα υλικών πολλαπλών στρωμάτων.

Πρωταρχικοί συνεισφέροντες στο Warpage

Καθώς οι πλάκες γίνονται εξαιρετικά λεπτές, μεταβαίνουν από δομικά στοιχεία σε ευέλικτα λειτουργικά στρώματα, ενισχύοντας ακόμη και μικρές κλίμακες άγχους σε μεγάλης κλίμακας παραμόρφωση.

2.2 Επιπτώσεις του Warpage στην κατασκευή και την αξιοπιστία

Επομένως, ο έλεγχος της πτυχής είναι μια σκληρή πύλη για την παραγωγή όγκου, όχι απλώς μια εργασία βελτιστοποίησης της απόδοσης.

3. Απαιτήσεις απόδοσης για προσωρινά φορείς πλακών

Ένας αποτελεσματικός φορέας πρέπει να εξισορροπεί ταυτόχρονα πολλαπλές ιδιότητες υλικών.

Βασικά δείγματα απόδοσης

Δεν κυριαρχεί μία μόνο παράμετρος· είναι απαραίτητη η βελτιστοποίηση σε επίπεδο συστήματος.

4Συγκρίσεις των κύριων συστημάτων υλικών προσωρινών φορέων

4.1 Σύγκριση των υλικών ιδιοκτησιών

*Παραδείγματα είναι η διαφανής κεραμική με βάση το ζαφείρι.

4.2 Ανταλλαγές εφαρμογών

5Μηχανισμοί καταστολής της στρογγυλογραφίας με διαφανή υλικά υψηλής ακαμψίας

5.1 Επίδραση υψηλού ελαστικού μονούλου

Τα υλικά υψηλού μονύλου παρουσιάζουν χαμηλότερη ελαστική καταπόνηση υπό ισοδύναμο στρες, περιορίζοντας αποτελεσματικά την συνολική παραμόρφωση της πλάκας κατά τη διάρκεια του θερμικού κύκλου.

5.2 Σταθερότητα επιφάνειας και αντοχή στην φθορά

Η υψηλή σκληρότητα εξασφαλίζει ελάχιστη υποβάθμιση της επιφάνειας σε πολλαπλούς κύκλους σύνδεσης και καθαρισμού, διατηρώντας τη μακροχρόνια συνέπεια της επίπεδης επιφάνειας.

5.3 Οπτική συμβατότητα με διαδικασίες αποσύνδεσης

Η ευρεία φασματική διαφάνεια επιτρέπει την αποσύνδεση με λέιζερ UV ή IR, επιτρέποντας διαχωρισμό με χαμηλό θερμικό φορτίο και χωρίς υπολείμματα.

5.4 Χημική και θερμική αντοχή

Η ανθεκτικότητα σε οξέα, αλκαλικά και υψηλές θερμοκρασίες καθιστά αυτά τα υλικά κατάλληλα για υψηλής απόδοσης, επαναλαμβανόμενους κύκλους κατασκευής.

6Διάταξη μεγέθους και προκλήσεις συσκευασίας σε επίπεδο πάνελ

Η προηγμένη συσκευασία μεταβαίνει προς μεγαλύτερα υποστρώματα, εισάγοντας νέους μηχανικούς και διαδικαστικούς περιορισμούς.

Εξέλιξη μεγέθους φορέα

Προκλήσεις της μηχανικής με τη μεγέθυνση της κλίμακας

Σε μεγάλα μεγέθη, οι προσωρινοί φορείς γίνονται ένα σύστημα συνδεδεμένο με υλικά/διαδικασίες/μετρολογία, όχι ένα αυτόνομο συστατικό.

7Τεχνολογικές τάσεις στα προσωρινά φορητά πλακάκια

Μελλοντικές κατευθύνσεις ανάπτυξης

Συμπέρασμα: Από καταναλωτικό σε κρίσιμο συστημικό στοιχείο

Στις προηγμένες συσκευασίες, οι προσωρινοί φορείς πλακιδίων έχουν εξελιχθεί από βοηθητικά καταναλωτικά της διαδικασίας σε συστημικά κρίσιμα κατασκευαστικά στοιχεία.Η επιλογή των υλικών και η σταθερότητα των διαστάσεων τους καθορίζουν όλο και περισσότερο τα όρια κατασκευαστικότητας των υπεραπλών πλακών.

Καθώς η τεχνητή νοημοσύνη, οι υπολογιστές υψηλών επιδόσεων και η ετερογενής ολοκλήρωση συνεχίζουν να οδηγούν την πολυπλοκότητα των συσκευασιών,Ο έλεγχος της κατεστραμμένης επιφάνειας που βασίζεται στα υλικά θα παραμείνει ακρογωνιαίος λίθος της προηγμένης κατασκευής ημιαγωγών στην εποχή μετά τον Moore..