Il-pakkett taċ-ċeramika ċkejken u ermetiku li jipproteġi mikroċipp ta' grad-militar huwa mibni bħal struttura mikroskopika f'saffi. Folji rqaq ta 'tejp taċ-ċeramika, disinji bit-tungstenu jew kondutturi oħra tal-metall refrattorji, huma allinjati b'mod preċiż, f'munzelli, u mbagħad trasformati fi blokka monolitika permezz ta' sħana u pressjoni kkontrollati bir-reqqa. Il-platens imsaħħna użati f'dan il-proċess iservu bħala l-uċuħ sħan ta' preċiżjoni fejn jiġu eżegwiti l-laminazzjoni u l-isparar ko-, li jiffurmaw il-pedament tal-ippakkjar mikroelettroniku ta'-affidabbiltà għolja.
F'dan il-kuntest, il-mikroelettronika tal-pakkett taċ-ċeramika b'ħafna saffi platen imsaħħanproċess jirrappreżenta intersezzjoni kritika tax-xjenza tal-materjali, l-inġinerija termali, u t-teknoloġija tal-ippakkjar tas-semikondutturi.
Rwol ta 'Platens Imsaħħna fil-Fabbrikazzjoni tal-Pakketti taċ-Ċeramika
Laminazzjoni ta 'Tejps taċ-ċeramika Ħadra
Il-proċess tal-manifattura tipikament jibda b'tejps taċ-ċeramika ħodor, l-aktar komunement ibbażati fuq sistemi tal-alumina użati fit-teknoloġija taċ-Ċeramika maħruqa b'-Temperatura Għolja Co-(HTCC). Dawn it-tejps huma stampati fuq skrin-b'disinji konduttivi tat-tungstenu u mbagħad imqiegħda bir-reqqa fi strutturi b'ħafna saffi.
Il-platens imsaħħna jintużaw fi pressa tal-laminazzjoni idrawlika biex japplikaw:
Pressjoni uniformi madwar il-munzell kollu
Temperatura kkontrollata taħt il-firxa sħiħa tas-sinterizzazzjoni
Stabbiltà preċiża tal-allinjament mekkaniku
F'dan l-istadju, l-għan mhuwiex densifikazzjoni iżda twaħħil ikkontrollat ta 'saffi fi preforma mekkanikament stabbli.
Il-platen huwa inkwina siekta u tisraq-taħraq li jifforma munzell delikat ta' trab u linka f'fortizza solida u protettiva għal ċippa tal-kompjuter.
Ko-Proċess ta' Sparar u Sinterizzazzjoni
Densifikazzjoni ta'-Temperatura Għolja
Wara l-laminazzjoni, l-istruttura taċ-ċeramika f'munzelli tiġi trasferita għal-temperatura għolja ta' ko-forn tal-isparar mgħammar b'platens imsaħħan speċjalizzati jew attrezzaturi ta 'appoġġ. Is-sistema topera taħt kundizzjonijiet atmosferiċi kkontrollati bir-reqqa, tipikament ambjent ta 'gass li jifforma tnaqqis biex jipprevjeni l-ossidazzjoni tal-metallizzazzjoni tat-tungstenu.
Waqt ko-sparar:
It-temperaturi jogħlew bejn 800 grad u 1600 grad skont is-sistema tal-materjal
Il-partiċelli taċ-ċeramika jiddensifikaw fi struttura riġida u monolitika
Kondutturi tat-tungstenu sinter f'mogħdijiet elettriċi kontinwi
Binders organiċi huma kompletament maħruqa
Il-platens imsaħħna jew l-uċuħ sħan ta’ sostenn għandhom iżommu:
Uniformità termali għolja
Stabbiltà dimensjonali taħt temperatura estrema
Inertezza kimika fl-atmosferi li jnaqqsu
Reżistenza għal warping u creep deformazzjoni
Kwalunkwe devjazzjoni fid-distribuzzjoni termali tista 'tirriżulta f'delaminazzjoni, qsim, jew discontinuities elettriċi.
Rekwiżiti ta' Materjal u Disinn għal Platens
Materjali Strutturali ta'-Temperatura Għolja
Il-platens użati fl-ipproċessar tal-HTC huma tipikament fabbrikati minn:
Ċeramika tal-karbur tas-silikon (SiC).
-Nikil jew ligi tal-metall refrattorji
Komposti taċ-ċeramika avvanzati
Dawn il-materjali huma magħżula għall-kapaċità tagħhom li jżommu:
Flatness f'temperaturi elevati
Stabbiltà kimika fil-formazzjoni ta' atmosferi tal-gass
Reżistenza għall-għeja taċ-ċikliżmu termali
Kontaminazzjoni minima tas-sottostrati taċ-ċeramika
Kompatibilità Atmosferika
L-ambjenti tal-ipproċessar jeħtieġu atmosferi li jnaqqsu biex jipproteġu l-metallizzazzjoni tat-tungstenu mill-ossidazzjoni. Il-platens imsaħħna għandhom għalhekk jibqgħu kimikament inerti taħt:
Gass li jifforma l-idroġenu-
Kundizzjonijiet ta' sinterizzazzjoni ta'-temperatura għolja
Ċikli twal ta' dwell termali
Nota tal-Proċess: Importanza tal-Flatness Platen
Il-flatness tal-wiċċ tal-platen huwa parametru ta 'kwalità kritiku kemm fl-istadji tal-laminazzjoni kif ukoll tal-ipproċessar termali. Kwalunkwe devjazzjoni tista' tintroduċi:
Pressjoni lokali nuqqas-uniformità waqt il-laminazzjoni
Varjazzjoni tal-ħxuna fis-saffi taċ-ċeramika
Gradjenti tal-istress intern waqt is-sinterizzazzjoni
Warping jew distorsjoni tal-ġeometrija finali tal-pakkett
Wiċċ tal-platen lixx u illustrat ħafna huwa meħtieġ biex jipprevjeni l-imprinting jew it-tessut tat-tejp taċ-ċeramika artab waqt il-laminazzjoni tal--stadju bikri. Anke irregolaritajiet mikroskopiċi tal-wiċċ jistgħu jinfirxu f'difetti strutturali fl-apparat finali b'ħafna saffi.
Uniformità Termali u Prestazzjoni Elettrika
Impatt fuq l-Integrità u l- Affidabbiltà tas-Sinjal
Pakketti taċ-ċeramika b'ħafna saffi jintużaw f'applikazzjonijiet ta'-prestazzjoni għolja bħal:
Elettronika aerospazjali
Sistemi ta' difiża
Moduli RF ta'-frekwenza għolja
Ippakkjar tas-semikondutturi tal-enerġija
In-nuqqas ta'-uniformità termali waqt ko-isparar tista' twassal għal:
Allinjament ħażin tal-vias interni
Diskontinwitajiet reżistenti fi traċċi tat-tungstenu
Varjazzjoni tal-proprjetà dielettrika
Ermetiċità mnaqqsa tal-pakkett finali
Bħala riżultat, il-prestazzjoni tal-platen tinfluwenza direttament l-affidabbiltà tal-apparat fit-tul-.
Integrazzjoni Mekkanika fis-Sistemi tal-Fun
Rwol Strutturali fl-Ipproċessar ta'-Temperatura Għolja
F'ħafna disinni tal-forn, il-platens imsaħħna jservu kemm bħala:
Uċuħ tal-kunsinna tal-enerġija termali
Strutturi ta' appoġġ mekkaniċi għal munzelli taċ-ċeramika
Din il-funzjoni doppja teħtieġ:
Kapaċità għolja ta' tagħbija-f'temperatura elevata
Reżistenza għal diskrepanza ta 'espansjoni termali
Immuntar stabbli fl-arkitettura tal-forn
Il-platen effettivament isir parti mill-ambjent tal-ipproċessar termali aktar milli komponent tal-għodda separat.
Konklużjoni
Il-platens imsaħħna jiffurmaw il-pedament termali u mekkaniku ta 'preċiżjoni tal-manifattura ta' pakketti taċ-ċeramika b'ħafna saffi fil-mikroelettronika. Permezz ta' laminazzjoni kkontrollata sewwa u ko-temperatura għolja -isparar, dawn is-sistemi jippermettu t-trasformazzjoni ta' tejps taċ-ċeramika fraġli u pejsts tal-metall stampati f'kompartimenti elettroniċi robusti u ermetiċi.
Fi ħdan il-mikroelettronika tal-pakkett taċ-ċeramika b'ħafna saffi platen imsaħħanproċess, flatness platen, uniformità termali, u kompatibilità atmosferika huma parametri essenzjali li jiddeterminaw l-integrità tal-pakkett finali u l-prestazzjoni elettrika. Is-sistema tiffunzjona kemm bħala għodda li tifforma kif ukoll bħala element strutturali ta'-temperatura għolja, li tiżgura preċiżjoni dimensjonali matul ċikli termali estremi.
L-aktar mikroċipps protetti fid-dinja huma finalment maħluqa fuq sodda ta 'uċuħ taċ-ċeramika perfettament ċatti, kimikament inerti u msaħħna b'mod intens, fejn l-inġinerija termali ta' preċiżjoni tiddefinixxi l-affidabbiltà ta 'sistemi elettroniċi avvanzati.
