Bakır folyoelektriksel iletkenliği, termal iletkenliği, işlenebilirliği ve maliyet etkinliği nedeniyle çip paketlemede giderek daha önemli hale geliyor. İşte çip paketlemedeki belirli uygulamalarının ayrıntılı bir analizi:
1. Bakır Tel Bağlantısı
- Altın veya Alüminyum Telin Yerine Kullanılabilir: Geleneksel olarak, çipin iç devrelerini harici uçlara elektriksel olarak bağlamak için çip paketlemede altın veya alüminyum teller kullanılmıştır. Ancak, bakır işleme teknolojisindeki gelişmeler ve maliyet değerlendirmeleriyle birlikte, bakır folyo ve bakır tel giderek ana akım tercihler haline geliyor. Bakırın elektriksel iletkenliği altının yaklaşık %85-95'i kadardır, ancak maliyeti yaklaşık onda biridir ve bu da onu yüksek performans ve ekonomik verimlilik için ideal bir tercih haline getirir.
- Gelişmiş Elektriksel Performans: Bakır tel bağlama, yüksek frekanslı ve yüksek akımlı uygulamalarda daha düşük direnç ve daha iyi termal iletkenlik sunarak, çip bağlantılarındaki güç kaybını etkili bir şekilde azaltır ve genel elektrik performansını iyileştirir. Bu nedenle, bağlama işlemlerinde iletken malzeme olarak bakır folyo kullanmak, maliyetleri artırmadan paketleme verimliliğini ve güvenilirliğini artırabilir.
- Elektrotlarda ve Mikro-Çarpıntılarda Kullanılır: Flip-chip paketlemede, çip ters çevrilir, böylece yüzeyindeki giriş/çıkış (G/Ç) pedleri doğrudan paket alt tabakasındaki devreye bağlanır. Elektrotlar ve mikro çıkıntılar yapmak için bakır folyo kullanılır ve bunlar doğrudan alt tabakaya lehimlenir. Bakırın düşük termal direnci ve yüksek iletkenliği, sinyallerin ve gücün verimli bir şekilde iletilmesini sağlar.
- Güvenilirlik ve Isı Yönetimi: Elektromigrasyona ve mekanik mukavemete karşı iyi direnci nedeniyle bakır, değişen termal döngüler ve akım yoğunlukları altında daha iyi uzun vadeli güvenilirlik sağlar. Ek olarak, bakırın yüksek termal iletkenliği, çip çalışması sırasında oluşan ısının alt tabakaya veya ısı emiciye hızla dağıtılmasına yardımcı olarak paketin termal yönetim yeteneklerini artırır.
- Kurşun Çerçeve Malzemesi: Bakır folyokurşun çerçeve paketlemede, özellikle güç cihazı paketlemesinde yaygın olarak kullanılır. Kurşun çerçeve, yüksek iletkenliğe ve iyi termal iletkenliğe sahip malzemeler gerektiren çip için yapısal destek ve elektrik bağlantısı sağlar. Bakır folyo bu gereksinimleri karşılayarak termal dağılımı ve elektriksel performansı iyileştirirken paketleme maliyetlerini etkili bir şekilde azaltır.
- Yüzey İşlem Teknikleri: Pratik uygulamalarda, bakır folyo genellikle oksidasyonu önlemek ve lehimlenebilirliği artırmak için nikel, kalay veya gümüş kaplama gibi yüzey işlemlerinden geçer. Bu işlemler, kurşun çerçeveli ambalajlarda bakır folyonun dayanıklılığını ve güvenilirliğini daha da artırır.
- Çoklu Çip Modüllerinde İletken Malzeme: Sistem-paket teknolojisi, daha yüksek entegrasyon ve işlevsel yoğunluk elde etmek için birden fazla çipi ve pasif bileşeni tek bir pakette birleştirir. Bakır folyo, dahili bağlantı devrelerini üretmek ve akım iletim yolu görevi görmek için kullanılır. Bu uygulama, sınırlı paketleme alanında daha yüksek performans elde etmek için bakır folyonun yüksek iletkenliğe ve ultra ince özelliklere sahip olmasını gerektirir.
- RF ve Milimetre-Dalga Uygulamaları: Bakır folyo, SiP'deki yüksek frekanslı sinyal iletim devrelerinde, özellikle radyo frekansı (RF) ve milimetre dalga uygulamalarında da önemli bir rol oynar. Düşük kayıp özellikleri ve mükemmel iletkenliği, sinyal zayıflamasını etkili bir şekilde azaltmasını ve bu yüksek frekanslı uygulamalarda iletim verimliliğini artırmasını sağlar.
- Yeniden Dağıtım Katmanlarında (RDL) Kullanılır: Fan-out paketlemede, yeniden dağıtım katmanını oluşturmak için bakır folyo kullanılır; bu teknoloji, çip G/Ç'sini daha geniş bir alana yeniden dağıtır. Bakır folyonun yüksek iletkenliği ve iyi yapışması, onu yeniden dağıtım katmanları oluşturmak, G/Ç yoğunluğunu artırmak ve çoklu çip entegrasyonunu desteklemek için ideal bir malzeme haline getirir.
- Boyut Küçültme ve Sinyal Bütünlüğü:Bakır folyonun yeniden dağıtım katmanlarında uygulanması, paket boyutunu küçültürken sinyal iletim bütünlüğünü ve hızını artırmaya yardımcı olur. Bu, özellikle daha küçük paketleme boyutları ve daha yüksek performans gerektiren mobil cihazlarda ve yüksek performanslı bilgi işlem uygulamalarında önemlidir.
- Bakır Folyo Isı Emiciler ve Termal Kanallar: Mükemmel termal iletkenliği nedeniyle bakır folyo, çip paketlemesindeki ısı emicilerde, termal kanallarda ve termal arayüz malzemelerinde, çip tarafından üretilen ısının harici soğutma yapılarına hızla aktarılmasına yardımcı olmak için sıklıkla kullanılır. Bu uygulama, özellikle CPU'lar, GPU'lar ve güç yönetimi çipleri gibi hassas sıcaklık kontrolü gerektiren yüksek güçlü çiplerde ve paketlerde önemlidir.
- Through-Silicon Via (TSV) Teknolojisinde Kullanılır: 2.5D ve 3D çip paketleme teknolojilerinde, bakır folyo, çipler arasında dikey bağlantı sağlayan silikon geçişler için iletken dolgu malzemesi oluşturmak için kullanılır. Bakır folyonun yüksek iletkenliği ve işlenebilirliği, onu bu gelişmiş paketleme teknolojilerinde tercih edilen bir malzeme haline getirir, daha yüksek yoğunluklu entegrasyonu ve daha kısa sinyal yollarını destekler ve böylece genel sistem performansını artırır.
2. Flip-Çip Paketleme
3. Kurşun Çerçeve Paketleme
4. Sistem-Paketi (SiP)
5. Fan-Out Paketleme
6. Isı Yönetimi ve Isı Dağılımı Uygulamaları
7. İleri Paketleme Teknolojileri (2.5D ve 3D Paketleme gibi)
Genel olarak, çip paketlemede bakır folyonun uygulanması geleneksel iletken bağlantılar ve termal yönetimle sınırlı değildir, ancak flip-chip, sistem-paket, fan-out paketleme ve 3D paketleme gibi yeni paketleme teknolojilerine kadar uzanır. Bakır folyonun çok işlevli özellikleri ve mükemmel performansı, çip paketlemenin güvenilirliğini, performansını ve maliyet etkinliğini iyileştirmede önemli bir rol oynar.
Gönderi zamanı: Sep-20-2024