Bakır folyoElektriksel iletkenliği, termal iletkenliği, işlenebilirliği ve maliyet etkinliği nedeniyle çip paketlemede giderek daha önemli hale gelmektedir. İşte çip paketlemedeki özel uygulamalarının detaylı bir analizi:
1. Bakır Tel Bağlantısı
- Altın veya Alüminyum Telin Yerine GeçerGeleneksel olarak, çip paketlemesinde çipin iç devrelerini dış iletkenlere elektriksel olarak bağlamak için altın veya alüminyum teller kullanılmıştır. Bununla birlikte, bakır işleme teknolojisindeki gelişmeler ve maliyet hususları göz önüne alındığında, bakır folyo ve bakır tel giderek ana akım seçenekler haline gelmektedir. Bakırın elektriksel iletkenliği altınınkinin yaklaşık %85-95'i kadardır, ancak maliyeti yaklaşık onda biridir; bu da onu yüksek performans ve ekonomik verimlilik için ideal bir seçim haline getirmektedir.
- Geliştirilmiş Elektrik PerformansıBakır tel bağlama, yüksek frekanslı ve yüksek akımlı uygulamalarda daha düşük direnç ve daha iyi termal iletkenlik sunarak çip ara bağlantılarındaki güç kaybını etkili bir şekilde azaltır ve genel elektriksel performansı iyileştirir. Bu nedenle, bağlama işlemlerinde iletken malzeme olarak bakır folyo kullanmak, maliyetleri artırmadan paketleme verimliliğini ve güvenilirliğini artırabilir.
- Elektrotlarda ve mikro-çıkıntılarda kullanılır.Flip-chip paketlemede, çip ters çevrilir, böylece yüzeyindeki giriş/çıkış (I/O) pedleri doğrudan paket alt tabakasındaki devreye bağlanır. Elektrotlar ve mikro-bağlantı noktaları oluşturmak 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 Termal YönetimBakır, elektromigrasyona karşı iyi direnci ve mekanik dayanıklılığı sayesinde, 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 folyoÖzellikle güç cihazı paketlemesinde olmak üzere, kurşun çerçeve paketlemesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Kurşun çerçeve, çip için yapısal destek ve elektriksel bağlantı sağlar ve bu nedenle yüksek iletkenliğe ve iyi ısı iletkenliğine sahip malzemeler gerektirir. Bakır folyo bu gereksinimleri karşılayarak, ısı dağılımını ve elektriksel performansı iyileştirirken paketleme maliyetlerini etkili bir şekilde azaltır.
- Yüzey İşleme TeknikleriPratik uygulamalarda, bakır folyo genellikle oksidasyonu önlemek ve lehimlenebilirliği artırmak için nikel, kalay veya gümüş kaplama gibi yüzey işlemlerine tabi tutulur. Bu işlemler, kurşun çerçeve ambalajında bakır folyonun dayanıklılığını ve güvenilirliğini daha da artırır.
- Çoklu Çip Modüllerinde İletken MalzemeSistem içi paket teknolojisi, daha yüksek entegrasyon ve işlevsel yoğunluk elde etmek için birden fazla çipi ve pasif bileşeni tek bir pakete entegre eder. Bakır folyo, dahili ara bağlantı devrelerinin üretiminde ve akım iletim yolu olarak 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 UygulamalarıBakır folyo, özellikle radyo frekansı (RF) ve milimetre dalga uygulamalarında, SiP'deki yüksek frekanslı sinyal iletim devrelerinde de çok önemli bir rol oynar. Düşük kayıp özellikleri ve mükemmel iletkenliği, bu yüksek frekanslı uygulamalarda sinyal zayıflamasını etkili bir şekilde azaltmasına ve iletim verimliliğini artırmasına olanak tanır.
- Yeniden Dağıtım Katmanlarında (RDL) kullanılır.Fan-out paketlemede, çip giriş/çıkışlarını daha geniş bir alana yeniden dağıtan bir teknoloji olan yeniden dağıtım katmanını oluşturmak için bakır folyo kullanılır. Bakır folyonun yüksek iletkenliği ve iyi yapışma özelliği, yeniden dağıtım katmanları oluşturmak, giriş/çıkış yoğunluğunu artırmak ve çoklu çip entegrasyonunu desteklemek için ideal bir malzeme olmasını sağlar.
- Boyut Küçültme ve Sinyal BütünlüğüYeniden dağıtım katmanlarında bakır folyo kullanımı, özellikle daha küçük paket boyutları ve daha yüksek performans gerektiren mobil cihazlar ve yüksek performanslı bilgi işlem uygulamaları için önemli olan, paket boyutunu küçültürken sinyal iletim bütünlüğünü ve hızını artırmaya yardımcı olur.
- Bakır Folyo Isı Emiciler ve Termal KanallarMükemmel ısı iletkenliği nedeniyle bakır folyo, çip paketlemesinde ısı emicilerde, termal kanallarda ve termal arayüz malzemelerinde sıklıkla kullanılır ve çip tarafından üretilen ısının harici soğutma yapılarına hızlı bir şekilde aktarılmasına yardımcı olur. Bu uygulama, özellikle CPU'lar, GPU'lar ve güç yönetimi çipleri gibi hassas sıcaklık kontrolü gerektiren yüksek güçlü çipler ve paketler için önemlidir.
- Silikon Üzerinden Geçiş Yolu (TSV) Teknolojisinde Kullanılır2.5D ve 3D çip paketleme teknolojilerinde, çipler arasında dikey bağlantı sağlayan silikon içi geçiş yolları için iletken dolgu malzemesi oluşturmak amacıyla bakır folyo kullanılır. Bakır folyonun yüksek iletkenliği ve işlenebilirliği, bu gelişmiş paketleme teknolojilerinde tercih edilen bir malzeme olmasını sağlar; daha yüksek yoğunluklu entegrasyonu ve daha kısa sinyal yollarını destekleyerek genel sistem performansını artırır.
2. Flip-Chip Ambalajı
3. Kurşun Çerçeve Ambalajı
4. Sistem-Paket İçinde (SiP)
5. Yelpaze Şeklinde Ambalajlama
6. Termal Yönetim ve Isı Dağıtımı Uygulamaları
7. Gelişmiş Ambalaj Teknolojileri (örneğin 2.5D ve 3D Ambalaj)
Genel olarak, bakır folyonun çip paketlemedeki uygulaması geleneksel iletken bağlantılar ve termal yönetimle sınırlı olmayıp, flip-chip, system-in-package, fan-out paketleme ve 3D paketleme gibi yeni paketleme teknolojilerine de uzanmaktadır. Bakır folyonun çok fonksiyonlu özellikleri ve mükemmel performansı, çip paketlemenin güvenilirliğini, performansını ve maliyet etkinliğini artırmada önemli bir rol oynamaktadır.
Yayın tarihi: 20 Eylül 2024