Primjene bakrene folije u pakiranju čipa

Bakrena folijapostaje sve važnija u pakiranju čipa zbog svoje električne vodljivosti, toplinske vodljivosti, procesibilnosti i isplativosti. Evo detaljne analize njegovih specifičnih primjena u pakiranju čipa:

1. Vezanje bakrene žice

• Zamjena zlata ili aluminijske žice: Tradicionalno, zlatne ili aluminijske žice korištene su u pakiranju čipa kako bi se električno povezivao unutarnji krug čipa na vanjske vodiče. Međutim, uz napredak u tehnologiji obrade bakra i razmatranjem troškova, bakrena folija i bakrena žica postupno postaju glavni izbora. Električna vodljivost bakra otprilike je 85-95% od zlata, ali njegov je trošak otprilike jedna desetina, što ga čini idealnim izborom za visoke performanse i ekonomsku učinkovitost.
• Poboljšane električne performanse: Povezivanje bakrene žice nudi niži otpor i bolju toplinsku vodljivost u visokofrekventnim i visokim strujama, učinkovito smanjujući gubitak snage u međusobnim vezama CHIP-a i poboljšavajući ukupne električne performanse. Stoga, korištenje bakrene folije kao vodljivog materijala u procesima vezanja može poboljšati učinkovitost i pouzdanost pakiranja bez povećanja troškova.
• Koristi se u elektrodama i mikro-bampovima: U ambalaži za okretanje čip se okreće tako da su jastučići za ulaz/izlaz (I/O) na njegovoj površini izravno spojeni na krug na podlozi paketa. Bakrena folija koristi se za izradu elektroda i mikro-bampova, koji su izravno lemljeni na supstrat. Nizak toplinski otpor i visoka vodljivost bakra osiguravaju učinkovit prijenos signala i snage.
• Pouzdanost i toplinsko upravljanje: Zbog dobre otpornosti na elektromigraciju i mehaničku čvrstoću, bakar omogućuje bolju dugoročnu pouzdanost u različitim toplinskim ciklusima i gustoća struje. Uz to, bakarna visoka toplinska vodljivost pomaže u brzom raspršivanju topline koja se generira tijekom rada čipa do supstrata ili hladnjaka, poboljšavajući mogućnosti toplinskog upravljanja paketom.
• Materijal olovnog okvira: Bakrena folijaŠiroko se koristi u pakiranju olovnih okvira, posebno za pakiranje uređaja za napajanje. Olovni okvir pruža strukturnu potporu i električnu vezu za čip, što zahtijeva materijale s visokom vodljivošću i dobru toplinsku vodljivost. Bakrena folija ispunjava ove zahtjeve, učinkovito smanjujući troškove pakiranja uz poboljšanje toplinske disipacije i električnih performansi.
• Tehnike površinskog obrade: U praktičnim primjenama, bakrena folija često se podvrgava površinskim tretmanima poput nikla, kositra ili srebrne obloge kako bi se spriječila oksidacija i poboljšala letevost. Ovi tretmani dodatno poboljšavaju trajnost i pouzdanost bakrene folije u pakiranju olovnog okvira.
• Vodljivi materijal u modulima s multi-chip: Tehnologija u pakiranju integrira više čipova i pasivnih komponenti u jedan paket kako bi se postigla veća integracija i funkcionalna gustoća. Bakrena folija koristi se za proizvodnju unutarnjih međusobno povezanih krugova i služi kao trenutni put provođenja. Ova aplikacija zahtijeva da bakrena folija ima visoku vodljivost i ultra tanke karakteristike kako bi se postigla veće performanse u ograničenom prostoru za pakiranje.
• RF i milimetarsko-val aplikacije: Bakrena folija također igra ključnu ulogu u visokofrekventnim sklopovima prijenosa signala u SIP-u, posebno u radiofrekvenciji (RF) i milimetrskim valama. Njegove karakteristike niskog gubitka i izvrsna vodljivost omogućuju mu učinkovito smanjenje prigušivanja signala i poboljšanje učinkovitosti prijenosa u ovim visokofrekventnim aplikacijama.
• Koristi se u slojevima preraspodjele (RDL): U ambalaži na ventilatoru, bakrena folija koristi se za izgradnju sloja za preraspodjelu, tehnologiju koja preraspodjeljuje I/O čips na veće područje. Visoka vodljivost i dobra adhezija bakrene folije čine ga idealnim materijalom za zgradu slojeva za preraspodjelu, povećavajući gustoću I/O i potporu integraciji s više čipsa.
• Smanjenje veličine i integritet signala: Primjena bakrene folije u slojevima preraspodjele pomaže u smanjenju veličine paketa uz poboljšanje integriteta i brzine prijenosa signala, što je posebno važno u mobilnim uređajima i računalnim aplikacijama visokih performansi koje zahtijevaju manje veličine pakiranja i veće performanse.
• Toplinski sudoperi i toplinski kanali bakrene folije: Zbog svoje izvrsne toplinske vodljivosti, bakrena folija često se koristi u hladnjacima, toplinskim kanalima i materijalima toplinskog sučelja unutar pakiranja čipa kako bi se brzo prebacio toplinu koju čip stvara u vanjske rashladne strukture. Ova je aplikacija posebno važna u čipovima i paketima velike snage koja zahtijeva precizno kontrolu temperature, poput CPU-a, GPU-a i čipova za upravljanje napajanjem.
• Koristi se u tehnologiji putem silicona putem (TSV): U tehnologijama pakiranja od 2,5D i 3D čip, bakrena folija koristi se za stvaranje provodljivog materijala za punjenje za prolazne vias, pružajući vertikalnu povezanost između čipsa. Visoka vodljivost i obradivost bakrene folije čine ga preferiranim materijalom u ovim naprednim tehnologijama pakiranja, podržavajući integraciju veće gustoće i kraće signalne staze, povećavajući na taj način ukupne performanse sustava.

2. Pakiranje

3. Pakiranje olovnog okvira

4. Sustav-paketa (SIP)

5. Pakiranje

6. Primjene toplinskog upravljanja i rasipanja topline

7. Napredne tehnologije pakiranja (poput 2,5D i 3D pakiranja)

Općenito, primjena bakrene folije u pakiranju čipa nije ograničena na tradicionalne vodljive veze i toplinsko upravljanje, već se proširuje i na nove tehnologije pakiranja kao što su flip-čip, sistemski paket, ambalaža na ventilatoru i 3D pakiranje. Multifunkcionalna svojstva i izvrsna performansi bakrene folije igraju ključnu ulogu u poboljšanju pouzdanosti, performansi i isplativosti pakiranja čipa.