Өргөст цаасны сав баглаа боодлын нарийн бөгөөд нарийн төвөгтэй хагас дамжуулагч үйлдвэрлэх процесст дулааны стресс нь харанхуйд нуугдаж буй "устгагч" мэт бөгөөд савлагааны чанар, чипний гүйцэтгэлд байнга заналхийлж байдаг. Чипс ба сав баглаа боодлын материалын хоорондох дулааны тэлэлтийн коэффициентүүдийн зөрүүгээс эхлээд савлагааны явцад температурын огцом өөрчлөлт хүртэл дулааны стресс үүсэх замууд нь олон янз байдаг боловч бүгд ургацын хурдыг бууруулж, чипсийн урт хугацааны найдвартай байдалд нөлөөлдөг болохыг харуулж байна. Материаллаг өвөрмөц шинж чанартай боржин чулуун суурь нь дулааны стрессийн асуудлыг шийдвэрлэхэд чимээгүйхэн хүчирхэг "туслах" болж байна.
Өргөст цаасны савлагаа дахь дулааны стрессийн дилемма
Вафель сав баглаа боодол нь олон тооны материалын хамтын ажиллагааг хамардаг. Чипс нь ихэвчлэн цахиур зэрэг хагас дамжуулагч материалаас бүрддэг бол хуванцар сав баглаа боодлын материал, субстрат зэрэг савлагааны материал нь чанарын хувьд өөр өөр байдаг. Сав баглаа боодлын явцад температур өөрчлөгдөхөд дулааны тэлэлтийн коэффициент (CTE) мэдэгдэхүйц ялгаатай тул янз бүрийн материалууд нь дулааны тэлэлт ба агшилтын зэрэгт ихээхэн ялгаатай байдаг. Жишээлбэл, цахиурын чипсийн дулааны тэлэлтийн коэффициент нь ойролцоогоор 2.6×10⁻⁶/℃ байхад энгийн эпокси давирхайн хэвний материалын дулааны тэлэлтийн коэффициент 15-20 ×10⁻⁶/℃ хүртэл өндөр байдаг. Энэхүү асар том цоорхой нь чип болон савлагааны материалын агшилтын зэрэг нь савлагааны дараа хөргөх үе шатанд асинхрон болж, хоёрын хоорондох интерфэйс дээр хүчтэй дулааны стресс үүсгэдэг. Дулааны стрессийн тасралтгүй нөлөөн дор вафель нь гажиж, гажиж болно. Хүнд тохиолдолд энэ нь чип хагарал, гагнуурын үений хугарал, интерфэйсийн давхардал зэрэг үхэлд хүргэж болзошгүй бөгөөд үүний үр дүнд чипийн цахилгааны гүйцэтгэлд гэмтэл учруулж, ашиглалтын хугацааг мэдэгдэхүйц бууруулна. Салбарын статистик мэдээллээс үзэхэд дулааны стрессийн асуудлаас шалтгаалсан вафель сав баглаа боодлын гэмтэл нь 10% -15% хүртэл өндөр байж болох бөгөөд энэ нь хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийн үр ашигтай, өндөр чанартай хөгжлийг хязгаарлах гол хүчин зүйл болж байна.
Боржингийн суурийн онцлог давуу талууд
Дулааны тэлэлтийн бага коэффициент: Боржин нь кварц, хээрийн жонш зэрэг эрдсийн талстуудаас тогтдог бөгөөд дулааны тэлэлтийн коэффициент нь туйлын бага буюу ерөнхийдөө 0.6-аас 5×10⁻⁶/℃ хооронд хэлбэлздэг нь цахиурын чипстэй ойролцоо байдаг. Энэ шинж чанар нь вафель сав баглаа боодлын төхөөрөмжийг ажиллуулах явцад температурын хэлбэлзэлтэй тулгарсан ч боржин чулуун суурь ба чип, баглаа боодлын материалын хоорондох дулааны тэлэлтийн зөрүүг мэдэгдэхүйц бууруулах боломжийг олгодог. Жишээлбэл, температур 10 хэмээр өөрчлөгдөхөд боржин чулуун суурин дээр баригдсан савлагааны тавцангийн хэмжээ нь уламжлалт металл суурьтай харьцуулахад 80% -иар багасах боломжтой бөгөөд энэ нь асинхрон дулааны тэлэлт, агшилтаас үүсэх дулааны стрессийг ихээхэн хөнгөвчлөх ба вафельд илүү тогтвортой дэмжлэг үзүүлэх орчинг бүрдүүлдэг.
Маш сайн дулааны тогтвортой байдал: Боржин чулуу нь маш сайн дулааны тогтвортой байдлыг хангадаг. Түүний дотоод бүтэц нь нягт бөгөөд талстууд нь ион ба ковалент холбоогоор нягт холбогддог бөгөөд энэ нь доторх дулааныг удаан дамжуулах боломжийг олгодог. Сав баглаа боодлын тоног төхөөрөмж нь нарийн төвөгтэй температурын мөчлөгт хамрагдах үед боржин чулуун суурь нь өөрөө температурын өөрчлөлтийн нөлөөг үр дүнтэй дарж, тогтвортой температурын талбарыг хадгалж чаддаг. Холбогдох туршилтууд нь сав баглаа боодлын төхөөрөмжийн нийтлэг температурын өөрчлөлтийн үед (минутанд ±5℃ гэх мэт) боржин чулуун суурийн гадаргуугийн температурын жигд хазайлтыг ±0.1℃ дотор хянаж, орон нутгийн температурын зөрүүгээс үүсэх дулааны стрессийн концентрацийн үзэгдлээс зайлсхийж, ялтсыг жигд жигдрүүлж, савлагаа, савлагааны эх үүсвэрийг бүхэлд нь хадгалах боломжтой болохыг харуулж байна. дулааны стресс үүсэх.
Өндөр хатуулаг ба чичиргээ сааруулагч: Өргөст цаасны сав баглаа боодлын төхөөрөмжийг ажиллуулах явцад доторх механик хөдөлгөөнт хэсгүүд (мотор, дамжуулах төхөөрөмж гэх мэт) чичиргээ үүсгэдэг. Хэрэв эдгээр чичиргээ нь вафельд дамжих юм бол тэдгээр нь хавтан дээрх дулааны стрессээс үүсэх эвдрэлийг эрчимжүүлнэ. Боржин чулуун суурь нь гадны чичиргээний хөндлөнгийн оролцоог үр дүнтэй эсэргүүцэх чадвартай олон металл материалаас өндөр хатуулаг, хатуулагтай байдаг. Үүний зэрэгцээ түүний өвөрмөц дотоод бүтэц нь чичиргээ сааруулагч маш сайн гүйцэтгэлтэй бөгөөд чичиргээний энергийг хурдан арилгах боломжийг олгодог. Судалгаанаас үзэхэд боржин чулуун суурь нь сав баглаа боодлын тоног төхөөрөмжийн ашиглалтаас үүсэх өндөр давтамжийн чичиргээг (100-1000 Гц) 60-80%-иар бууруулж, чичиргээ болон дулааны ачааллын холболтын нөлөөг мэдэгдэхүйц бууруулж, хавтанцар сав баглаа боодлын өндөр нарийвчлал, өндөр найдвартай байдлыг хангаж өгдөг.
Хэрэглээний практик нөлөө
Хагас дамжуулагч үйлдвэрийн нэр хүндтэй үйлдвэрийн вафель сав баглаа боодлын үйлдвэрт боржин чулуун суурьтай сав баглаа боодлын тоног төхөөрөмжийг нэвтрүүлснээр гайхалтай амжилтад хүрсэн. Боржин чулуун суурийг ашиглахаас өмнө савлагааны дараа 10,000 ширхэг ялтсанд хийсэн шалгалтын мэдээлэлд дүн шинжилгээ хийсний үндсэн дээр дулааны стрессээс үүссэн өрөвсний эвдрэлийн гэмтэл 12% байна. Гэсэн хэдий ч боржингийн суурь руу шилжсэний дараа согогийн хэмжээ 3% дотор огцом буурч, ургацын хэмжээ мэдэгдэхүйц сайжирсан. Цаашилбал, урт хугацааны найдвартай байдлын туршилтууд нь өндөр температур (125 ℃) ба бага температур (-55 ℃) 1000 циклийн дараа боржин чулуун суурь багц дээр суурилсан чипийн гагнуурын үений эвдрэлийн тоо уламжлалт суурь багцтай харьцуулахад 70% буурч, чипийн гүйцэтгэлийн тогтвортой байдал ихээхэн сайжирсан байна.
Хагас дамжуулагчийн технологи нь илүү нарийвчлалтай, жижиг хэмжээтэй болохын хэрээр вафель савлагааны дулааны стрессийг хянах шаардлага улам бүр хатуу болж байна. Боржин чулуун суурь нь дулааны тэлэлтийн бага коэффициент, дулааны тогтвортой байдал, чичиргээ багасгах цогц давуу талтай нь вафель савлагааны чанарыг сайжруулах, дулааны стрессийн нөлөөллийг бууруулах гол сонголт болсон. Тэд хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийн тогтвортой хөгжлийг хангахад улам бүр чухал үүрэг гүйцэтгэж байна.
Шуудангийн цаг: 2025-05-15