آئي سي سبسٽريٽ اسيمبلي جو عمل: هڪ جامع ٽيڪنيڪل جائزو

1. تعارف

سبسٽريٽ تي ٻڌل پيڪنگنگ، خاص طور تي BGA ترتيبون، اعليٰ ڪارڪردگي ۽ اعليٰ I/O انٽيگريٽڊ سرڪٽس لاءِ غالب اسيمبلي ٽيڪنالاجي بڻجي چڪيون آهن. ليڊ فريم پيڪيجز جي برعڪس جيڪي انٽر ڪنيڪشن لاءِ ڌاتو فريم ورڪ استعمال ڪندا آهن، سبسٽريٽ پيڪيجز ليمينيٽڊ آرگينڪ يا سيرام استعمال ڪندا آهن.آئي سي سبسٽريٽ جيڪو گھڻن روٽنگ ليئرز، پاور ۽ گرائونڊ پلين، ۽ ايريا-اري سولڊر بال انٽر ڪنيڪشن مهيا ڪري ٿو.

سبسٽريٽ پاڻ هڪ گھڻ-پرت وارو ڍانچو آهي، عام طور تي بسميليمائيڊ ٽرائيزائن (BT) رال مان ٺهيل آهي جنهن ۾ شيشي جي مضبوطي يا پوليمائيڊ مواد شامل آهن. سيرامڪ سبسٽريٽ جي مختلف قسمن لاءِ، پيداوار جي عمل ۾ گھڻ-پرت واري سيرامڪ ڍانچي جي اعليٰ درجه حرارت جي گڏيل فائرنگ شامل آهي ته جيئن اعليٰ کثافت واري ميٽيلائيزڊ سبسٽريٽ حاصل ڪري سگهجي.

جڏهن ته سبسٽريٽ پيڪيجز اسيمبلي جي عمل جي پهرين اڌ کي ليڊ فريم پيڪيجز سان شيئر ڪن ٿا - جنهن ۾ ويفر بيڪ گرائنڊنگ، ساونگ، ڊائي اٽيچ شامل آهن، تار جو ڳنڍجڻ يا فلپ-چپ بانڊنگ، ۽ مولڊنگ - بيڪ اينڊ عمل خاص طور تي مختلف آهن. سبسٽريٽ پيڪيجز سولڊر بال ماؤنٽنگ، ري فلو، سنگوليشن، ۽ آخري معائني مان گذرن ٿا، جڏهن ته ليڊ فريم پيڪيجز کي ٽرمنگ، پليٽنگ، ۽ فارمنگ آپريشن جي ضرورت هوندي آهي.

2. ويفر تيار ڪرڻ جو مرحلو

2.1 پس منظر گرائنڊنگ

پيڪنگ جو عمل ويفر بيڪ گرائنڊنگ سان شروع ٿئي ٿو، جيڪو ويفر جي ٿلهي کي آخري پيڪيج لاءِ مناسب وضاحتن تائين گھٽائي ٿو. اسٽيڪ ٿيل ڊائي ترتيبن لاءِ، ويفرز کي پيڪيج جي اوچائي جي پابندين اندر ڪيترن ئي چپ پرتن کي ترتيب ڏيڻ لاءِ خاص طور تي پتلي طول و عرض تي گرائونڊ ڪيو ويندو آهي.

پس منظر گرائنڊنگ هڪ ترقي پسند تسلسل کي استعمال ڪري ٿي: سخت پيسڻ بلڪ مواد کي هٽائي ٿو، باریک پيسڻ طول و عرض جي درستگي فراهم ڪري ٿو، ۽ پالش ڪرڻ مٿاڇري جي مائڪرو ڪرڪس کي ختم ڪري ٿو جيڪي فريڪچر جي حساسيت جو سبب بڻجي سگهن ٿا. سرڪٽ جي نقصان کي روڪڻ لاءِ پيسڻ کان اڳ حفاظتي ٽيپ کي فعال مٿاڇري تي ليمينيٽ ڪيو ويندو آهي. پيسڻ کان پوءِ، ماؤنٽنگ ٽيپ ويفر جي پوئين پاسي تي لاڳو ڪئي ويندي آهي، ۽ ويفر کي هٿ ڪرڻ لاءِ هڪ رنگ فريم تي لڳايو ويندو آهي.

2.2 ويفر ساونگ

ويفر ساونگ (ڊائسنگ) پروسيس ٿيل ويفر کي هيرن جي گرٽ سان ڀريل گھمڻ واري بليڊ استعمال ڪندي انفرادي ڊائي ۾ الڳ ڪري ٿي. وڌندڙ پتلي ويفرز لاءِ، ليزر ڊائيسنگ هڪ غير رابطي متبادل فراهم ڪري ٿي جيڪا ٽٽڻ جي خطري کي گهٽائي ٿي. ڊائيسنگ کان پوءِ، ڊائيس کي ڊي-آئنائيزڊ پاڻي ۾ صفائي ڪئي ويندي آهي ته جيئن آري دوران جمع ٿيل سلڪون مٽي ۽ جامد چارج کي هٽايو وڃي.

3. ڊائي اٽيچ جو عمل

ڊائي اٽيچ انفرادي ڊائي کي ماؤنٽنگ ٽيپ کان سبسٽريٽ جي ڊائي پيڊ ايريا ڏانهن منتقل ڪري ٿو. هن عمل لاءِ احتياط سان چپڪندڙ چونڊ سان گڏ صحيح چونڊ ۽ جڳهه آپريشن جي ضرورت آهي.

چپڪندڙ مواد ٻن قسمن ۾ ورهايل آهن:

ڊائي اٽيچ دوران هڪ اهم غور ماؤنٽنگ ٽيپ جي چپڪندڙ طاقت آهي. چپڪندڙ کي ويفر ساونگ دوران مضبوط بانڊ طاقت برقرار رکڻ گهرجي پر ڊائي پڪ اپ کان اڳ الٽراوائليٽ جي نمائش تي ڪافي ڪمزور ٿي وڃي، جنهن سان نقصان کان سواءِ صاف ڊائي هٽائڻ ممڪن ٿي سگهي ٿو.

4. انٽر ڪنيڪشن: بجلي جي ڪنيڪشن جا طريقا

انٽر ڪنيڪشن ڊائي بانڊنگ پيڊ ۽ سبسٽريٽ بانڊ آڱرين جي وچ ۾ برقي رستا قائم ڪري ٿو. ٻه بنيادي طريقا استعمال ڪيا وڃن ٿا: وائر بانڊنگ ۽ فلپ-چپ بانڊنگ.

4.1 وائر بانڊنگ

وائر بانڊنگ چپس ۽ سبسٽريٽس کي برقي طور تي ڳنڍڻ لاءِ گرمي، دٻاءُ ۽ وائبريشن سان سون يا ٽامي جي تارن کي استعمال ڪري ٿو. عمل جو سلسلو انهن مرحلن تي عمل ڪري ٿو:

سبسٽريٽ پيڪيجز لاءِ، سون جي تار کي عام طور تي ان جي بهترين برقي چالکائي ۽ لچڪ جي ڪري استعمال ڪيو ويندو آهي. ٽامي جي تار جي مختلف قسمن، جن ۾ پيليڊيم-ڪوٽيڊ ڪاپر (Pd-Cu) شامل آهن، قيمت گھٽائڻ ۽ بهتر برقي ڪارڪردگي لاءِ پڻ اختيار حاصل ڪيا آهن.

تار جي بانڊنگ کان اڳ، پلازما جي صفائي ڪئي ويندي آهي ته جيئن بانڊنگ جي مٿاڇري مان آلودگي کي هٽايو وڃي، بهترين بانڊ جي چپکڻ کي يقيني بڻايو وڃي.

4.2 فلپ-چپ بانڊنگ ۽ انڊر فل

فلپ-چپ بانڊنگ ڊائي مٿاڇري تي سولڊر بمپس ٺاهيندي آهي ۽ انهن کي سڌو سنئون سبسٽريٽ تي لاڳاپيل پيڊ سان ڳنڍيندي آهي، ڊگهن تار لوپس کي ختم ڪندي تار بانڊنگ جي مقابلي ۾ بهترين برقي ڪارڪردگي فراهم ڪندي.

عام طور تي ٻہ فلپ-چپ بانڊنگ عمل استعمال ڪيا ويندا آهن:

سلڪون چپ ۽ نامياتي سبسٽريٽ جي وچ ۾ حرارتي توسيع جي کوٽائي جو فرق دٻاءُ پيدا ڪري ٿو جيڪو صرف بمپ سان سنڀالي نٿو سگهجي. تنهن ڪري سولڊر جوائنٽ جي اعتبار کي يقيني بڻائڻ لاءِ انڊر فل جي ضرورت آهي. انڊر فل جي عملن ۾ شامل آهن:

5. مولڊنگ: انڪيپسوليشن ۽ تحفظ

مولڊنگ گڏ ٿيل سبسٽريٽ کي ڍڪيندي آهي، ڊائي ۽ انٽر ڪنيڪشن ڍانچي کي ميڪيڪل نقصان ۽ ماحولياتي آلودگي کان بچائيندي آهي. ايپوڪسي مولڊنگ ڪمپائونڊ (EMC) ترجيحي انڪيپسولنٽ مواد طور ڪم ڪري ٿو.

مولڊنگ جو عمل سبسٽريٽ پيڪيجز لاءِ منفرد چئلينج پيش ڪري ٿو. جيئن چپ اسٽيڪ جو تعداد وڌي ٿو جڏهن ته پيڪيج جي ٿولهه گهٽجي ٿي، چپ ۽ پيڪيج جي چوٽي جي وچ ۾ فرق گهٽجي ٿو. اضافي طور تي، سبسٽريٽ سائيز ۾ وڌي رهيا آهن ته جيئن وڏين بيچن ۾ وڌيڪ چپس کي پروسيس ڪري سگهجي، پيداوار جي قيمت گهٽجي وڃي. انهن رجحانن ٽرانسفر مولڊنگ کي ان جي حدن تائين ڌڪي ڇڏيو آهي.

6. نشان لڳائڻ

نشان لڳائڻ سان پيداوار جي معلومات - جنهن ۾ سيمي ڪنڊڪٽر جو قسم، ٺاهيندڙ، نمونا، علامتون، انگ، يا اکر شامل آهن - جي مٿاڇري تي نقش ٿي ويندا آهن. سيمي ڪنڊڪٽر پيڪيجs. هي معلومات پراڊڪٽ جي ناڪامي جي سبب کي ڳولڻ لاءِ اهم ثابت ٿئي ٿي. پلاسٽڪ پيڪيجز لاءِ ليزر مارڪنگ غالب طريقو آهي، جنهن ۾ پڙهڻ جي قابل هجڻ لاءِ ڪارو EMC ترجيح ڏني ويندي آهي.

7. سولڊر بال ماؤنٽنگ

سولڊر بال ماؤنٽنگ سبسٽريٽ پيڪيجز لاءِ هڪ نمايان پٺتي پيل عمل آهي، جيڪو پيڪيج ۽ ٻاهرين سرڪٽي جي وچ ۾ برقي رستا ۽ ميڪيڪل ڪنيڪشن ٻنهي کي قائم ڪري ٿو.

سولڊر بال لڳائڻ جو سلسلو:

ريفلو دوران گرمي پد جي پروفائل کي احتياط سان ڪنٽرول ڪيو ويندو آهي جن ۾ پري هيٽ ڊيول ٽائيم، چوٽي جي درجه حرارت، ۽ ٿڌي شرح شامل آهن ته جيئن سبسٽريٽ نقصان کان سواءِ بهترين جوڑوں جي ٺهڻ کي يقيني بڻائي سگهجي.

عام سولڊر مصر جي جوڙجڪ ۾ شامل آهن:

8. پيڪيج سبسٽريٽ پيداوار

سبسٽريٽ پاڻ هڪ اهم جزو آهي جنهن کي جديد پيداوار جي عملن جي ضرورت آهي. نامياتي سبسٽريٽ لاءِ، ٺاھڻ جي وهڪري ۾ شامل آهن:

ترقي يافته سبسٽريٽ ٺاهڻ جا طريقا الٽرا پتلي سبسٽريٽ جي پروسيسنگ جي چئلينج کي منهن ڏين ٿا. ڪيريئر جي مخالف پاسن تي ٻن انتهائي پتلي سبسٽريٽ کي گڏ ڪرڻ سان، پيداوار لاءِ گهربل ساخت جي ٿلهي کي وڌايو ويندو آهي، روايتي پروسيسنگ سامان کي خاص سامان جي سيڙپڪاري کان سواءِ الٽرا پتلي سبسٽريٽ کي سنڀالڻ جي قابل بڻائيندو آهي.

9. سنگوليشن ۽ فائنل پروسيسنگ

سنگوليشنميڪيڪل آرا، ليزر ڪٽنگ، يا ٻين درست طريقن کي استعمال ڪندي انفرادي پيڪيجز کي سبسٽريٽ پينل کان الڳ ڪري ٿو.

سنگوليشن کان پوءِ، پيڪيجز مان گذرن ٿا:

• آخري بصري معائنو: خودڪار آپٽيڪل معائنو خرابين کي ڳولي ٿو جهڙوڪ غلط ترتيب، سولڊر پل، يا درار.
• بجلي جي جاچ: تسلسل، اڪيلائي، ۽ سگنل جي سالميت جي تصديق.
• ايڪس ري معائنو: لڪيل خاصيتن لاءِ جيئن ته فلپ-چپ پيڪيجز ۾ سولڊر جوائنٽ ۽ سولڊر بال ڪنيڪشن.
• اوپن/شارٽ ٽيسٽنگ: بجلي جي تسلسل جي تصديق.
• پيڪنگ: تيار ٿيل پيڪيجز پهچائڻ لاءِ ٽري ۾ ڀريل آهن.

10. پيڪيج جون مختلف قسمون

11. معيار جي ضابطي جا خيال

اعليٰ پيداوار ۽ پيداوار جي اعتبار حاصل ڪرڻ لاءِ سبسٽريٽ پيڪنگنگ جي وهڪري ۾ عمل جو ڪنٽرول اهم آهي:

• سبسٽريٽ فليٽنس: سولڊرنگ ۽ مولڊنگ جي عملن دوران وار پيج ڪنٽرول ضروري آهي.
• بانڊ سالميت: باقاعده پل ۽ شيئر ٽيسٽنگ تار بانڊ جي اعتبار کي يقيني بڻائي ٿي.
• انڊر فل ڪوريج: معائنو فلپ-چپ جي خالن جي مڪمل ڀرڻ کي يقيني بڻائي ٿو.
• سولڊر بال جي سالميت: ايڪس ري معائنو صحيح سولڊر جوائنٽ ٺهڻ جي تصديق ڪري ٿو.
• ڊائي اٽيچ معيار: حرارتي ۽ مشيني ڪارڪردگيءَ لاءِ خالي چپڪندڙ استعمال اهم آهي.

12. نتيجو

سبسٽريٽ تي ٻڌل پيڪنگنگ، خاص طور تي BGA ترتيبون، جديد سيمي ڪنڊڪٽر ڊوائيسز لاءِ هڪ نفيس ۽ ورسٽائل اسيمبلي پليٽ فارم مهيا ڪن ٿيون. عمل جو وهڪرو - ويفر جي تياري کان وٺي ڊائي اٽيچ، انٽر ڪنيڪشن، مولڊنگ، سولڊر بال ماؤنٽنگ، ۽ فائنل ٽيسٽنگ تائين - ليڊ فريم پيڪيجز تي اهم فائدا پيش ڪري ٿو جن ۾ اعليٰ I/O کثافت، اعليٰ برقي ڪارڪردگي، بهتر حرارتي انتظام، ۽ وڌيڪ ڊيزائن لچڪ شامل آهن.

اڀرندڙ رجحانن ۾ ترقي يافته ڪيريئر پروسيسنگ ٽيڪنڪ جي ذريعي فعال ٿيل پتلي سبسٽريٽس کي اپنائڻ، فائن-گيپ انڪيپسوليشن لاءِ ڪمپريشن مولڊنگ، ۽ ماحولياتي تعميل لاءِ ليڊ فري سولڊر الائي شامل آهن. جيئن ته انضمام جي کثافت وڌندي رهي ٿي ۽ پيڪيج جي طول و عرض گهٽجي رهيا آهن، سبسٽريٽ پيڪنگنگ ٽيڪنالاجيون ايندڙ نسل جي سيمي ڪنڊڪٽر ايپليڪيشنن جي مطالبن کي پورو ڪرڻ لاءِ ترقي ڪنديون رهنديون.