चिप पॅकेजिंगमध्ये तांबे फॉइलचे अनुप्रयोग

तांबे फॉइलविद्युत चालकता, औष्णिक चालकता, प्रक्रियाक्षमता आणि खर्च-प्रभावीपणामुळे चिप पॅकेजिंगमध्ये वाढत्या प्रमाणात महत्त्वपूर्ण होत आहे. चिप पॅकेजिंगमधील त्याच्या विशिष्ट अनुप्रयोगांचे तपशीलवार विश्लेषण येथे आहे:

1. तांबे वायर बाँडिंग

• सोने किंवा अॅल्युमिनियम वायरची बदली: पारंपारिकपणे, चिपच्या अंतर्गत सर्किटरीला बाह्य लीड्सशी जोडण्यासाठी चिप पॅकेजिंगमध्ये सोन्या किंवा अॅल्युमिनियमच्या तारा वापरल्या गेल्या आहेत. तथापि, तांबे प्रक्रिया तंत्रज्ञान आणि खर्चाच्या विचारांच्या प्रगतीसह, तांबे फॉइल आणि तांबे वायर हळूहळू मुख्य प्रवाहातील निवडी बनत आहेत. कॉपरची विद्युत चालकता सोन्याच्या अंदाजे 85-95% आहे, परंतु त्याची किंमत सुमारे दहावी आहे, ज्यामुळे उच्च कार्यक्षमता आणि आर्थिक कार्यक्षमतेसाठी हे एक आदर्श पर्याय आहे.
• वर्धित विद्युत कामगिरी: कॉपर वायर बाँडिंग उच्च-वारंवारता आणि उच्च-करंट अनुप्रयोगांमध्ये कमी प्रतिकार आणि उत्कृष्ट थर्मल चालकता प्रदान करते, चिप इंटरकनेक्शन्समध्ये प्रभावीपणे उर्जा कमी करते आणि एकूण विद्युत कार्यक्षमता सुधारते. अशाप्रकारे, बाँडिंग प्रक्रियेमध्ये वाहक सामग्री म्हणून तांबे फॉइलचा वापर केल्यास खर्च वाढविल्याशिवाय पॅकेजिंग कार्यक्षमता आणि विश्वासार्हता वाढू शकते.
• इलेक्ट्रोड्स आणि मायक्रो-बंपमध्ये वापरले जाते: फ्लिप-चिप पॅकेजिंगमध्ये, चिप फ्लिप केली जाते जेणेकरून त्याच्या पृष्ठभागावरील इनपुट/आउटपुट (आय/ओ) पॅड्स थेट पॅकेज सब्सट्रेटवरील सर्किटशी जोडलेले असतील. तांबे फॉइलचा वापर इलेक्ट्रोड आणि मायक्रो-बंप तयार करण्यासाठी केला जातो, जे थेट सब्सट्रेटवर सोल्डर केलेले असतात. तांबेची कमी थर्मल प्रतिरोध आणि उच्च चालकता सिग्नल आणि शक्तीचे कार्यक्षम प्रसारण सुनिश्चित करते.
• विश्वसनीयता आणि थर्मल व्यवस्थापन: विद्युत आणि यांत्रिक सामर्थ्यासाठी त्याच्या चांगल्या प्रतिकारांमुळे, तांबे वेगवेगळ्या थर्मल चक्र आणि सध्याच्या घनतेखाली दीर्घकालीन विश्वसनीयता प्रदान करते. याव्यतिरिक्त, तांब्याची उच्च थर्मल चालकता चिप ऑपरेशन दरम्यान सब्सट्रेट किंवा उष्णता सिंकमध्ये वाढविलेल्या उष्णतेचे वेगाने नष्ट होण्यास मदत करते, ज्यामुळे पॅकेजच्या थर्मल मॅनेजमेंट क्षमता वाढतात.
• : तांबे फॉइललीड फ्रेम पॅकेजिंगमध्ये विशेषत: पॉवर डिव्हाइस पॅकेजिंगसाठी मोठ्या प्रमाणात वापरले जाते. लीड फ्रेम चिपसाठी स्ट्रक्चरल समर्थन आणि इलेक्ट्रिकल कनेक्शन प्रदान करते, ज्यास उच्च चालकता आणि चांगली थर्मल चालकता आवश्यक आहे. तांबे फॉइल या आवश्यकता पूर्ण करते, थर्मल अपव्यय आणि विद्युत कामगिरी सुधारताना पॅकेजिंग खर्च प्रभावीपणे कमी करते.
• पृष्ठभाग उपचार तंत्र: व्यावहारिक अनुप्रयोगांमध्ये, तांबे फॉइलमध्ये ऑक्सिडेशन टाळण्यासाठी आणि सोल्डरिबिलिटी सुधारण्यासाठी निकेल, टिन किंवा चांदीच्या प्लेटिंगसारख्या पृष्ठभागावर उपचार केले जातात. या उपचारांमुळे लीड फ्रेम पॅकेजिंगमध्ये तांबे फॉइलची टिकाऊपणा आणि विश्वासार्हता वाढते.
• मल्टी-चिप मॉड्यूलमधील प्रवाहकीय सामग्री: सिस्टम-इन-पॅकेज तंत्रज्ञान उच्च एकत्रीकरण आणि कार्यात्मक घनता प्राप्त करण्यासाठी एका पॅकेजमध्ये एकाधिक चिप्स आणि निष्क्रिय घटकांना समाकलित करते. तांबे फॉइलचा वापर अंतर्गत इंटरकनेक्टिंग सर्किट तयार करण्यासाठी आणि सध्याचा वाहक मार्ग म्हणून काम करण्यासाठी केला जातो. मर्यादित पॅकेजिंग जागेत उच्च कार्यक्षमता मिळविण्यासाठी या अनुप्रयोगासाठी तांबे फॉइलची उच्च चालकता आणि अल्ट्रा-पातळ वैशिष्ट्ये असणे आवश्यक आहे.
• आरएफ आणि मिलीमीटर-वेव्ह अनुप्रयोग: एसआयपीमध्ये उच्च-वारंवारता सिग्नल ट्रान्समिशन सर्किटमध्ये, विशेषत: रेडिओ फ्रिक्वेन्सी (आरएफ) आणि मिलीमीटर-वेव्ह अनुप्रयोगांमध्येही तांबे फॉइल महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. त्याची कमी नुकसानाची वैशिष्ट्ये आणि उत्कृष्ट चालकता या उच्च-वारंवारतेच्या अनुप्रयोगांमध्ये सिग्नल क्षीणन प्रभावीपणे कमी करण्यास आणि ट्रान्समिशन कार्यक्षमता सुधारण्याची परवानगी देते.
• पुनर्वितरण स्तरांमध्ये वापरलेले (आरडीएल): फॅन-आउट पॅकेजिंगमध्ये, तांबे फॉइलचा वापर पुनर्वितरण लेयर तयार करण्यासाठी केला जातो, एक तंत्रज्ञान जे चिप I/O ला मोठ्या क्षेत्रात पुनर्वितरण करते. तांबे फॉइलची उच्च चालकता आणि चांगली आसंजन यामुळे पुनर्वितरण थर वाढविणे, आय/ओ घनता वाढविणे आणि मल्टी-चिप एकत्रीकरणास समर्थन देण्यासाठी एक आदर्श सामग्री बनवते.
• आकार कपात आणि सिग्नल अखंडता: पुनर्वितरण स्तरांमध्ये तांबे फॉइलचा अनुप्रयोग सिग्नल ट्रान्समिशन अखंडता आणि वेग सुधारताना पॅकेजचा आकार कमी करण्यास मदत करते, जे मोबाइल डिव्हाइस आणि उच्च-कार्यक्षमता संगणकीय अनुप्रयोगांमध्ये विशेषतः महत्वाचे आहे ज्यांना लहान पॅकेजिंग आकार आणि उच्च कार्यक्षमता आवश्यक आहे.
• तांबे फॉइल उष्णता बुडते आणि थर्मल चॅनेल: त्याच्या उत्कृष्ट थर्मल चालकतेमुळे, चिपद्वारे बाहेरील शीतकरण संरचनेत उष्णता द्रुतपणे हस्तांतरित करण्यात मदत करण्यासाठी चिप पॅकेजिंगमधील उष्णता सिंक, थर्मल चॅनेल आणि थर्मल इंटरफेस सामग्रीमध्ये तांबे फॉइलचा वापर बर्‍याचदा केला जातो. हा अनुप्रयोग विशेषत: उच्च-शक्ती चीप आणि पॅकेजेसमध्ये सीपीयू, जीपीयू आणि पॉवर मॅनेजमेंट चिप्स सारख्या अचूक तापमान नियंत्रणाची आवश्यकता असलेल्या पॅकेजेसमध्ये महत्त्वपूर्ण आहे.
• थ्री-सिलिकॉन मार्गे (टीएसव्ही) तंत्रज्ञानामध्ये वापरले जाते: 2.5 डी आणि 3 डी चिप पॅकेजिंग तंत्रज्ञानामध्ये, तांबे फॉइलचा वापर सिलिकॉन व्हियासच्या माध्यमातून वाहक फिल सामग्री तयार करण्यासाठी केला जातो, ज्यामुळे चिप्स दरम्यान अनुलंब परस्पर जोडले जाते. तांबे फॉइलची उच्च चालकता आणि प्रक्रियाक्षमता या प्रगत पॅकेजिंग तंत्रज्ञानामध्ये एक पसंतीची सामग्री बनवते, उच्च घनता एकत्रीकरण आणि लहान सिग्नल मार्गांना समर्थन देते, ज्यामुळे संपूर्ण प्रणालीची कार्यक्षमता वाढते.

2. फ्लिप-चिप पॅकेजिंग

3. लीड फ्रेम पॅकेजिंग

4. सिस्टम-इन-पॅकेज (एसआयपी)

5. फॅन-आउट पॅकेजिंग

6. औष्णिक व्यवस्थापन आणि उष्णता अपव्यय अनुप्रयोग

7. प्रगत पॅकेजिंग तंत्रज्ञान (जसे की 2.5 डी आणि 3 डी पॅकेजिंग)

एकंदरीत, चिप पॅकेजिंगमध्ये तांबे फॉइलचा अनुप्रयोग पारंपारिक प्रवाहकीय कनेक्शन आणि थर्मल मॅनेजमेंटपुरते मर्यादित नाही परंतु फ्लिप-चिप, सिस्टम-इन-पॅकेज, फॅन-आउट पॅकेजिंग आणि 3 डी पॅकेजिंग सारख्या उदयोन्मुख पॅकेजिंग तंत्रज्ञानापर्यंत विस्तारित आहे. मल्टीफंक्शनल गुणधर्म आणि तांबे फॉइलची उत्कृष्ट कामगिरी चिप पॅकेजिंगची विश्वसनीयता, कार्यक्षमता आणि खर्च-प्रभावीपणा सुधारण्यात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते.