Harbiy darajadagi mikrochipni himoya qiluvchi mitti, germetik keramika paketi{0}}mikroskopik qatlamli tuzilmaga o'xshab qurilgan. Volfram yoki boshqa o'tga chidamli metall o'tkazgichlar bilan naqshlangan yupqa keramik lenta plitalari aniq hizalanadi, yig'iladi va keyin ehtiyotkorlik bilan boshqariladigan issiqlik va bosim orqali monolit blokga aylanadi. Bu jarayonda ishlatiladigan qizdirilgan plastinkalar yuqori ishonchlilikdagi mikroelektron qadoqlashning asosini tashkil etuvchi laminatsiya va ko-yonish amalga oshiriladigan nozik issiq yuzalar bo‘lib xizmat qiladi.
Shu nuqtai nazardan,isitiladigan plastinka ko'p qatlamli keramik to'plami mikroelektronikajarayon materialshunoslik, issiqlik muhandisligi va yarimo'tkazgichli qadoqlash texnologiyasining muhim kesishmasini ifodalaydi.
Keramika paketlarini ishlab chiqarishda isitiladigan plastinalarning roli
Yashil keramik lentalarni laminatsiyalash
Ishlab chiqarish jarayoni odatda yashil keramik lentalardan boshlanadi, ko'pincha yuqori{0}}Temperatura-temperaturada ishlaydigan seramika (HTCC) texnologiyasida ishlatiladigan alumina tizimlariga asoslangan. Ushbu lentalar volfram o'tkazuvchan naqshlar bilan ekran-bosib chiqariladi va keyin ehtiyotkorlik bilan ko'p qatlamli tuzilmalarga biriktiriladi.
Isitilgan plastinalar gidravlik laminatsiyalash mashinasida quyidagi maqsadlarda qo'llaniladi:
Butun stack bo'ylab bir xil bosim
To'liq sinterlash oralig'idan past haroratni nazorat qilish
Aniq mexanik hizalama barqarorligi
Ushbu bosqichda maqsad zichlash emas, balki qatlamlarni mexanik barqaror preformga boshqariladigan bog'lashdir.
Plitalar jim, kuydiruvchi{0}}issiq anvil bo'lib, u nozik kukun va siyoh to'plamini kompyuter chipi uchun mustahkam himoya qal'asiga aylantiradi.
Ko-Pishirish va sinterlash jarayoni
Yuqori-harorat zichligi
Laminatsiya qilingandan so'ng, qo'yilgan keramika konstruktsiyasi maxsus isitiladigan plitalar yoki qo'llab-quvvatlovchi moslamalar bilan jihozlangan yuqori{0}}temperaturali-o'choqqa o'tkaziladi. Tizim ehtiyotkorlik bilan boshqariladigan atmosfera sharoitida ishlaydi, odatda volfram metallizatsiyasining oksidlanishini oldini olish uchun kamaytiruvchi hosil qiluvchi gaz muhiti.
Birgalikda{0}}otish paytida:
Materiallar tizimiga qarab harorat 800 dan 1600 darajagacha ko'tariladi
Seramika zarralari qattiq, monolitik tuzilishga aylanadi
Volfram o'tkazgichlari uzluksiz elektr yo'llariga sinterlanadi
Organik bog'lovchilar to'liq yonib ketadi
Isitilgan plastinalar yoki qo'llab-quvvatlovchi issiq yuzalar quyidagilarga ega bo'lishi kerak:
Yuqori termal bir xillik
Haddan tashqari harorat ostida o'lchov barqarorligi
Atmosferani pasaytirishda kimyoviy inertlik
Egrilik va emirilish deformatsiyasiga qarshilik
Issiqlik taqsimotidagi har qanday og'ish delaminatsiya, yorilish yoki elektr uzilishlariga olib kelishi mumkin.
Plitalar uchun materiallar va dizayn talablari
Yuqori-haroratli strukturaviy materiallar
HTCC ni qayta ishlashda ishlatiladigan plastinalar odatda quyidagilardan tayyorlanadi:
Silikon karbid (SiC) keramika
Yuqori-nikel yoki o'tga chidamli metall qotishmalari
Kengaytirilgan keramika kompozitlari
Ushbu materiallar saqlash qobiliyati uchun tanlangan:
Yuqori haroratlarda tekislik
Gaz atmosferalarini hosil qilishda kimyoviy barqarorlik
Termal velosiped charchoqqa qarshilik
Keramika tagliklarining minimal ifloslanishi
Atmosfera mosligi
Qayta ishlash muhiti volfram metallizatsiyasini oksidlanishdan himoya qilish uchun atmosferani kamaytirishni talab qiladi. Shunday qilib, qizdirilgan plitalar kimyoviy jihatdan inert bo'lishi kerak:
Vodorod{0}}tarkibida hosil qiluvchi gaz
Yuqori{0}}haroratli sinterlash shartlari
Uzoq termal turish davrlari
Jarayonga eslatma: Plastinaning tekisligining ahamiyati
Plastinka sirtining tekisligi laminatsiya va termal ishlov berish bosqichlarida muhim sifat parametridir. Har qanday og'ish quyidagilarga olib kelishi mumkin:
Laminatsiya paytida mahalliy bosimning bir xil bo'lmasligi-
Keramika qatlamlarida qalinligi o'zgarishi
Sinterlash jarayonida ichki kuchlanish gradientlari
Yakuniy o'ram geometriyasining egilishi yoki buzilishi
Laminatsiyaning dastlabki bosqichida-yumshoq keramik lentaning bosilishi yoki teksturalanishining oldini olish uchun silliq, yuqori darajada sayqallangan plastinka yuzasi talab qilinadi. Hatto mikroskopik sirt nosimmetrikliklar ham oxirgi ko'p qatlamli qurilmada strukturaviy nuqsonlarga tarqalishi mumkin.
Issiqlik bir xilligi va elektr ishlashi
Signalning yaxlitligi va ishonchliligiga ta'siri
Ko'p qatlamli keramika paketlari yuqori samarali{0}}ilovalarda qo'llaniladi, masalan:
Aerokosmik elektronika
Mudofaa tizimlari
Yuqori{0}}chastotali RF modullari
Quvvatli yarimo'tkazgichli qadoqlash
Birgalikda yonish vaqtidagi-issiqlik bir xilligi- quyidagilarga olib kelishi mumkin:
Ichki kanallarni noto'g'ri joylashtirish
Volfram izlaridagi rezistiv uzilishlar
Dielektrik xossaning o'zgarishi
Yakuniy paketning germetikligi pasaygan
Natijada, plastinaning ishlashi uzoq{0}}qurilma ishonchliligiga bevosita ta'sir qiladi.
Olovli tizimlarda mexanik integratsiya
Yuqori{0}}haroratni qayta ishlashda strukturaviy rol
Ko'pgina o'choq konstruktsiyalarida isitiladigan plitalar ikkala vazifani bajaradi:
Issiqlik energiyasini etkazib beruvchi yuzalar
Keramika to'plamlari uchun mexanik tayanch tuzilmalari
Ushbu ikki tomonlama funktsiya quyidagilarni talab qiladi:
Yuqori haroratda-yuk ko'tarish qobiliyati
Termal kengayish mos kelmasligiga qarshilik
Pech arxitekturasida barqaror o'rnatish
Plastinka alohida asbob komponenti emas, balki termal ishlov berish muhitining bir qismiga aylanadi.
Xulosa
Isitilgan plastinkalar mikroelektronikada ko'p qatlamli keramika paketlarini ishlab chiqarishning nozik termal va mexanik asosini tashkil qiladi. Qattiq boshqariladigan laminatsiya va yuqori{1}}temperaturali{2}}birgalikda kuyish orqali bu tizimlar mo‘rt keramik lentalar va bosilgan metall pastalarni mustahkam, germetik elektron korpuslarga aylantirish imkonini beradi.
ichidaisitiladigan plastinka ko'p qatlamli keramik to'plami mikroelektronikajarayon, plastinaning tekisligi, issiqlik bir xilligi va atmosfera mosligi yakuniy paket yaxlitligi va elektr ish faoliyatini belgilaydigan muhim parametrlardir. Tizim ekstremal termal davrlar davomida o'lchov aniqligini ta'minlab, shakllantirish vositasi va yuqori{1}}temperaturali struktura elementi sifatida ishlaydi.
Dunyodagi eng himoyalangan mikrochiplar oxir-oqibatda mukammal tekis, kimyoviy jihatdan inert va qizg'in isitiladigan keramik yuzalardan iborat to'shakda yaratilgan bo'lib, bu erda nozik issiqlik muhandisligi ilg'or elektron tizimlarning ishonchliligini belgilaydi.
