Kupferfoliewird aufgrund seiner elektrischen Leitfähigkeit, thermischen Leitfähigkeit, Verarbeitbarkeit und Kosteneffizienz immer wichtiger in der Chipverpackung. Hier finden Sie eine detaillierte Analyse seiner spezifischen Anwendungen in der Chipverpackung:
1. Kupferdrahtbindung
- Ersatz für Gold- oder Aluminiumdraht: Traditionell wurden in der Chipverpackung Gold- oder Aluminiumdrähte verwendet, um die internen Schaltkreise des Chips mit externen Leitungen elektrisch zu verbinden. Mit Fortschritten in der Kupferverarbeitungstechnologie und der Kostenüberlegungen werden die Kupferfolien und Kupferdraht jedoch allmählich zur Mainstream -Auswahl. Die elektrische Leitfähigkeit von Kupfer beträgt ungefähr 85-95% der Gold, aber die Kosten sind etwa ein Zehntel, was es zu einer idealen Wahl für hohe Leistung und wirtschaftliche Effizienz macht.
- Verbesserte elektrische Leistung: Kupferdrahtbindung bietet einen geringeren Widerstand und eine bessere thermische Leitfähigkeit bei hochfrequenten und hohen Stromanwendungen, wodurch der Stromverlust bei den Chip-Verbindungen effektiv verringert und die gesamte elektrische Leistung verbessert wird. Daher kann die Verwendung von Kupferfolien als leitendes Material in Bindungsprozessen die Verpackungseffizienz und -zuverlässigkeit ohne Erhöhung der Kosten verbessern.
- Verwendet in Elektroden und Mikrobüschen: Bei der Flip-Chip-Verpackung wird der Chip so umgedreht, dass die Eingangs-/Ausgangs- (E/A) -Pads auf seiner Oberfläche direkt an die Schaltung des Paketsubstrats angeschlossen sind. Kupferfolie wird verwendet, um Elektroden und Mikrofrüchte herzustellen, die direkt zum Substrat gelötet werden. Der niedrige thermische Widerstand und die hohe Leitfähigkeit von Kupfer sorgen für eine effiziente Übertragung von Signalen und Leistung.
- Zuverlässigkeit und thermisches Management: Aufgrund seines guten Widerstands gegen Elektromigration und mechanischer Stärke bietet Kupfer eine bessere langfristige Zuverlässigkeit unter unterschiedlichen Wärmezyklen und Stromdichten. Darüber hinaus hilft die hohe thermische Leitfähigkeit von Copper, die während des Chipbetriebs erzeugte Wärme schnell zum Substrat oder Kühlkörper abzuleiten und die thermischen Verwaltungsfähigkeiten des Pakets zu verbessern.
- Bleirahmenmaterial: Kupferfoliewird in der Verpackung von Bleirahmen häufig verwendet, insbesondere für die Verpackung von Stromeinrichtungen. Der Bleirahmen bietet strukturelle Unterstützung und elektrische Verbindung für den Chip und erfordert Materialien mit hoher Leitfähigkeit und guter thermischer Leitfähigkeit. Kupferfolie erfüllt diese Anforderungen und senkt die Verpackungskosten effektiv und verbessert die thermische Dissipation und die elektrische Leistung.
- Oberflächenbehandlungstechniken: In praktischen Anwendungen erfährt Kupferfolie häufig Oberflächenbehandlungen wie Nickel-, Zinn- oder Silberbeschichtung, um Oxidation zu verhindern und die Lötfähigkeit zu verbessern. Diese Behandlungen verbessern die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit von Kupferfolien in Bleirahmenverpackungen weiter.
- Leitendes Material in Multi-Chip-Modulen: System-in-Package-Technologie integriert mehrere Chips und passive Komponenten in ein einzelnes Paket, um eine höhere Integration und Funktionsdichte zu erzielen. Kupferfolie wird verwendet, um interne Verbindungsschaltungen herzustellen und als aktueller Leitungsweg zu dienen. Für diese Anwendung ist eine Kupferfolie erforderlich, um eine hohe Leitfähigkeit und ultradünne Eigenschaften zu haben, um eine höhere Leistung im begrenzten Verpackungsraum zu erzielen.
- RF- und Millimeter-Wave-Anwendungen: Kupferfolie spielt auch eine entscheidende Rolle bei hochfrequenten Signalübertragungsschaltungen in SIP, insbesondere bei der Funkfrequenz (RF) und den Millimeter-Wellen-Anwendungen. Die Eigenschaften des niedrigen Verlusts und die hervorragende Leitfähigkeit können es effektiv reduzieren und die Übertragungseffizienz in diesen Hochfrequenzanwendungen verbessern.
- Verwendet in Umverteilungschichten (RDL): Bei der Fan-Out-Verpackung wird Kupferfolie verwendet, um die Umverteilungschicht zu konstruieren, eine Technologie, die die Chip-I/A in einen größeren Bereich umverteilt. Die hohe Leitfähigkeit und eine gute Adhäsion von Kupferfolien machen es zu einem idealen Material für den Aufbau von Umverteilung von Schichten, die Erhöhung der I/O-Dichte und die Unterstützung der Mehrchip-Integration.
- Größenreduzierung und Signalintegrität: Die Anwendung von Kupferfolien in Umverteilungschichten hilft bei der Verringerung der Paketgröße und der Verbesserung der Integrität und der Geschwindigkeit der Signalübertragung.
- Kupferfolie Kühlkörper und thermische Kanäle: Aufgrund seiner ausgezeichneten thermischen Leitfähigkeit wird häufig Kupferfolie in Kühlkörper, Wärmeleitungen und thermischen Grenzflächenmaterialien innerhalb der Chipverpackungen verwendet, um die vom Chip erzeugten Wärme schnell in externe Kühlstrukturen zu übertragen. Diese Anwendung ist besonders wichtig in Hochleistungs-Chips und -Paketen, die eine präzise Temperaturregelung erfordern, z. B. CPUs, GPUs und Stromverwaltungschips.
- Verwendet in Thrysilicon über (TSV) -Technologie: In 2,5D- und 3D-Chipverpackungstechnologien wird Kupferfolie verwendet, um leitendes Füllmaterial für Durch-Silicon-VIAS zu erstellen, wodurch die vertikale Verbindung zwischen Chips bereitgestellt wird. Die hohe Leitfähigkeit und Verarbeitbarkeit von Kupferfolien macht es zu einem bevorzugten Material in diesen fortschrittlichen Verpackungstechnologien, wodurch eine höhere Dichteintegration und kürzere Signalwege unterstützt werden, wodurch die Leistung des Gesamtsystems verbessert wird.
2. Flip-Chip-Verpackung
3. Bleirahmenverpackung
4. System-in-Package (SIP)
5. Fan-Out-Verpackung
6. Wärmemanagement- und Wärmeableitungsanwendungen
7. Erweiterte Verpackungstechnologien (z. B. 2,5D- und 3D -Verpackung)
Insgesamt ist die Anwendung von Kupferfolien in der Chipverpackung nicht auf herkömmliche leitfähige Verbindungen und thermisches Management beschränkt, sondern erstreckt sich auf aufstrebende Verpackungstechnologien wie Flip-Chip, System-in-Package, Fan-Out-Verpackungen und 3D-Verpackungen. Die multifunktionalen Eigenschaften und die hervorragende Leistung von Kupferfolien spielen eine Schlüsselrolle bei der Verbesserung der Zuverlässigkeit, Leistung und Kosteneffizienz der Chipverpackung.
Postzeit: SEP-20-2024