Kobberfolieblir stadig viktigere innen chippakking på grunn av dens elektriske ledningsevne, termiske ledningsevne, prosesserbarhet og kostnadseffektivitet. Her er en detaljert analyse av dens spesifikke bruksområder innen chippakking:
1. Kobbertrådbinding
- Erstatning for gull- eller aluminiumstrådTradisjonelt har gull- eller aluminiumstråder blitt brukt i chippakking for å koble brikkens interne kretser elektrisk til eksterne ledninger. Men med fremskritt innen kobberbehandlingsteknologi og kostnadshensyn blir kobberfolie og kobbertråd gradvis vanlige valg. Kobbers elektriske ledningsevne er omtrent 85–95 % av gull, men kostnaden er omtrent en tidel, noe som gjør det til et ideelt valg for høy ytelse og økonomisk effektivitet.
- Forbedret elektrisk ytelseKobbertrådbinding gir lavere motstand og bedre varmeledningsevne i høyfrekvente og høystrømsapplikasjoner, noe som effektivt reduserer effekttap i chip-forbindelser og forbedrer den generelle elektriske ytelsen. Bruk av kobberfolie som et ledende materiale i bindingsprosesser kan dermed forbedre pakkeeffektiviteten og påliteligheten uten å øke kostnadene.
- Brukes i elektroder og mikrobulerI flip-chip-pakking vendes brikken slik at input/output (I/O)-padene på overflaten er direkte koblet til kretsen på pakkesubstratet. Kobberfolie brukes til å lage elektroder og mikrobump, som er direkte loddet til substratet. Den lave termiske motstanden og høye konduktiviteten til kobber sikrer effektiv overføring av signaler og strøm.
- Pålitelighet og termisk styringPå grunn av sin gode motstand mot elektromigrasjon og mekaniske styrke, gir kobber bedre langsiktig pålitelighet under varierende termiske sykluser og strømtettheter. I tillegg bidrar kobberets høye termiske ledningsevne til raskt å avlede varme som genereres under brikkedrift til substratet eller kjøleribben, noe som forbedrer pakkens termiske styringsegenskaper.
- Materiale for blyramme: Kobberfolieer mye brukt i ledningsrammepakker, spesielt for pakker til strømforsyninger. Leadframen gir strukturell støtte og elektrisk tilkobling for brikken, noe som krever materialer med høy konduktivitet og god varmeledningsevne. Kobberfolie oppfyller disse kravene, og reduserer effektivt pakkekostnadene samtidig som den forbedrer varmespredning og elektrisk ytelse.
- OverflatebehandlingsteknikkerI praktiske anvendelser gjennomgår kobberfolie ofte overflatebehandlinger som nikkel-, tinn- eller sølvbelegg for å forhindre oksidasjon og forbedre loddbarheten. Disse behandlingene forbedrer holdbarheten og påliteligheten til kobberfolie i ledningsrammepakker ytterligere.
- Ledende materiale i flerbrikkemodulerSystem-i-pakke-teknologi integrerer flere brikker og passive komponenter i én pakke for å oppnå høyere integrasjon og funksjonstetthet. Kobberfolie brukes til å produsere interne sammenkoblingskretser og fungerer som en strømledningsbane. Denne applikasjonen krever at kobberfolie har høy konduktivitet og ultratynne egenskaper for å oppnå høyere ytelse på begrenset pakkeplass.
- RF- og millimeterbølgeapplikasjonerKobberfolie spiller også en avgjørende rolle i høyfrekvente signaloverføringskretser i SiP, spesielt i radiofrekvens (RF) og millimeterbølgeapplikasjoner. Dens lave tapsegenskaper og utmerkede konduktivitet gjør at den kan redusere signaldemping effektivt og forbedre overføringseffektiviteten i disse høyfrekvente applikasjonene.
- Brukes i omfordelingslag (RDL)I fan-out-pakkeri brukes kobberfolie til å konstruere omfordelingslaget, en teknologi som omfordeler chip-I/O til et større område. Den høye konduktiviteten og gode vedheften til kobberfolie gjør det til et ideelt materiale for å bygge omfordelingslag, øke I/O-tettheten og støtte integrasjon mellom flere chip.
- Størrelsesreduksjon og signalintegritetBruk av kobberfolie i omfordelingslag bidrar til å redusere pakkestørrelsen samtidig som det forbedrer signaloverføringsintegriteten og hastigheten, noe som er spesielt viktig i mobile enheter og høyytelses databehandlingsapplikasjoner som krever mindre pakkestørrelser og høyere ytelse.
- Kobberfolie kjøleribber og termiske kanalerPå grunn av sin utmerkede varmeledningsevne brukes kobberfolie ofte i kjøleribber, termiske kanaler og termiske grensesnittmaterialer i brikkeinnpakning for å raskt overføre varme generert av brikken til eksterne kjølestrukturer. Denne applikasjonen er spesielt viktig i høyeffektsbrikker og pakker som krever presis temperaturkontroll, for eksempel CPUer, GPUer og strømstyringsbrikker.
- Brukes i Through-Silicon Via (TSV)-teknologiI 2,5D- og 3D-brikkepakketeknologier brukes kobberfolie til å lage ledende fyllmateriale for gjennomgående silisiumvias, noe som gir vertikal sammenkobling mellom brikker. Den høye konduktiviteten og prosesserbarheten til kobberfolie gjør det til et foretrukket materiale i disse avanserte pakketeknologiene, noe som støtter integrering med høyere tetthet og kortere signalveier, og dermed forbedrer den generelle systemytelsen.
2. Flip-Chip-emballasje
3. Emballasje av blyramme
4. System-i-pakke (SiP)
5. Utvifteemballasje
6. Termisk styring og varmeavledningsapplikasjoner
7. Avanserte emballasjeteknologier (som 2,5D- og 3D-emballasje)
Samlet sett er ikke bruken av kobberfolie i brikkepakking begrenset til tradisjonelle ledende forbindelser og termisk styring, men strekker seg til nye pakketeknologier som flip-chip, system-in-package, fan-out-pakking og 3D-pakking. De multifunksjonelle egenskapene og den utmerkede ytelsen til kobberfolie spiller en nøkkelrolle i å forbedre påliteligheten, ytelsen og kostnadseffektiviteten til brikkepakking.
Publisert: 20. september 2024