Bruksområder av kobberfolie i chipemballasje

Kobberfolieblir stadig viktigere i chipemballasje på grunn av dens elektriske ledningsevne, termisk ledningsevne, prosessbarhet og kostnadseffektivitet. Her er en detaljert analyse av dens spesifikke applikasjoner i chipemballasje:

1. Kobbertrådbinding

• Erstatning for gull- eller aluminiumtråd: Tradisjonelt har gull- eller aluminiumsledninger blitt brukt i chipemballasje for å elektrisk koble brikkenes indre kretsløp til eksterne ledninger. Imidlertid, med fremskritt innen kobberbehandlingsteknologi og kostnadshensyn, blir kobberfolie og kobbertråd gradvis mainstream valg. Kobberens elektriske ledningsevne er omtrent 85-95% av gull, men kostnadene er omtrent en tidel, noe som gjør det til et ideelt valg for høy ytelse og økonomisk effektivitet.
• Forbedret elektrisk ytelse: Kobbertrådbinding gir lavere motstand og bedre termisk konduktivitet i høyfrekvente applikasjoner med høy strøm, og reduserer effektivt strømtap i chip-sammenkoblinger og forbedrer den generelle elektriske ytelsen. Å bruke kobberfolie som ledende materiale i bindingsprosesser kan således forbedre emballasjeeffektiviteten og påliteligheten uten å øke kostnadene.
• Brukt i elektroder og mikrobumper: I flip-chip-emballasje blir brikken vendt slik at inngangs-/utgangen (I/O) pads på overflaten er direkte koblet til kretsen på pakkesubstratet. Kobberfolie brukes til å lage elektroder og mikrobumper, som er direkte loddet til underlaget. Den lave termiske motstanden og den høye konduktiviteten til kobber sikrer effektiv overføring av signaler og kraft.
• Pålitelighet og termisk styring: På grunn av sin gode motstand mot elektromigrasjon og mekanisk styrke, gir kobber bedre langsiktig pålitelighet under varierende termiske sykluser og strømtettheter. I tillegg hjelper kobberens høye termiske ledningsevne raskt å spre varme generert under chip -drift til underlaget eller kjøleribben, noe som forbedrer termiske styringsfunksjonene til pakken.
• LEDRAMMATIONAL: Kobberfolieer mye brukt i blyrammeemballasje, spesielt for emballasje av strømenhet. Ledningsrammen gir strukturell støtte og elektrisk tilkobling for brikken, og krever materialer med høy konduktivitet og god varmeledningsevne. Kobberfolie oppfyller disse kravene, og reduserer effektivt emballasjekostnader samtidig som den forbedrer termisk spredning og elektrisk ytelse.
• Overflatebehandlingsteknikker: I praktiske anvendelser gjennomgår kobberfolie ofte overflatebehandlinger som nikkel, tinn eller sølvbelegg for å forhindre oksidasjon og forbedre loddebarheten. Disse behandlingene forbedrer holdbarheten og påliteligheten av kobberfolie i blyrammeemballasje ytterligere.
• Ledende materiale i multi-chip moduler: System-in-package-teknologi integrerer flere brikker og passive komponenter i en enkelt pakke for å oppnå høyere integrasjon og funksjonell tetthet. Kobberfolie brukes til å produsere interne sammenkoblingskretser og tjene som en nåværende ledningsbane. Denne applikasjonen krever kobberfolie for å ha høy konduktivitet og ultra-tynne egenskaper for å oppnå høyere ytelse i begrenset emballasjeområde.
• RF- og millimeterbølgeapplikasjoner: Kobberfolie spiller også en avgjørende rolle i høyfrekvente signaloverføringskretser i SIP, spesielt i radiofrekvens (RF) og millimeterbølgeapplikasjoner. Dens lave tapsegenskaper og utmerket konduktivitet gjør at den kan redusere signaldemping effektivt og forbedre overføringseffektiviteten i disse høyfrekvente applikasjonene.
• Brukt i omfordelingslag (RDL): I fan-out-emballasje brukes kobberfolie til å konstruere omfordelingslaget, en teknologi som omfordeler Chip I/O til et større område. Den høye konduktiviteten og god vedheft av kobberfolie gjør det til et ideelt materiale for å bygge omfordelingslag, øke I/O-tettheten og støtte multi-chip-integrasjon.
• Størrelsesreduksjon og signalintegritet: Bruken av kobberfolie i omfordelingslag bidrar til å redusere pakkestørrelsen mens du forbedrer signaloverføringsintegriteten og hastigheten, noe som er spesielt viktig i mobile enheter og høyytelsesdataprogrammer som krever mindre emballasjestørrelser og høyere ytelse.
• Kobberfolievarmevasker og termiske kanaler: På grunn av den utmerkede termiske konduktiviteten, brukes kobberfolie ofte i kjøleribb, termiske kanaler og termiske grensesnittmaterialer i ChIP -emballasje for raskt å overføre varme generert av brikken til ytre kjølestrukturer. Denne applikasjonen er spesielt viktig i høye strømbrikker og pakker som krever presis temperaturkontroll, for eksempel CPU-er, GPUer og strømstyringsbrikker.
• Brukes i gjennomgangssilicon via (TSV) -teknologi: I 2,5D- og 3D-chip-emballasjeteknologier brukes kobberfolie til å lage ledende fyllmateriale for vias, og gir vertikal sammenkobling mellom chips. Den høye konduktiviteten og prosessbarheten til kobberfolie gjør det til et foretrukket materiale i disse avanserte emballasjeteknologiene, og støtter integrering av høyere tetthet og kortere signalveier, og dermed forbedrer den generelle systemytelsen.

2. Flip-chip-emballasje

3. Ledningsrammeemballasje

4. System-in-package (SIP)

5. Fan-out-emballasje

6. Termisk styrings- og varmeavledningsapplikasjoner

7. Advanced Packaging Technologies (for eksempel 2.5D og 3D -emballasje)

Totalt sett er anvendelsen av kobberfolie i chipemballasje ikke begrenset til tradisjonelle ledende forbindelser og termisk styring, men strekker seg til nye emballasjeteknologier som flip-chip, system-i-pakk, vifte-utemballasje og 3D-emballasje. De multifunksjonelle egenskapene og utmerkede ytelsen til kobberfolie spiller en nøkkelrolle i å forbedre påliteligheten, ytelsen og kostnadseffektiviteten til chipemballasje.