Applikationer av kopparfolie i chipförpackningar

Kopparfolieblir allt viktigare i chipförpackningar på grund av dess elektriska konduktivitet, värmeledningsförmåga, bearbetbarhet och kostnadseffektivitet. Här är en detaljerad analys av dess specifika applikationer i chipförpackningar:

1. Koppartrådbindning

• Ersättning för guld eller aluminiumtråd: Traditionellt har guld- eller aluminiumtrådar använts i chipförpackningar för att elektriskt ansluta chipens inre kretsar till externa leder. Men med framsteg inom kopparbearbetningsteknik och kostnadsöverväganden blir kopparfolie och koppartråd gradvis mainstream -val. Coppers elektriska konduktivitet är ungefär 85-95% av guld, men dess kostnad är ungefär en tiondel, vilket gör det till ett idealiskt val för hög prestanda och ekonomisk effektivitet.
• Förbättrad elektrisk prestanda: Koppartrådbindning erbjuder lägre motstånd och bättre värmeledningsförmåga i högfrekventa och högströmmapplikationer, vilket effektivt minskar effektförlusten i chip-sammankopplingar och förbättrar den totala elektriska prestanda. Att använda kopparfolie som ledande material i bindningsprocesser kan således förbättra förpackningseffektiviteten och tillförlitligheten utan att öka kostnaderna.
• Används i elektroder och mikrobumpar: I flip-chip-förpackning vänds chipet så att ingångs-/utgången (I/O) -kuddarna på ytan är direkt anslutna till kretsen på paketets underlag. Kopparfolie används för att tillverka elektroder och mikrobumpar, som är direkt lödda till underlaget. Den låga termiska motståndet och den höga konduktiviteten för koppar säkerställer effektiv överföring av signaler och kraft.
• Tillförlitlighet och termisk hantering: På grund av dess goda motstånd mot elektromigration och mekanisk styrka ger koppar bättre långsiktig tillförlitlighet under varierande termiska cykler och nuvarande täthet. Dessutom hjälper Coppers höga värmeledningsförmåga att snabbt sprida värme som genereras under chipoperation till underlaget eller kylflänsen, vilket förbättrar paketets termiska hanteringskapacitet.
• Blyrammaterial: Kopparfolieanvänds allmänt i blyramförpackningar, särskilt för förpackning av kraftenheter. Ledramen ger strukturellt stöd och elektrisk anslutning för chipet, vilket kräver material med hög konduktivitet och god värmeledningsförmåga. Kopparfolie uppfyller dessa krav, vilket effektivt minskar förpackningskostnaderna samtidigt som det förbättras termisk spridning och elektrisk prestanda.
• Ytbehandlingstekniker: I praktiska tillämpningar genomgår kopparfolie ofta ytbehandlingar som nickel, tenn eller silverplätering för att förhindra oxidation och förbättra lödbarhet. Dessa behandlingar förbättrar ytterligare hållbarheten och tillförlitligheten för kopparfolie i blyramförpackningen.
• : System-i-paket-teknik integrerar flera chips och passiva komponenter i ett enda paket för att uppnå högre integration och funktionell densitet. Kopparfolie används för att tillverka interna sammankopplingskretsar och tjäna som en nuvarande ledningsväg. Denna applikation kräver att kopparfolie har hög konduktivitet och ultratunna egenskaper för att uppnå högre prestanda i begränsat förpackningsutrymme.
• RF- och millimetervågsapplikationer: Kopparfolie spelar också en avgörande roll i högfrekventa signalöverföringskretsar i SIP, särskilt i radiofrekvens (RF) och millimetervågapplikationer. Dess låga förlustegenskaper och utmärkta konduktivitet gör att den kan minska signaldämpningen effektivt och förbättra överföringseffektiviteten i dessa högfrekventa applikationer.
• Används i omfördelningsskikt (RDL): I Fan-Out-förpackning används kopparfolie för att konstruera omfördelningsskiktet, en teknik som distribuerar chip I/O till ett större område. Den höga konduktiviteten och goda vidhäftningen av kopparfolie gör det till ett idealiskt material för att bygga omfördelningsskikt, öka I/O-densitet och stödja multi-chip-integration.
• Storleksminskning och signalintegritet: Tillämpning av kopparfolie vid omfördelningsskikt hjälper till att minska paketstorleken samtidigt som signalöverföringens integritet och hastighet förbättras, vilket är särskilt viktigt i mobila enheter och högpresterande datorapplikationer som kräver mindre förpackningsstorlekar och högre prestanda.
• Kopparfolie kylflänsar och termiska kanaler: På grund av dess utmärkta värmeledningsförmåga används kopparfolie ofta i kylflänsar, termiska kanaler och termiska gränssnittsmaterial i chipförpackningar för att snabbt överföra värme som genereras av chipet till externa kylstrukturer. Denna applikation är särskilt viktig i chips och paket med hög effekt som kräver exakt temperaturkontroll, såsom CPU: er, GPU: er och krafthanteringschips.
• Används i genomsilicon via (TSV) -teknologi: I 2.5D- och 3D-chipförpackningsteknologier används kopparfolie för att skapa ledande fyllmaterial för genom-kiselvaser, vilket ger vertikal samtrafik mellan chips. Den höga konduktiviteten och bearbetningsbarheten för kopparfolie gör det till ett föredraget material i dessa avancerade förpackningsteknologier, vilket stödjer integration med högre densitet och kortare signalvägar, vilket förbättrar den totala systemprestanda.

2. Bläddrande förpackning

3. Blyramförpackning

4. System-i-paket (SIP)

5.

6. Termisk hantering och värmeavledningsansökningar

7. Avancerad förpackningsteknik (som 2.5D och 3D -förpackning)

Sammantaget är appliceringen av kopparfolie i chipförpackningar inte begränsad till traditionella ledande anslutningar och termisk hantering utan sträcker sig till nya förpackningsteknologier såsom flip-chip, system-i-paket, fans-out-förpackning och 3D-förpackningar. De multifunktionella egenskaperna och utmärkta prestanda för kopparfolie spelar en nyckelroll för att förbättra tillförlitligheten, prestandan och kostnadseffektiviteten för chipförpackningar.