Anns a’ phròiseas saothrachaidh leth-chonnsachaidh mionaideach is iom-fhillte airson pacadh wafer, tha cuideam teirmeach coltach ri “sgriosadair” falaichte anns an dorchadas, a’ bagairt càileachd a’ phacaidh agus coileanadh nan sgoltagan gu cunbhalach. Bho na diofaran ann an co-èifeachdan leudachaidh teirmeach eadar sgoltagan agus stuthan pacaidh chun na h-atharrachaidhean teòthachd mòra rè a’ phròiseas pacaidh, tha slighean gineadh cuideam teirmeach eadar-mheasgte, ach tha iad uile a’ comharrachadh toradh lughdachadh an ìre toraidh agus a’ toirt buaidh air earbsachd fad-ùine nan sgoltagan. Tha bunait a’ chlach-ghràin, leis na feartan stuthan sònraichte aige, gu sàmhach a’ fàs na “neach-cuideachaidh” cumhachdach ann a bhith a’ dèiligeadh ri duilgheadas cuideam teirmeach.
An duilgheadas cuideam teirmeach ann am pacadh wafer
Tha pacadh uaifearan a’ toirt a-steach obair cho-obrachail grunn stuthan. Mar as trice bidh sgoltagan air an dèanamh de stuthan leth-chonnsachaidh leithid silicon, agus tha càileachd stuthan pacaidh leithid stuthan pacaidh plastaig agus bun-stuthan eadar-dhealaichte. Nuair a dh’ atharraicheas an teòthachd rè a’ phròiseas pacaidh, bidh diofar stuthan ag atharrachadh gu mòr ann an ìre leudachaidh agus crìonadh teirmeach air sgàth eadar-dhealachaidhean mòra ann an co-èifeachd leudachaidh teirmeach (CTE). Mar eisimpleir, tha co-èifeachd leudachaidh teirmeach sgoltagan silicon timcheall air 2.6 × 10⁻⁶/℃, agus tha co-èifeachd leudachaidh teirmeach stuthan molltair roisinn epocsa cumanta cho àrd ri 15-20 × 10⁻⁶/℃. Bidh am beàrn mòr seo ag adhbhrachadh gum bi ìre crìonadh a’ chip agus an stuth pacaidh neo-shioncronach rè ìre an fhuarachaidh às deidh pacadh, a’ gineadh cuideam teirmeach làidir aig an eadar-aghaidh eatorra. Fo bhuaidh leantainneach cuideam teirmeach, faodaidh an uaifearan lùbadh agus deformachadh. Ann an cùisean cruaidh, faodaidh e eadhon lochdan marbhtach adhbhrachadh leithid sgàinidhean chip, brisidhean co-phàirteach tàthaidh, agus delamination eadar-aghaidh, a’ leantainn gu milleadh air coileanadh dealain a’ chip agus lùghdachadh mòr na bheatha seirbheis. A rèir staitistig gnìomhachais, faodaidh an ìre lochtach ann am pacaigeadh wafer air adhbhrachadh le cùisean cuideam teirmeach a bhith cho àrd ri 10% gu 15%, agus tha seo na phrìomh fhactar a chuireas bacadh air leasachadh èifeachdach is àrd-inbhe gnìomhachas nan leth-chonnsadairean.
Na buannachdan sònraichte a tha aig bunaitean clach-ghràin
Co-èifeachd leudachaidh teirmeach ìosal: Tha clach-ghràin air a dhèanamh suas sa mhòr-chuid de chriostalan mèinnearach leithid cuartz agus feldspar, agus tha a cho-èifeachd leudachaidh teirmeach gu math ìosal, mar as trice eadar 0.6 agus 5 × 10⁻⁶/℃, a tha nas fhaisge air co-èifeachd leudachaidh teirmeach sliseagan silicon. Leigidh an fheart seo le bhith ag obrachadh uidheamachd pacaidh wafer, eadhon nuair a bhios caochlaidhean teòthachd ann, an diofar ann an leudachadh teirmeach eadar bonn a’ chlach-ghràin agus an sliseag agus stuthan pacaidh air a lughdachadh gu mòr. Mar eisimpleir, nuair a dh’ atharraicheas an teòthachd le 10 ℃, faodar an atharrachadh meud den àrd-ùrlar pacaidh a chaidh a thogail air bonn a’ chlach-ghràin a lughdachadh barrachd air 80% an taca ris a’ bhunait meatailt thraidiseanta, a lughdaicheas gu mòr an cuideam teirmeach air adhbhrachadh leis an leudachadh agus an giorrachadh teirmeach neo-shioncronach, agus a bheir seachad àrainneachd taic nas seasmhaiche don wafer.
Seasmhachd teirmeach sàr-mhath: Tha seasmhachd teirmeach air leth aig clach-ghràin. Tha an structar a-staigh dùmhail, agus tha na criostalan ceangailte gu dlùth tro cheanglaichean ianach agus covalent, a’ leigeil le giùlan teas slaodach a-staigh. Nuair a bhios an uidheamachd pacaidh a’ dol tro chuairtean teòthachd iom-fhillte, faodaidh bunait a’ chlach-ghràin buaidh atharrachaidhean teòthachd air fhèin a chumail fodha gu h-èifeachdach agus raon teòthachd seasmhach a chumail suas. Tha deuchainnean buntainneach a’ sealltainn, fo ìre atharrachaidh teòthachd cumanta uidheamachd pacaidh (leithid ±5 ℃ gach mionaid), gun gabh smachd a chumail air gluasad cunbhalachd teòthachd uachdar bunait a’ chlach-ghràin taobh a-staigh ±0.1 ℃, a’ seachnadh an iongantas de dùmhlachd cuideam teirmeach air adhbhrachadh le eadar-dhealachaidhean teòthachd ionadail, a’ dèanamh cinnteach gu bheil an wafer ann an àrainneachd theirmeach cunbhalach agus seasmhach tron phròiseas pacaidh, agus a’ lughdachadh stòr gineadh cuideam teirmeach.
Àrd-chruaidheachd agus maothachadh crith: Rè obrachadh uidheamachd pacaidh wafer, cruthaichidh na pàirtean gluasadach meacanaigeach a-staigh (leithid motaran, innealan tar-chuir, msaa.) crith. Ma thèid na crithidhean sin a thar-chur chun wafer, nì iad an milleadh a tha air adhbhrachadh le cuideam teirmeach air an wafer nas miosa. Tha cruas àrd aig bunaitean clach-ghràin agus cruas nas àirde na cruas mòran stuthan meatailt, agus faodaidh iad seasamh an aghaidh bacadh crithidhean bhon taobh a-muigh gu h-èifeachdach. Aig an aon àm, tha an structar a-staigh sònraichte aige a’ toirt dha coileanadh maothachaidh crith sàr-mhath agus a’ comasachadh dha lùth crith a sgaoileadh gu luath. Tha dàta rannsachaidh a’ sealltainn gun urrainn don bhunait clach-ghràin an crith àrd-tricead (100-1000Hz) a thig bho obrachadh uidheamachd pacaidh a lughdachadh 60% gu 80%, a’ lughdachadh gu mòr buaidh ceangail crith agus cuideam teirmeach, agus a’ dèanamh cinnteach tuilleadh de chruinneas àrd agus earbsachd àrd pacaidh wafer.
Buaidh practaigeach tagraidh
Ann an loidhne cinneasachaidh pacaidh wafers aig iomairt saothrachaidh leth-chonnsachaidh ainmeil, às dèidh uidheamachd pacaidh le bunaitean clach-ghràin a thoirt a-steach, chaidh euchdan iongantach a dhèanamh. Stèidhichte air mion-sgrùdadh dàta sgrùdaidh 10,000 wafers às dèidh pacaidh, mus deach gabhail ris a’ bhunait chlach-ghràin, bha an ìre locht de lùbadh wafer air adhbhrachadh le cuideam teirmeach 12%. Ach, às dèidh gluasad chun bhunait chlach-ghràin, thuit an ìre locht gu mòr gu taobh a-staigh 3%, agus dh’ fhàs an ìre toraidh gu mòr. A bharrachd air an sin, tha deuchainnean earbsachd fad-ùine air sealltainn, às dèidh 1,000 cearcall de theodhachd àrd (125 ℃) agus teòthachd ìosal (-55 ℃), gu bheil an àireamh de fhàilligidhean co-phàirteach tàthaidh den chip stèidhichte air a’ phacaid bunait chlach-ghràin air a lùghdachadh 70% an taca ris a’ phacaid bunait thraidiseanta, agus gu bheil seasmhachd coileanaidh a’ chip air a leasachadh gu mòr.
Mar a bhios teicneòlas leth-chonnsachaidh a’ sìor fhàs nas cinntiche agus nas lugha, tha na riatanasan airson smachd a chumail air cuideam teirmeach ann am pacaigeadh wafer a’ sìor fhàs teann. Tha bunaitean clach-ghràin, leis na buannachdan coileanta aca ann an co-èifeachd leudachaidh teirmeach ìosal, seasmhachd teirmeach agus lughdachadh crith, air a bhith nan roghainn chudromach airson càileachd pacaigeadh wafer a leasachadh agus buaidh cuideam teirmeach a lughdachadh. Tha iad a’ cluich pàirt a tha a’ sìor fhàs cudromach ann a bhith a’ dèanamh cinnteach à leasachadh seasmhach gnìomhachas leth-chonnsachaidh.
Àm puist: 15 Cèitean 2025