सेमीकंडक्टर पॅकेजिंग प्रक्रियेचे संशोधन आणि विश्लेषण

सेमीकंडक्टर प्रक्रियेचे विहंगावलोकन
सेमीकंडक्टर प्रक्रियेमध्ये प्रामुख्याने चिप्स आणि इतर घटकांना पूर्णपणे जोडण्यासाठी मायक्रोफॅब्रिकेशन आणि फिल्म तंत्रज्ञान लागू करणे समाविष्ट असते, जसे की सब्सट्रेट्स आणि फ्रेम्स. यामुळे लीड टर्मिनल्स काढणे आणि प्लॅस्टिक इन्सुलेटिंग माध्यमासह एन्कॅप्स्युलेशन करणे सुलभ होते, ज्यामुळे त्रि-आयामी रचना म्हणून सादर केले जाते आणि शेवटी सेमीकंडक्टर पॅकेजिंग प्रक्रिया पूर्ण होते. सेमीकंडक्टर प्रक्रियेची संकल्पना देखील सेमीकंडक्टर चिप पॅकेजिंगच्या अरुंद व्याख्येशी संबंधित आहे. व्यापक दृष्टीकोनातून, हे पॅकेजिंग अभियांत्रिकीशी संबंधित आहे, ज्यामध्ये सब्सट्रेटला जोडणे आणि निश्चित करणे, संबंधित इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे कॉन्फिगर करणे आणि मजबूत सर्वसमावेशक कामगिरीसह संपूर्ण प्रणाली तयार करणे समाविष्ट आहे.

सेमीकंडक्टर पॅकेजिंग प्रक्रिया प्रवाह
आकृती 1 मध्ये स्पष्ट केल्याप्रमाणे अर्धसंवाहक पॅकेजिंग प्रक्रियेमध्ये अनेक कार्ये समाविष्ट असतात. प्रत्येक प्रक्रियेसाठी विशिष्ट आवश्यकता आणि जवळून संबंधित कार्यप्रवाह असतात, व्यावहारिक टप्प्यात तपशीलवार विश्लेषण आवश्यक असते. विशिष्ट सामग्री खालीलप्रमाणे आहे:

1. चिप कटिंग
सेमीकंडक्टर पॅकेजिंग प्रक्रियेत, चिप कटिंगमध्ये सिलिकॉन वेफर्सचे वैयक्तिक चिप्समध्ये तुकडे करणे आणि त्यानंतरच्या कामात अडथळा आणण्यासाठी आणि गुणवत्ता नियंत्रणासाठी सिलिकॉनचे ढिगारे त्वरित काढून टाकणे समाविष्ट आहे.

2. चिप माउंटिंग
चिप बसवण्याची प्रक्रिया वेफर ग्राइंडिंग दरम्यान सर्किटचे नुकसान टाळण्यावर लक्ष केंद्रित करते, संरक्षक फिल्म लेयर लावून, सतत सर्किट अखंडतेवर जोर देते.

3. वायर बाँडिंग प्रक्रिया
वायर बाँडिंग प्रक्रियेच्या गुणवत्तेवर नियंत्रण ठेवण्यासाठी विविध प्रकारच्या सोन्याच्या तारांचा वापर करून चिपचे बाँडिंग पॅड फ्रेम पॅडशी जोडणे, चिप बाह्य सर्किट्सशी कनेक्ट होऊ शकते याची खात्री करणे आणि एकूण प्रक्रियेची अखंडता राखणे समाविष्ट आहे. सामान्यत: डोप केलेल्या सोन्याच्या तारा आणि मिश्रित सोन्याच्या तारा वापरल्या जातात.

डोप केलेल्या सोन्याच्या तारा: प्रकारांमध्ये GS, GW आणि TS, उच्च-कमान (GS: >250 μm), मध्यम-उच्च चाप (GW: 200-300 μm), आणि मध्यम-लो चाप (TS: 100-200) यांचा समावेश होतो. μm) अनुक्रमे बाँडिंग.
मिश्रित सोन्याच्या तारा: प्रकारांमध्ये AG2 आणि AG3 समाविष्ट आहेत, जे लो-आर्क बाँडिंगसाठी योग्य आहेत (70-100 μm).
या तारांचे व्यास पर्याय 0.013 मिमी ते 0.070 मिमी पर्यंत आहेत. ऑपरेशनल आवश्यकता आणि मानकांवर आधारित योग्य प्रकार आणि व्यास निवडणे गुणवत्ता नियंत्रणासाठी महत्त्वपूर्ण आहे.

4. मोल्डिंग प्रक्रिया
मोल्डिंग घटकांमधील मुख्य सर्किटरीमध्ये एन्कॅप्सुलेशन समाविष्ट असते. मोल्डिंग प्रक्रियेच्या गुणवत्तेवर नियंत्रण केल्याने घटकांचे संरक्षण होते, विशेषत: बाह्य शक्तींमुळे विविध प्रमाणात नुकसान होते. यामध्ये घटकांच्या भौतिक गुणधर्मांचे सखोल विश्लेषण केले जाते.

सध्या तीन मुख्य पद्धती वापरल्या जातात: सिरेमिक पॅकेजिंग, प्लास्टिक पॅकेजिंग आणि पारंपारिक पॅकेजिंग. जागतिक चिप उत्पादनाच्या मागण्या पूर्ण करण्यासाठी प्रत्येक पॅकेजिंग प्रकाराचे प्रमाण व्यवस्थापित करणे महत्त्वाचे आहे. प्रक्रियेदरम्यान, सर्वसमावेशक क्षमता आवश्यक आहेत, जसे की इपॉक्सी राळ, मोल्डिंग आणि पोस्ट-मोल्ड क्युरिंगसह एन्कॅप्स्युलेशन करण्यापूर्वी चिप आणि लीड फ्रेम प्रीहीट करणे.

5. पोस्ट-क्युरिंग प्रक्रिया
मोल्डिंग प्रक्रियेनंतर, प्रक्रिया किंवा पॅकेजच्या आजूबाजूची कोणतीही अतिरिक्त सामग्री काढून टाकण्यावर लक्ष केंद्रित करून, पोस्ट-क्युरिंग उपचार आवश्यक आहेत. एकूण प्रक्रियेची गुणवत्ता आणि देखावा प्रभावित होऊ नये म्हणून गुणवत्ता नियंत्रण आवश्यक आहे.

6. चाचणी प्रक्रिया
मागील प्रक्रिया पूर्ण झाल्यानंतर, प्रगत चाचणी तंत्रज्ञान आणि सुविधा वापरून प्रक्रियेच्या एकूण गुणवत्तेची चाचणी करणे आवश्यक आहे. या चरणात डेटाचे तपशीलवार रेकॉर्डिंग समाविष्ट आहे, चिप सामान्यपणे त्याच्या कार्यप्रदर्शन स्तरावर आधारित आहे की नाही यावर लक्ष केंद्रित करते. चाचणी उपकरणांची उच्च किंमत लक्षात घेता, व्हिज्युअल तपासणी आणि विद्युत कार्यप्रदर्शन चाचणीसह उत्पादनाच्या संपूर्ण टप्प्यांमध्ये गुणवत्ता नियंत्रण राखणे महत्त्वाचे आहे.

इलेक्ट्रिकल परफॉर्मन्स टेस्टिंग: यामध्ये स्वयंचलित चाचणी उपकरणे वापरून एकात्मिक सर्किट्सची चाचणी करणे आणि विद्युत चाचणीसाठी प्रत्येक सर्किट योग्यरित्या जोडलेले असल्याची खात्री करणे समाविष्ट आहे.
व्हिज्युअल तपासणी: तयार पॅकेज केलेल्या चिप्स दोषांपासून मुक्त आहेत आणि सेमीकंडक्टर पॅकेजिंग गुणवत्ता मानके पूर्ण करतात याची खात्री करण्यासाठी तंत्रज्ञ सूक्ष्मदर्शकाचा वापर करतात.

7. चिन्हांकन प्रक्रिया
मार्किंग प्रक्रियेमध्ये अंतिम प्रक्रिया, गुणवत्ता तपासणी, पॅकेजिंग आणि शिपिंगसाठी चाचणी केलेल्या चिप्स अर्ध-तयार गोदामात स्थानांतरित करणे समाविष्ट आहे. या प्रक्रियेमध्ये तीन मुख्य चरणांचा समावेश आहे:

1) इलेक्ट्रोप्लेटिंग: लीड्स तयार केल्यानंतर, ऑक्सिडेशन आणि गंज टाळण्यासाठी अँटी-गंज सामग्री लागू केली जाते. इलेक्ट्रोप्लेटिंग डिपॉझिशन तंत्रज्ञान सामान्यत: वापरले जाते कारण बहुतेक शिसे टिनपासून बनलेले असतात.
२) वाकणे: प्रक्रिया केलेल्या लीड्सचा आकार घेतला जातो, एकात्मिक सर्किट स्ट्रिप लीड फॉर्मिंग टूलमध्ये ठेवली जाते, लीडचा आकार (जे किंवा एल प्रकार) आणि पृष्ठभाग-माऊंट केलेले पॅकेजिंग नियंत्रित करते.
3)लेझर प्रिंटिंग: शेवटी, तयार केलेली उत्पादने एका डिझाइनसह मुद्रित केली जातात, जी आकृती 3 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, अर्धसंवाहक पॅकेजिंग प्रक्रियेसाठी एक विशेष चिन्ह म्हणून काम करते.

आव्हाने आणि शिफारसी
सेमीकंडक्टर पॅकेजिंग प्रक्रियेचा अभ्यास त्याची तत्त्वे समजून घेण्यासाठी अर्धसंवाहक तंत्रज्ञानाच्या विहंगावलोकनसह सुरू होतो. पुढे, पॅकेजिंग प्रक्रियेच्या प्रवाहाचे परीक्षण करण्याचे उद्दिष्ट ऑपरेशन्स दरम्यान सूक्ष्म नियंत्रण सुनिश्चित करणे, नियमित समस्या टाळण्यासाठी परिष्कृत व्यवस्थापन वापरणे आहे. आधुनिक विकासाच्या संदर्भात, सेमीकंडक्टर पॅकेजिंग प्रक्रियेतील आव्हाने ओळखणे आवश्यक आहे. गुणवत्तेच्या नियंत्रणाच्या पैलूंवर लक्ष केंद्रित करण्याची शिफारस केली जाते, प्रक्रियेची गुणवत्ता प्रभावीपणे वाढविण्यासाठी मुख्य मुद्द्यांवर पूर्णपणे प्रभुत्व मिळवणे.

गुणवत्ता नियंत्रणाच्या दृष्टीकोनातून विश्लेषण केल्यास, विशिष्ट सामग्री आणि आवश्यकतांसह असंख्य प्रक्रियांमुळे अंमलबजावणीदरम्यान महत्त्वपूर्ण आव्हाने आहेत, प्रत्येकाचा इतरांवर प्रभाव पडतो. व्यावहारिक ऑपरेशन्स दरम्यान कठोर नियंत्रण आवश्यक आहे. सावधपणे काम करण्याची वृत्ती अंगीकारून आणि प्रगत तंत्रज्ञानाचा अवलंब करून, सेमीकंडक्टर पॅकेजिंग प्रक्रियेची गुणवत्ता आणि तांत्रिक पातळी सुधारली जाऊ शकते, सर्वसमावेशक अनुप्रयोग परिणामकारकता सुनिश्चित करून आणि उत्कृष्ट एकूण फायदे प्राप्त करता येतात. (आकृती 3 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे).