චිප් ඇසුරුම්වල තඹ තීරු යෙදුම්

තඹ තීරුඑහි විද්‍යුත් සන්නායකතාවය, තාප සන්නායකතාවය, ක්‍රියාවලියේ හැකියාව සහ පිරිවැය-ඵලදායීතාවය හේතුවෙන් චිප් ඇසුරුම්කරණයේ දී වඩ වඩාත් වැදගත් වෙමින් පවතී. චිප් ඇසුරුම්වල එහි නිශ්චිත යෙදුම් පිළිබඳ සවිස්තරාත්මක විශ්ලේෂණයක් මෙන්න:

1. තඹ වයර් බන්ධනය

• රන් හෝ ඇලුමිනියම් වයර් සඳහා ආදේශ කිරීම: සම්ප්‍රදායිකව, චිපයේ අභ්‍යන්තර පරිපථය බාහිර ඊයම්වලට විද්‍යුත් වශයෙන් සම්බන්ධ කිරීම සඳහා චිප් ඇසුරුම්වල රන් හෝ ඇලුමිනියම් වයර් භාවිතා කර ඇත. කෙසේ වෙතත්, තඹ සැකසුම් තාක්‍ෂණයේ දියුණුව සහ පිරිවැය සැලකිල්ලට ගනිමින්, තඹ තීරු සහ තඹ වයර් ක්‍රමයෙන් ප්‍රධාන ධාරාවේ තේරීම් බවට පත්වෙමින් තිබේ. තඹවල විද්‍යුත් සන්නායකතාවය රත්‍රන් වලට වඩා 85-95% පමණ වන නමුත් එහි මිල දහයෙන් එකක් පමණ වන අතර එය ඉහළ කාර්ය සාධනය සහ ආර්ථික කාර්යක්ෂමතාව සඳහා කදිම තේරීමක් කරයි.
• වැඩි දියුණු කළ විදුලි කාර්ය සාධනය: තඹ වයර් බන්ධනය අධි-සංඛ්‍යාත සහ අධි-ධාරා යෙදුම් වලදී අඩු ප්‍රතිරෝධයක් සහ වඩා හොඳ තාප සන්නායකතාවයක් ලබා දෙයි, චිප් අන්තර් සම්බන්ධතා වල බල අලාභය ඵලදායි ලෙස අඩු කිරීම සහ සමස්ත විද්‍යුත් ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීම. මේ අනුව, බන්ධන ක්‍රියාවලීන්හි සන්නායක ද්‍රව්‍යයක් ලෙස තඹ තීරු භාවිතා කිරීමෙන් පිරිවැය වැඩි නොකර ඇසුරුම් කාර්යක්ෂමතාව සහ විශ්වසනීයත්වය වැඩි දියුණු කළ හැකිය.
• ඉලෙක්ට්රෝඩ සහ ක්ෂුද්ර-බම්ප් වල භාවිතා වේ: flip-chip ඇසුරුම් කිරීමේදී, එහි මතුපිට ඇති ආදාන/ප්‍රතිදාන (I/O) පෑඩ් සෘජුවම ඇසුරුම් උපස්ථරයේ ඇති පරිපථයට සම්බන්ධ වන පරිදි චිපය පෙරළනු ලැබේ. තඹ තීරු ඉලෙක්ට්‍රෝඩ සහ ක්ෂුද්‍ර ගැටිති සෑදීමට භාවිතා කරන අතර ඒවා උපස්ථරයට කෙලින්ම පෑස්සෙයි. තඹවල අඩු තාප ප්‍රතිරෝධය සහ ඉහළ සන්නායකතාවය සංඥා සහ බලය කාර්යක්ෂම සම්ප්‍රේෂණය සහතික කරයි.
• විශ්වසනීයත්වය සහ තාප කළමනාකරණය: විද්‍යුත් විච්ඡේදනයට සහ යාන්ත්‍රික ශක්තියට ඇති හොඳ ප්‍රතිරෝධය හේතුවෙන්, විවිධ තාප චක්‍ර සහ ධාරා ඝනත්වය යටතේ තඹ වඩා හොඳ දිගු කාලීන විශ්වසනීයත්වයක් ලබා දෙයි. මීට අමතරව, තඹවල ඉහළ තාප සන්නායකතාවය, පැකේජයේ තාප කළමනාකරණ හැකියාවන් වැඩි දියුණු කරමින්, උපස්ථරය හෝ තාප සින්ක් වෙත චිප් ක්‍රියාකාරිත්වයේදී ජනනය වන තාපය වේගයෙන් විසුරුවා හැරීමට උපකාරී වේ.
• ඊයම් රාමු ද්රව්ය: තඹ තීරුඊයම් රාමු ඇසුරුම්වල, විශේෂයෙන්ම බල උපාංග ඇසුරුම් සඳහා බහුලව භාවිතා වේ. ඊයම් රාමුව චිප් සඳහා ව්යුහාත්මක ආධාරක සහ විද්යුත් සම්බන්ධතාවයක් සපයයි, ඉහළ සන්නායකතාවය සහ හොඳ තාප සන්නායකතාවය සහිත ද්රව්ය අවශ්ය වේ. තඹ තීරු මෙම අවශ්‍යතා සපුරාලන අතර, තාප විසර්ජනය සහ විද්‍යුත් ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කරන අතරම ඇසුරුම් පිරිවැය ඵලදායී ලෙස අඩු කරයි.
• මතුපිට පිරියම් කිරීමේ තාක්ෂණය: ප්‍රායෝගික යෙදීම් වලදී, තඹ තීරු බොහෝ විට ඔක්සිකරණය වැලැක්වීමට සහ පෑස්සීමේ හැකියාව වැඩි දියුණු කිරීමට නිකල්, ටින් හෝ රිදී ආලේපනය වැනි මතුපිට ප්‍රතිකාර වලට භාජනය වේ. මෙම ප්‍රතිකාර මඟින් ඊයම් රාමු ඇසුරුම්වල තඹ තීරුවල කල්පැවැත්ම සහ විශ්වසනීයත්වය තවදුරටත් වැඩි දියුණු කරයි.
• බහු චිප් මොඩියුලවල සන්නායක ද්රව්ය: System-in-package තාක්‍ෂණය ඉහළ ඒකාබද්ධතාවයක් සහ ක්‍රියාකාරී ඝනත්වයක් ලබා ගැනීම සඳහා බහු චිප්ස් සහ නිෂ්ක්‍රීය සංරචක තනි පැකේජයකට ඒකාබද්ධ කරයි. තඹ තීරු අභ්යන්තර අන්තර් සම්බන්ධක පරිපථ නිෂ්පාදනය කිරීමට සහ වත්මන් සන්නායක මාර්ගයක් ලෙස සේවය කරයි. සීමිත ඇසුරුම් අවකාශය තුළ ඉහළ කාර්ය සාධනයක් ලබා ගැනීම සඳහා මෙම යෙදුමට ඉහළ සන්නායකතාවය සහ අතිශය තුනී ලක්ෂණ තිබීම සඳහා තඹ තීරු අවශ්‍ය වේ.
• RF සහ මිලිමීටර් තරංග යෙදුම්: තඹ තීරු SiP හි අධි-සංඛ්‍යාත සංඥා සම්ප්‍රේෂණ පරිපථවල, විශේෂයෙන් රේඩියෝ සංඛ්‍යාත (RF) සහ මිලිමීටර තරංග යෙදීම් වලදී ද තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. එහි අඩු පාඩු ලක්ෂණ සහ විශිෂ්ට සන්නායකතාවය මෙම අධි-සංඛ්‍යාත යෙදුම්වල සංඥා දුර්වල වීම ඵලදායී ලෙස අඩු කිරීමට සහ සම්ප්‍රේෂණ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීමට ඉඩ සලසයි.
• නැවත බෙදාහැරීමේ ස්ථරවල (RDL) භාවිතා වේ: පංකා-අවුට් ඇසුරුම්කරණයේදී, නැවත බෙදාහැරීමේ ස්ථරය ඉදිකිරීම සඳහා තඹ තීරු භාවිතා කරනු ලැබේ, චිප් I/O විශාල ප්‍රදේශයකට නැවත බෙදා හැරීමේ තාක්ෂණයකි. තඹ තීරුවල ඉහළ සන්නායකතාවය සහ හොඳ ඇලීම නිසා එය නැවත බෙදාහැරීමේ ස්ථර තැනීමට, I/O ඝනත්වය වැඩි කිරීමට සහ බහු-චිප අනුකලනය සඳහා කදිම ද්‍රව්‍යයක් බවට පත් කරයි.
• ප්රමාණය අඩු කිරීම සහ සංඥා අඛණ්ඩතාව: කුඩා ඇසුරුම් ප්‍රමාණ සහ ඉහළ කාර්ය සාධනය අවශ්‍ය වන ජංගම උපාංග සහ ඉහළ කාර්ය සාධන පරිගණක යෙදුම් සඳහා විශේෂයෙන් වැදගත් වන සංඥා සම්ප්‍රේෂණ අඛණ්ඩතාව සහ වේගය වැඩි දියුණු කරන අතරම නැවත බෙදාහැරීමේ ස්ථරවල තඹ තීරු යෙදීම ඇසුරුම් ප්‍රමාණය අඩු කිරීමට උපකාරී වේ.
• තඹ තීරු තාප සින්ක් සහ තාප නාලිකා: එහි විශිෂ්ට තාප සන්නායකතාවය හේතුවෙන්, චිපයෙන් ජනනය වන තාපය ඉක්මනින් බාහිර සිසිලන ව්‍යුහයන් වෙත මාරු කිරීමට උපකාර කිරීම සඳහා චිප් ඇසුරුම් තුළ තාප සින්ක්, තාප නාලිකා සහ තාප අතුරුමුහුණත් ද්‍රව්‍ය සඳහා තඹ තීරු බොහෝ විට භාවිතා වේ. CPUs, GPUs, සහ power management chips වැනි නිරවද්‍ය උෂ්ණත්ව පාලනයක් අවශ්‍ය අධි බල චිප්ස් සහ පැකේජ වල මෙම යෙදුම විශේෂයෙන් වැදගත් වේ.
• හරහා-සිලිකන් හරහා (TSV) තාක්ෂණයේ භාවිතා වේ: 2.5D සහ 3D චිප් ඇසුරුම් තාක්ෂණයන් තුළ, තඹ තීරු චිප්ස් අතර සිරස් අන්තර් සම්බන්ධතාවයක් සපයන සිලිකන් හරහා සන්නායක පිරවුම් ද්‍රව්‍ය නිර්මාණය කිරීමට භාවිතා කරයි. තඹ තීරුවල ඉහළ සන්නායකතාවය සහ ක්‍රියාවලි හැකියාව මෙම උසස් ඇසුරුම් තාක්ෂණයන්හි එය වඩාත් කැමති ද්‍රව්‍යයක් බවට පත් කරයි, ඉහළ ඝනත්ව අනුකලනය සහ කෙටි සංඥා මාර්ග සඳහා සහාය වන අතර එමඟින් සමස්ත පද්ධතියේ ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කරයි.

2. Flip-Chip ඇසුරුම්කරණය

3. ඊයම් රාමු ඇසුරුම්කරණය

4. System-in-Package (SiP)

5. Fan-Out Packaging

6. තාප කළමනාකරණය සහ තාපය විසුරුවා හැරීමේ යෙදුම්

7. උසස් ඇසුරුම් තාක්ෂණය (2.5D සහ 3D ඇසුරුම් වැනි)

සමස්තයක් වශයෙන්, චිප් ඇසුරුම්වල තඹ තීරු යෙදීම සාම්ප්‍රදායික සන්නායක සම්බන්ධතා සහ තාප කළමනාකරණයට පමණක් සීමා නොවී, flip-chip, system-in-package, fan-out packaging, සහ 3D packaging වැනි නැගී එන ඇසුරුම් තාක්ෂණයන් දක්වා විහිදේ. චිප් ඇසුරුම්වල විශ්වසනීයත්වය, කාර්ය සාධනය සහ පිරිවැය-ඵලදායීතාවය වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා තඹ තීරුවල බහුකාර්ය ගුණාංග සහ විශිෂ්ට කාර්ය සාධනය ප්රධාන කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි.