Cam Çekirdek Alt Tabaka Numunesi Hazırlama

Gelişmiş yarı iletken paketlemede kullanılan "Cam Çekirdek Alt Tabaka", yeniden dağıtım katmanları için bakır metalizasyon ile birleştirilmiş TGV (Cam Üzerinden Geçiş Yolu) teknolojisine dayanmaktadır. Geleneksel ABF organik alt tabakaların çekirdek katmanını camla değiştirerek, yüksek sıcaklıklarda büyük yapay zeka çiplerinde bükülmeyi ortadan kaldırırken, hat genişliğini ve aralığını mikrometre ölçeğine kadar düşürmektedir.

Başlıca uygulama alanı, büyük ölçekli çiplerde yüksek sıcaklık deformasyonu ve yüksek hızlı sinyal bütünlüğü sorunlarını gidermek için geleneksel ABF organik çekirdek katmanının yerini cam çekirdek alt tabakaların aldığı yapay zeka/yüksek performanslı bilgi işlem sunucu çiplerinin gelişmiş paketlenmesidir. Ara bağlantı elemanları, cam köprüler ve geçici taşıyıcılar olarak görev yapan TGV cam geçiş yolları sayesinde, çipler arasında dikey yüksek yoğunluklu bağlantılar elde edilir. Bu arada, halihazırda ekran panellerinde (OLED/LCD sürücü elektrotları, renk filtreleri) olgunlaşmış ve seri üretilen cam tabanlı metal devreler, yalıtım, şeffaflık, düşük dielektrik kaybı ve yüksek güvenilirlik gerektiren MEMS sensörlerine, mikroakışkanlara, biyoçiplere, RF cihazlarına ve otomotiv elektroniğine kadar genişlemiştir.

Bu tür numunelerin hazırlanmasındaki temel zorluklar üç tanedir: (1) cam doğası gereği kırılgandır - geleneksel aşındırıcı testere kesimi kolayca kenar kırılmasına ve çatlamasına neden olur ve yüzeydeki mikrometre ölçekli metal filmi kaldırabilir; (2) yumuşak cam ve sert metal arasındaki önemli aşındırma oranlarındaki fark, taşlama sırasında metal hatlarının her iki tarafında basamak oluşumuna neden olarak gerçek arayüzü gizleyen bir "kabartma etkisi" yaratır; ve (3) ince filmler ve alt tabaka arasındaki zayıf yapışma, orta derecede parlatma basıncının bile devre deseninde ayrılmaya veya eksik segmentlere neden olabileceği anlamına gelir.

İlgili yaklaşım şu şekildedir: Kesme işlemi, talaşları uzaklaştırmak ve kırılmayı önlemek için su soğutmalı düşük ilerleme hızında elmas hassas kesme makinesi ile gerçekleştirilir; montajda vakumlu soğuk döküm epoksi reçine kullanılır ve numunenin tamamen kapsüllenmesinden önce kenar sızdırmazlığı uygulanarak termal gerilme kaynaklı mikro çatlamalar önlenir; taşlama ve parlatma, düşük basınç altında kademeli adımlarla kadife parlatma bezi üzerine elmas süspansiyonu kullanılarak kaba taşlama, ince taşlama ve kademeli parlatma aşamalarından geçirilerek yapılır ve son olarak yüzey deformasyon tabakasını tamamen ortadan kaldırmak için kolloidal silika son parlatma işlemi uygulanır - böylece cam-metal arayüzünün gerçek morfolojisi ortaya çıkarılır.

Aşağıda numune hazırlama parametreleri ve metalografik sonuçlar gösterilmektedir:

1. Kaba Taşlama : DiaRe P800–2500;

2. Kaba Parlatma : SC parlatma bezi + 3 µm PD-WT polikristalin elmas süspansiyonu;

3. Son Parlatma : ZN parlatma bezi + 50 nm SO-439 parlatma süspansiyonu.