火星电竞·(CHINA)官方网站,火星电竞APP

因为专业

所以领先

客服热线
136-9170-9838
[→] 立即咨询
关闭 [x]
行业动态 行业动态
行业动态
了解行业动态和技术应用

【科普】芯片内部尺寸受到哪些因素的限制与芯片封装清洗的清洗剂选择介绍

合明科技 👁 2008 Tags:芯片制造芯片封装清洗芯片封装污染物

一、芯片内部尺寸受到什么限制?

芯片的主要元件是晶体管,一块大型芯片能有上百亿个晶体管,当我们能制造越小的晶体管,芯片能容纳的元件数越多,晶体管的功耗也会越低。


在芯片制造中,我们希望利用光在小尺度范围中创造电路图案,那么为什么光能实现这个效果呢?光的雕刻极限又在哪呢?
  1. 衍射

影响光的雕刻水准的主要原因是光的衍射效应。光是一种电磁波,在光刻传播过程中衍射不可避免,曝光范围就有了最小特征尺度。光的分辨率,也就是光刻胶依据光辐照来重建图形的能力有了限制。

image.png


曝光过程的衍射 | 图源Searchmedia - Wikimedia Commons

如下图所示,当一束平行光经过一个狭缝,光会以无数子波的形式在传播过程中相互干涉,形成明暗相间的衍射图样。

image.png


单缝衍射 | 图源Searchmedia - Wikimedia Commons


也就是说在微小尺度上考虑光的传播,有光区域不再和无光区域泾渭分明,而是出现了模糊地带,一个理想物点发出的光经过障碍物边缘后,会偏离几何光学直线传播的特点,不再形成一个理想像点。

这正是因为狭缝宽度和光波长尺度相当时,光的波动效果迎来了舞台,光可以利用波动效果绕开障碍物,在空间中弥散开来,形成了光发散的衍射效果,导致曝光区域范围不再精准,光的分辨率有了极限。image.png

光的波动效果图(对比直线传播和波动效果) | 图源Searchmedia - Wikimedia Commons

2.分辨率


在光学成像领域,分辨率是衡量分开相邻两个物点的像的能力。理想情况下,我们希望每个物点都能产生锐利的像点,但由于衍射,实际结果为有一定大小的光斑。如果两个光斑(衍射图样)重叠程度过大,则像点难以分辨。


瑞利提出了一个有效的判据,分辨率计算公式为:

image.png

该分辨率表达式描述了两个光斑时恰好能分辨的极限位置——当一个光斑的极大位置与另一个光斑的第一个零值点重合。其中,λ为照明光波长。

image.png


光斑不可分辨和恰好可分辨的极限情况 | 图源Searchmedia - Wikimedia Commons


NA为数值孔径,它描述了透镜对光的汇聚能力,具体表现为平行光入射后的偏折程度(汇聚到焦点),计算表达式为:

image.png

image.png


数值孔径(n为折射率)| 图源Searchmedia - Wikimedia Commons


瑞利判据常用来评价成像质量,而光刻系统是在光刻胶中成像的。光刻胶是一种高对比度的成像介质,在某些曝光条件下,虽然光学分辨率已经达到了瑞利判据的分辨极限以下,但光刻胶仍然可以呈现较好的成像结果,实现加工的目标。

光刻成像的分辨率为:

image.png


Rlitho为光刻系统可分辨的图形周期;k1为工艺因子。

3.光刻


芯片制造中光刻是最复杂、昂贵且关键的工艺,通常使用投影式光刻系统将掩模版的电路结构图投射到硅晶片的表面。


光学透镜可以聚集衍射光提高成像质量,在光刻技术中为得到尽可能小的图案,在掩模板和光刻胶之间采用了一种具有缩小倍率的投影成像物镜。

image.png



投影式光刻系统 | 图源网络


二、芯片封装清洗的污染物与清洗剂选择:

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要,一旦选定,就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种,可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气,通电后发生电化学迁移,形成树枝状结构体,造成低电阻通路,破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层,在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物,还有粒状污染物,例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等,这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物,到底哪些才是最备受关注的呢?助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中,它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分,焊后必然存在热改性生成物,这些物质在所有污染物中的占据主导,从产品失效情况来而言,焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素,离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降,松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大,严重者导致开路失效,因此焊后必须进行严格的清洗,才能保障电路板的质量。

合明科技研发的水基清洗剂配合合适的清洗工艺能为芯片封装前提供洁净的界面条件。

合明科技运用自身原创的产品技术,满足芯片封装工艺制程清洗的高难度技术要求,打破国外厂商在行业中的垄断地位,为芯片封装材料全面国产自主提供强有力的支持。

推荐使用合明科技水基清洗剂产品。


[图标] lygfydj.com
[↑]
申请
[x]
*
*
标有 * 的为必填
火星电竞·(CHINA)官方网站