مقالة لفهم التعبئة الثلاثية الأبعاد من خلال الزجاج من خلال تكنولوجيا معالجة (TGV)

"أكثر من "مورالتراكم ثلاثي الأبعادلتمكينالتكامل غير المتجانسمن رقائق متعددة عبرالاتصالات الداخلية والعمودية، توظيفالاندماج على مستوى النظاماستراتيجيات لتعزيز بشكل كبيركفاءة عامل الشكلتكنولوجيا الارتباط العمودي تمتد التوسع الأبعادي على طولمحور z، مما يدفع إلى تقدم مستمر فيالاندماج على مستوى النظام. من خلال التدخل عبر التكنولوجيا، تنفذ عن طريقمن خلال النهج الأولى، تعتبر واحدة من أكثر حلول الترابط ثلاثية الأبعاد الواعدة وأصبحتالتركيز على البحث العالميفي عبوات متقدمة

تاريخياًقوالب الزجاجواجهت تحديات في تحقيقجودة الثقب(على سبيل المثال، عن طريق الهندسة، وقاحة السطح) التي تلبيمتطلبات الموثوقيةمن المصممين والمستخدمين النهائيين، مما يشكل خنقاً حاسماًالزجاج من خلال (TGV) في التعبئة والتغليف المتقدممصانع الصهارة، هذه التكنولوجيا لا تزال تتطلب تقدما كبيرا في:

1. مراقبة التكافؤقنوات ذات نسبة شكل عالية (AR > 50: 1) - نعم
2. تحسينالالتصاق بين الواجهة الزجاجية والمعدن- نعم
3. تخفيفالإجهاد الحراري الميكانيكيأثناء التصنيع

لتحقيقهيكلة زجاجية عالية الكثافة عالية الدقة، تم إجراء أبحاث واسعة حول الطرق المتقدمة، بما في ذلك:

1. - نعمالتصنيع الميكانيكي: تمكن من مقياس ميكرون عن طريق النمط
2. - نعمإعادة تدفق الزجاج: التشكيل بدون قناع عن طريق إعادة تشكيل سطح
3. - نعمإطلاق مركزحفر البلازما لتحسين الدقة
4. - نعمالزجاج المقاوم للأشعة فوق البنفسجيةالحفر الانتقائي عن طريق التصوير الحجري
5. - نعمإزالة الليزر: الحفر بدون اتصال بدقة تحت الميكرون
6. - نعمالعمليات المحفزة بالليزر: التعدين الانتقائي وتعديل السطح

التصنيف المنهجي وتحليل تكنولوجيات التصنيع الدقيق:- نعم

1. - نعمالماكينية الميكرانيكية- نعم
   تعتبر المعالجة الميكانيكية الدقيقة هي الطريقة الأكثر تقليدية ومباشرة للتصنيع ، حيث تستخدم أدوات القطع الدقيقة أو العوامل الهشاشة لإزالة المناطق المكشوفة للمواد من قطع العمل.من المعروف على نطاق واسع أن المواد الهشة تظهرالتدفق الصلببدلاً منكسر هشعندما يظل عمق القطع أقل بكثير من الحد الأساسي
   1

   3
   استلهمت من آلية التشوه هذه، تم تطوير تقنيات مختلفة للآلات المصنعة الصغيرة التي تهيمن عليها الصمغ، بما في ذلكالتحولات الصغيرة، طحن، الحفر، وطحن صغيرهذه الطرق تسمح بإنتاج مكونات زجاجية دقيقة مع الحد الأدنى من تلف السطح / تحت السطح.

- نعممعالجة النفاثات القطعية (AJM) - نعم
باعتبارها متغيرًا فعالًا من حيث التكلفة ، تستخدم معالجة الطائرات الدرجة الدرجة الدرجة الدرجة الدرجة الدرجة الدرجة الدرجة الدرجة الدرجة الدرجة الدرجة الدرجة الدرجة الدرجة الدرجة الدرجة الدرجة الدرجة الدرجة الدرجة الدرجة الدرجة الدرجة الدرجةميكرو سحب(5-50 μm) مدفوعة في طائرات الغاز/المياه، وتقدم مزايا مثل:

• قوى اتصال منخفضة (< 10 ن)
• الحد الأدنى للتشوه الحراري (< 50 درجة مئوية)
• التوافق مع Si ، الزجاج ، Al2O3 ، والمواد المركبة

- نعممعايير العملية الرئيسية:- نعم

- نعمتنفيذ الـ AJM القائم على الأقنعة- نعم
لتحقيق دقة أقل من 10 ميكرومترات، تبنى الباحثون عملية AJM من مرحلتين:

1. - نعمSU-8 قناع المقاومة الضوئية: النمط بواسطة التصوير الحجري بالأشعة فوق البنفسجية (تعرض 365 نانومتر)
2. - نعمالحفر الجوي الـ Al2O3:
   • معايير العملية: ضغط 0.5 MPa ، زاوية سقوط 45 °
   • قطر TGV المحقق: 600 ميكرو مترا (وحدة ± 5 ٪)
   • القالب: زجاج Pyrex 7740 سميكه 500 ميكرو مترا

- نعمقيود الأداء (الشكل X):- نعم

• - نعممتغيرات القطر: ±8 ٪ الانحراف بسبب تأثيرات الانحراف النفاث
• - نعمخشونة سطحية: Ra > 100 nm عند المدخلات
• - نعمإرتداد الحافة: 20-30 ميكرومتر من القطع الجانبي في التقاطعات

كما هو موضح في الشكلات التالية ، تظهر المعالجة الميكانيكية الدقيقة اتساق TGV الأدنى مقارنة مع الأساليب القائمة على الليزر.يمكن أن تؤدي تقلبات الأبعاد الملاحظة (σ > 15 ميكرومتر) وعدم انتظام الملف إلى تدهور سلامة الإشارة من خلال:

• زيادة سعة الطفيليات (> 15٪)
• التهاب الهيستريس الكهربائي (C-V)
• حساسية الهجرة الكهربائية

هذا التحليل يتماشى مع نتائج SEMATECH حول الزجاج العابر عبر الموثوقية في تطبيقات التعبئة الثلاثية الأبعاد.

- نعم
الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية يزيد من كفاءة التصنيع من خلال تمكينأدوات النقط المرتبةللتفاعل مع الجسيمات الهشاشة في ظل التذبذب عالية التردد. الحبيبات الهشاشة ذات الطاقة العالية (على سبيل المثال ، 1 ميكروميتر SiC) تؤثر على الركيزة الزجاجية ، وتتسارع من خلال التكوين مع تحقيق أعلى نسبة الجوانب(عمق إلى قطر).

- نعمدراسة حالة (الشكل X):- نعم

• - نعمتصميم الأدوات: أداة معدنية من الفولاذ المقاوم للصدأ مع 6 × 6 مربع ترتيب النقاط
• - نعممعايير العملية:
  • مادة مطحنة: جزيئات SiC 1 μm
  • القالب: زجاج سميك 1.1 ملم
  • الخروج: 260 μm × 270 μm مربع مخفف عبر
  • نسبة الجانب: 5:1 (متوسط العمق/قطر)
  • معدل الحفر: 6 μm/s
  • النفاذ: ~ 4 دقائق لكل طريق

القيود والتحسين:- نعم
في حين أن الأدوات متعددة النقاط تزيد من كثافة المصفوفة (على سبيل المثال ، 10 × 10 صفوف) ، إلا أن مكاسب الكفاءة العملية لا تزال مقيدة:

1. - نعمديناميكيات التصادم: التداخل في الطرف يسبب التداخل أثناء الاهتزازات بالموجات فوق الصوتية
2. - نعماستخدام المواد المهشّرة: تساقط الجسيمات يقلل من عمر القطع الفعلي
3. - نعمإدارة الحرارة: حرارة الاحتكاك التراكمية عند الترددات العالية (> 20 كيلو هرتز)

هذا النهج يحقق ~ 300 vias / ساعة مع 85% من الاتساق البعد (σ < 5 μm) ، يتفوق على AJM التقليدي بنسبة 4 × في السرعة ولكن محدودة من قبل تعقيد الأداة.يتم دراسة الأنظمة الهجينة التي تجمع بين التحريك بالموجات فوق الصوتية والتركيز بمساعدة الليزر لتخفيف هذه الحواجز.