Artykuł mający na celu zrozumienie opakowań 3D poprzez technologię przetwarzania szkła (TGV)

"Więcej niż Moore" wykorzystuje3D układanie.aby umożliwićheterogeniczna integracja Wielu chipów przez , zatrudniającIntegracja na poziomie systemu Strategii w celu znaczącego zwiększenia efektywność czynnika kształtu Technologia pionowego połączenia rozszerza skalę wymiarową wzdłuż oś z, napędzające ciągłe postępy wIntegracja na poziomie systemu - Nie.Przechodzący przez technologię., wdrażane poprzez , jest jednym z najbardziej obiecujących rozwiązań w zakresie łączności 3D i stał sięGlobalny nacisk na badania w zaawansowanych opakowaniach.

Historycznie,podłoża szklane W tym celujakość dziury (np. poprzez geometrię, nierówność powierzchni) spełniające wymaganiawymagania w zakresie niezawodności W związku z tym, w szczególności w przypadku projektantów i użytkowników końcowych,przez szkło (TGV) W celu odlewni., technologia ta wymaga nadal znaczących postępów w zakresie:

1. Kontrola jednolitościwysokiego stosunku widmowego (AR > 50:1)- Nie.
2. Optymalizacjaprzyczepność międzyszklano-metalowa - Nie.
3. Zmniejszenie naprężenie termomechaniczne podczas produkcji

Aby osiągnąć.Wysokiej gęstości, wysokiej precyzji struktury szkła , przeprowadzono szeroko zakrojone badania nad zaawansowanymi metodami, w tym:

1. - Nie.Mechaniczne mikropracowanie : Umożliwia mikroskalowanie za pomocą wzoru
2. - Nie.Szkło przepływa.: Bezmaskowe wzorowanie poprzez przekształcanie powierzchniowe
3. - Nie.Głośny wystrzał.: Etycja plazmowa w celu zwiększenia rozdzielczości
4. - Nie.Szkło fotorezystentne o odporności na promieniowanie UV: Selektywne etyrowanie za pomocą fotolitografii
5. - Nie.Ablacja laserowa.: wiercenie bezkontaktowe z precyzją poniżej mikronu
6. - Nie.Procesy wywołane laserem : Metalizacja selektywna i modyfikacja powierzchni

Systematyczna klasyfikacja i analiza technologii mikropracowania: - Nie.

1. - Nie.Mechaniczne Mikromanizacja - Nie.
   Mikroobróbka mechaniczna jest najbardziej konwencjonalną i bezpośrednią metodą wytwarzania, wykorzystującą narzędzia do mikrokrócenia lub środki ścierające do usuwania odsłoniętych regionów materiału z części roboczych.Powszechnie wiadomo, że kruche materiały wykazująprzepływ Zamiast...łamliwe złamanie gdy głębokość cięcia pozostaje znacznie poniżej krytycznego progu
   1

   3
   W oparciu o ten mechanizm deformacji opracowano różne techniki mikroobróbki zdominowanej przez elastyczność, w tym:Mikro-obrót.- Nie.Młyn.- Nie. wiercenie, i Mikro-smarowanie.Metody te umożliwiają produkcję precyzyjnych elementów szklanych z minimalnym uszkodzeniem powierzchni/podpowierzchni.

- Nie.Obróbka strumieniowa ścierająca (AJM) - Nie.
Jako opłacalny wariant AJM, obróbka strumieniowa ścierniacza wykorzystuje szybkie dżety obciążone ściernikiem (50-100 m/s) do erozji twardych materiałów za pomocą mechanizmów uderzeniowych.Mikroabraziwy.(5-50 μm) wciągane w strumienie gazu/wody, oferujące takie zalety jak:

• Zmniejszone siły styku (< 10 N)
• Minimalne zniekształcenie termiczne (< 50°C)
• Kompatybilność z Si, szkłem, Al2O3 i kompozytami

- Nie.Kluczowe parametry procesu: - Nie.

- Nie.Wdrażanie MASK - Nie.
Aby osiągnąć rozdzielczość poniżej 10 μm, naukowcy przyjęli dwustopniowy proces AJM:

1. - Nie.SU-8 Maskowanie fotorezystancji.: wzory wykonane za pomocą litografii UV (ekspozycja 365 nm)
2. - Nie.Al2O3 Odrobina strumieniowa Wymóg:
   • Parametry procesu: ciśnienie 0,5 MPa, kąt uderzenia 45°
   • Osiągnięta średnica TGV: 600 μm (jednolitość ± 5%).
   • Substrat: szklane Pyrex 7740 o grubości 500 μm

- Nie.Ograniczenia wydajności (rys. X): - Nie.

• - Nie.Zmienna średnica : ±8% odchylenia z powodu efektów odchylenia strumienia
• - Nie.Zwierzchniowa chropowitość: Ra > 100 nm przy wejściach
• - Nie./ Przekręcenie krawędzi.: 20-30 μm przekrój boczny na skrzyżowaniach

Jak pokazano na poniższych rysunkach, mechaniczne mikropracowanie wykazuje gorszą spójność TGV w porównaniu z metodami opartymi na laserach.Obserwowane wahania wymiarów (σ > 15 μm) i nieprawidłowości profilu mogą pogarszać integralność sygnału poprzez:

• Zwiększona pojemność pasożytnicza (> 15%)
• Histeresa pojemnościowo- napięciowa (C-V)
• Wrażliwość na elektromigrację

Analiza ta jest zgodna z ustaleniami SEMATECH dotyczącymi szkła przezwietrznego poprzez niezawodność w zastosowaniach opakowań 3D.

- Nie.
Wibracje ultradźwiękowe zwiększają wydajność obróbki poprzez umożliwienie narzędzia do szczytu Wykorzystuje się je w celu wzajemnego oddziaływania z cząstkami ścierającymi w warunkach oscylacji wysokiej częstotliwości.współczynniki widoku (głębokość do średnicy).

- Nie.Badanie przypadku (rys. X): - Nie.

• - Nie.Projektowanie narzędzi: Narzędzie wykonane na zamówienie ze stali nierdzewnej z sześcioma × sześcioma kwadratowymi końcówkami
• - Nie.Parametry procesuWymóg:
  • Odpowiedzialność:
  • Podłoże: szkło o grubości 1,1 mm
  • Wydajność: 260 μm × 270 μm kwadrat spinalny poprzez
  • Współczynnik widoku: 5:1 (średnia głębokość/prężnica)
  • Prędkość wytarcia: 6 μm/s
  • Przepustowość: ~4 minuty na przewód

Ograniczenia i optymalizacja: - Nie.
Podczas gdy narzędzia wielokrotne zwiększają gęstość taboru (np. tabory 10 × 10), praktyczne zyski efektywności pozostają ograniczone:

1. - Nie.Dynamika zderzeń.: Nakładanie końcówki powoduje zakłócenia podczas wibracji ultradźwiękowych
2. - Nie.Wykorzystanie ścieraczy : Utrata cząstek skraca czas trwania cięcia
3. - Nie.Zarządzanie cieplne : Kumulacyjne ciepło tarcia przy wysokich częstotliwościach (> 20 kHz)

Takie podejście osiąga ~300 vias/h z 85% spójnością wymiarową (σ < 5 μm), przewyższając konwencjonalne AJM o 4x w prędkości, ale ograniczone przez złożoność narzędzia.W celu złagodzenia tych wąskich gardła badane są systemy hybrydowe łączące agitację ultradźwiękową z ostrością wspomaganą laserowo.