ربط الرقائق

📅 آخر تحديث: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

تُعدّ تقنية ربط الرقاقات تقنية تغليف تُستخدم على مستوى الرقاقة لتصنيع الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS) والأنظمة الكهروميكانيكية النانوية (NEMS) والإلكترونيات الدقيقة والإلكترونيات الضوئية ، مما يضمن تغليفًا محكمًا ومستقرًا ميكانيكيًا. يتراوح قطر الرقاقات من 100  إلى 200  ملم (4 إلى 8 بوصات) لأنظمة MEMS/NEMS، ويصل إلى 300  ملم (12 بوصة) لإنتاج الأجهزة الإلكترونية الدقيقة. استُخدمت رقاقات أصغر حجمًا في بدايات صناعة الإلكترونيات الدقيقة، حيث كان قطر الرقاقات لا يتجاوز بوصة واحدة في خمسينيات القرن الماضي.

ملخص

في الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS) والأنظمة الكهروميكانيكية النانوية (NEMS)، تحمي العبوة المكونات الداخلية الحساسة من التأثيرات البيئية كدرجة الحرارة والرطوبة والضغط العالي والمواد المؤكسدة. ويعتمد استقرار وموثوقية العناصر الوظيفية على المدى الطويل على عملية التغليف، وكذلك التكلفة الإجمالية للجهاز. [ 1 ] يجب أن تستوفي العبوة المتطلبات التالية: [ 2 ]

  • الحماية من التأثيرات البيئية
  • تبديد الحرارة
  • دمج العناصر مع تقنيات مختلفة
  • التوافق مع المحيط المحيط
  • صيانة تدفق الطاقة والمعلومات

التقنيات

فيما يلي طرق الربط الشائعة الاستخدام والمطورة:

متطلبات

يتطلب ربط الرقائق ظروفًا بيئية محددة يمكن تعريفها بشكل عام على النحو التالي: [ 3 ]

  1. سطح الركيزة
    • التسطيح
    • نعومة
    • نظافة
  2. بيئة الترابط
    • درجة حرارة الربط
    • الضغط المحيط
    • القوة المطبقة
  3. مواد
    • مواد الركيزة
    • مواد الطبقة الوسيطة

إن الرابطة الفعلية هي نتاج تفاعل جميع تلك الشروط والمتطلبات. لذا، يجب اختيار التقنية المستخدمة بما يتناسب مع الركيزة الحالية والمواصفات المحددة، مثل أقصى درجة حرارة يمكن تحملها، والضغط الميكانيكي، أو الجو الغازي المطلوب.

تقييم

تُجرى دراسة خصائص الرقاقات المُلصقة لتقييم إنتاجية التقنية، وقوة الترابط، ومستوى الإحكام، سواءً للأجهزة المصنعة أو لأغراض تطوير العمليات. ولذلك، ظهرت عدة مناهج مختلفة لتوصيف الترابط . فمن جهة، تُستخدم طرق بصرية غير مُتلفة للكشف عن الشقوق أو الفراغات البينية، إلى جانب تقنيات مُتلفة لتقييم قوة الترابط، مثل اختبارات الشد أو القص. ومن جهة أخرى، تُستغل الخصائص الفريدة لغازات مُختارة بعناية، أو سلوك اهتزاز الرنانات الدقيقة المُعتمد على الضغط، لاختبار الإحكام.

مراجع

  1. ↑ إس. إتش. تشوا (2005). "موثوقية تغليف الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة: صيانة الفراغ والإجهاد الناتج عن التغليف" . تكنولوجيا الأنظمة الدقيقة . 11 (11): 1187-1196 . doi : 10.1007/s00542-005-0603-8 .
  2. ↑ تي. جيسنر وتي. أوتو وإم. ويمر وجيه. فروميل (2005). "ربط الرقائق في الميكانيكا الدقيقة والإلكترونيات الدقيقة - نظرة عامة" . عالم تغليف الإلكترونيات وتكامل الأنظمة. الصفحات 307-313 . 
  3. ↑ أ. بلوسل وج. كراوتر (1999). "الربط المباشر للرقائق: تصميم الالتصاق بين المواد الهشة". علم وهندسة المواد . 25 ( 1-2 ): 1-88 . doi : 10.1016/S0927-796X(98)00017-5 .

للمزيد من القراءة

  • بيتر رام، جيمس لو، مايك تاكلو (محررون)، دليل ربط الرقائق ، وايلي-في سي إتش، رقم ISBN 3-527-32646-4.