Kremniy chipidagi mayda, oltin bo'laklar, keyinchalik aylantirilib, elektron plataga yopishtiriladigan ulanishlar issiq, ehtiyotkorlik bilan muvozanatlangan oltin sulfit eritmasidan elektrolizlangan. Ushbu vannaning kimyosi juda sezgir. Metall isitgichdan erigan temir, nikel yoki misning bitta, noto'g'ri atomi oltin bilan birga cho'kadi va qattiq, mo'rt intermetalik hosil bo'ladi va bu zarbaning elektr va mexanik xususiyatlarini buzadi. Ushbu qimmatbaho, sezgir vanna ichidagi suv isitgichi kimyoviy jihatdan ko'rinmas bo'lishi kerak. PTFE - bu ko'rinmas issiqlik manbai.

Gofretni urish uchun oltin sulfit bilan qoplash jarayoni

Gofretning zarbasi ilg'or yarimo'tkazgichlarni qadoqlashda muhim qadamdir. Integral mikrosxemalar kremniy gofretda ishlab chiqarilgandan so'ng, kirish/chiqish yostiqchalarida kichik o'tkazgichlar (odatda oltin, lehim yoki mis) hosil bo'ladi. Bu bo'shliqlar chipni burish va to'g'ridan-to'g'ri substratga yoki elektron plataga-birlashtirib qo'yish imkonini beradi.

Oltin zarbasi uchun elektrokaplama vannasi ko'pincha aoltin sulfityechim. Eski, siyanidga asoslangan oltin vannalaridan farqli o'laroq, oltin sulfit siyanid bo'lmagan, deyarli neytral va engil ishqoriy pH darajasida (odatda 8–10) ishlaydi va nozik taneli, yorqin oltin konini ta'minlaydi. Vanna tarkibiga quyidagilar kiradi:

Oltin natriy yoki kaliy oltin sulfit kompleksi sifatida.

Parchalanishni oldini olish uchun xususiy stabilizatorlar.

To'g'ri, bir xil tekis yuzaga erishish uchun yoritgichlar va tekislash vositalari.

Oqim tarqalishini yaxshilash uchun o'tkazuvchan tuzlar (masalan, kaliy sulfit yoki fosfat).

Hammom yumshoq holatda saqlanadi40-60 daraja. Ushbu haroratda qoplama tezligi optimallashtiriladi, cho'kindi stressi minimallashtiriladi va zarba morfologiyasi yaxshi va bir xil bo'lib qoladi. Butun jarayon toza xona sharoitida, ko'pincha havo bilan ifloslanishning oldini olish uchun yopiq tanklarda amalga oshiriladi.

Nima uchun PTFE isitgich sanoat standartidir

a.daPTFE isitgichi oltin sulfitli gofret zarbasiQo'llashda suvga cho'mdiruvchi isitgich yagona, murosasiz maqsadga xizmat qiladi: vannaga metall aralashmalar kiritmasdan barqaror, bir xil issiqlikni ta'minlash. An'anaviy metall qoplamali isitgich (masalan, titanium, zanglamaydigan po'lat yoki hatto oltin bilan qoplangan metall) asta-sekin ionlarni sulfit eritmasiga singdiradi. Sulfit ligand ko'plab metallarga, ayniqsa yuqori haroratlarda ta'sir qilishi mumkin bo'lgan engil komplekslashtiruvchi vositadir. Elektrokaplama paytida hatto temir, nikel, mis yoki ruxning iz miqdori ham (milliardga qism) oltin bilan birga cho'kishi mumkin. Ushbu begona atomlar qattiq, mo'rt intermetalik fazalarni hosil qiladi yoki oltin burmasining don tuzilishini o'zgartiradi, bu esa quyidagilarga olib keladi:

Kontakt qarshiligining oshishi.

Kesish kuchining pasayishi.

Termosonik yoki termokompressiyali bog'lanish paytida mo'rt sinish.

Yig'ish paytida substratda yomon namlanish.

PTFE qoplamali suv isitgichi bu xavfni butunlay yo'q qiladi. PTFE qobig'i engil ishqoriy oltin sulfit eritmasiga to'liq inertdir. Hammom kimyosi bilan reaksiyaga kirishmaydi, hech qanday tarkibiy qismlarni o'zlashtirmaydi va mutlaqo nol metall ionlarini chiqaradi. PTFE materialining o'zi yuqori tozalikdagi toza nav bo'lib, ifloslantiruvchi moddalarni yuvishi mumkin bo'lgan plomba yoki qo'shimchalardan xoli. Isitgichni eritmaning tozaligini buzmasdan, bir necha oy yoki yillar davomida vannaga xavfsiz tarzda botirish mumkin.

Qo'shimcha afzalliklar: yopishmaydigan sirt va oltinni qayta tiklash

PTFE ning silliq, yopishmaydigan yuzasi ikkinchi muhim foyda keltiradi. Oltin bilan qoplangan vannalar metallni har qanday o'tkazuvchan yoki katalitik faol sirtga cho'ktirish tendentsiyasiga ega. Agar metall isitgich ishlatilsa, oltin uning g'ilofiga chiqib, qo'pol, notekis qatlam hosil qiladi. Bu:

Qimmatbaho oltinni isrof qiling (hozirda bir kilogrammi 60 000 dollardan oshadi).

Isitgichning sirt emissiyasini va issiqlik uzatish xususiyatlarini o'zgartiring.

Gofretni ifloslantirishi mumkin bo'lgan zarrachalar manbasini yarating.

Isitgichni vaqti-vaqti bilan olib tashlashni talab qiling, qimmat va xavfli parvarishlash bosqichi.

PTFE isitgich elektr izolyatsion va katalitik bo'lmagani uchun oltinning cho'kishiga yordam bermaydi. G'ilof toza, yorqin va metall birikmalaridan xoli bo'lib qoladi. Cho'kmaga tushadigan har qanday oltin (masalan, vannaning parchalanishi tufayli) odatda isitgichga yopishtirilmagan, alohida filtrlarda to'planishi mumkin bo'lgan nozik kukundir.

PTFE isitgichi kimyoviy jilosiz, nozik vannada chipning oltin aloqalari paydo bo'lgan issiq joy bo'lib, mukammal, bir xil cho'kindi uchun zarur bo'lgan aniq issiqlikdan boshqa hech narsa qo'shmaydi.

Gofret bo'ylab bir xil bo'shliq balandligini ta'minlash

Muvaffaqiyatli flip-chip bog'lash uchun oltin burmalar butun gofret bo'ylab juda bir xil balandlikda bo'lishi kerak (odatda 50 mkm bo'shliq uchun ± 1-2 mkm oralig'ida). Qoplama vannasi bo'ylab haroratning har qanday o'zgarishi to'g'ridan-to'g'ri qoplama tezligining o'zgarishiga olib keladi, chunki cho'kma reaktsiyasi termal faollashadi. Hammomdagi sovuq nuqta qisqaroq zarbalarni hosil qiladi; issiq nuqta balandroq bo'shliqlarni hosil qiladi. Gofret keyinchalik tekislanganda va yopishtirilganda, bir xil bo'lmagan bo'rtma balandliklar ochiq ulanishlarga (qisqa burmalar aloqa qilmaydigan joylarda) yoki yorilish bo'g'inlariga (baland bo'shliqlar haddan tashqari bosim o'tkazadigan joylarda) olib keladi.

PTFE cho'milish isitgichi bir xil, past vatt zichlikdagi isitishni ta'minlash uchun mo'ljallangan. Bir nechta isitish elementlari PTFE qobig'ining uzunligi bo'ylab taqsimlanadi yoki qoplama idishi atrofida bir nechta isitgichlar o'rnatiladi. Vanna odatda har qanday termal gradientni yo'q qilish uchun sirkulyatsiya qilinadi (PTFE bilan qoplangan nasos yoki azot pufakchasi orqali). PTFE isitgichi mahalliy issiq joylarni yaratmasdan, bu bir xillikka hissa qo'shadi. Uning sirt harorati past darajada saqlanadi (odatda vannaning haroratidan 3-5 daraja yuqori) va PTFE niqobi ostida issiqlikni teng ravishda tarqatadi. Natijada, qoplama idishi bo'ylab ± 1 daraja haroratning bir xilligi hosil bo'lib, o'limdan o'limgacha izchil bo'shliq balandligini ta'minlaydi.

Tozalik eslatmasi: Toza xona va suv sifatiga qo'yiladigan talablar

Gofretni urish uchun ishlatiladigan oltin sulfit qoplama eritmasi odatiy sanoat vannasi emas. U yarimo'tkazgich darajasidagi tozalik standartlariga javob berishi kerak. Shuning uchun, butun isitish va suyuqlik bilan ishlash tizimi juda toza ishlash uchun mo'ljallangan bo'lishi kerak:

Qoplangan tank:Qoplama tanki havodagi zarrachalar, chang va uchuvchi organik birikmalarning vannaga kirishiga yo'l qo'ymaslik uchun qattiq qopqoq (ko'pincha polipropilen yoki PVDF dan tayyorlangan) bilan jihozlangan. PTFE isitgichi qopqoq yoki yon devordagi muhrlangan gardish orqali o'rnatiladi.

Yuqori toza DI suv: The bath is made up with semiconductor‑grade deionized (DI) water, typically with resistivity >18,2 MŌ·sm va umumiy organik uglerod (TOC)<1 ppb. Any contamination in the water would be concentrated during bath operation.

PTFE isitgichni oldindan tozalash:O'rnatishdan oldin PTFE isitgichi yaxshilab tozalanadi va passivlanadi. Tozalash ketma-ketligi odatda quyidagilarni o'z ichiga oladi:

Yumshoq, qoldiqsiz yuvish vositasi bilan yog'dan tozalash.

DI suv bilan yuvish.

Suyultirilgan nitrat yoki sulfamik kislota eritmasida namlash (ishlab chiqarish jarayonida har qanday sirtdagi metall izlarini olib tashlash uchun).

DI suv bilan oxirgi yuvish va toza muhitda quritish.

Silikon yoki uglevodorod chiqarilmaydi:PTFE isitgichi oltin konini ifloslantiradigan yoki tekislash vositasi sifatida ishlaydigan eriydigan silikonlar, plastifikatorlar yoki boshqa organik qo'shimchalarsiz sertifikatlangan bo'lishi kerak.

Hammomning uzoq umr ko'rishi uchun operatsion amaliyotlar

Oltin sulfitli vanna va PTFE isitgichning ishlash muddatini maksimal darajada oshirish uchun quyidagi amaliyotlar tavsiya etiladi:

Tankning bo'sh isishi:Qoplama liniyasi ishlamay qolganda (masalan, tunda yoki dam olish kunlarida), organik qo'shimchalarning parchalanishini sekinlashtirish uchun hammom harorati xona haroratiga tushirilishi mumkin. PTFE isitgichi o'chirilgan. Alohida, past vattli PTFE isitish moslamasi vannani har qanday tuzlarning yog'ingarchilik nuqtasidan (odatda 30 daraja) yuqoriroq saqlash uchun ishlatilishi mumkin, lekin energiyani tejash uchun ko'pincha buning oldini olish mumkin.

Filtrlash:Har qanday zarrachalarni (shu jumladan oltin cho'kmalarini) olib tashlash uchun vanna doimiy ravishda 0,2 mkm yoki 0,1 mkm polipropilen yoki PTFE filtri orqali filtrlanadi. PTFE isitgichi filtrni qaytarish oqimiga to'g'ridan-to'g'ri ta'sir qilmaslik uchun joylashtirilishi kerak, bu esa mahalliy eroziya yoki tebranishga olib kelishi mumkin.

Vannani davriy tahlil qilish:Oltin konsentratsiyasi, pH va qo'shimchalar darajasi har kuni o'lchanadi. Qoplama unumdorligining keskin pasayishi ba'zan isitgichning ishlamay qolishi natijasida kuzatilishi mumkin (masalan, metall izlari kirishiga imkon beruvchi yorilib ketgan qobiq). Bunday holda, ta'sirlangan vannani tashlab, uni almashtirish kerak.

Isitgichni tekshirish:Hammomga texnik xizmat ko'rsatish vaqtida (masalan, har oyda) PTFE isitgichi yoriqlar, rang o'zgarishi yoki oltin to'planishi (hech qanday bo'lmasligi kerak) uchun vizual tarzda tekshiriladi. Namlikning qoplamaga kirmasligiga ishonch hosil qilish uchun megger testi (izolyatsiyaga chidamlilik) amalga oshiriladi.

Xulosa: Mikrochipning muhim ulanishlarini himoya qilish

PTFE cho'milish isitgichi oltin sulfitli gofretni urish jarayoni uchun muhim, ifloslanmaydigan va ishonchli issiqlik manbai hisoblanadi. U mikrochipning muhim ulanishlari sifatini himoya qiladi-chipdan tashqi dunyoga signallar va quvvat o‘tkazuvchi mayda oltin burmalar. Kimyoviy inert, metallsiz isitish eritmasi bo'lmasa, vanna buziladi, bir xillik buziladi va yig'ish unumdorligi pasayadi. Superkompyuter, smartfon yoki avtonom avtomobilning ishlashi oddiy, plastik isitgichning atomik tozaligi bilan himoyalangan. Yarimo'tkazgichli qadoqlashning toza xonasida PTFE isitgichi shunchaki komponent emas; bu poklik qo'riqchisi, rentabellikni ta'minlovchi va dunyodagi eng ilg'or elektronikani yaratishda jim sherikdir.