सेमीकंडक्टर पैकेजिंग प्रक्रिया का अनुसंधान और विश्लेषण

सेमीकंडक्टर प्रक्रिया का अवलोकन
सेमीकंडक्टर प्रक्रिया में मुख्य रूप से सब्सट्रेट और फ्रेम जैसे विभिन्न क्षेत्रों के भीतर चिप्स और अन्य तत्वों को पूरी तरह से जोड़ने के लिए माइक्रोफैब्रिकेशन और फिल्म प्रौद्योगिकियों को लागू करना शामिल है। यह एक एकीकृत संपूर्ण बनाने के लिए प्लास्टिक इंसुलेटिंग माध्यम के साथ लीड टर्मिनलों और एनकैप्सुलेशन के निष्कर्षण की सुविधा प्रदान करता है, जिसे त्रि-आयामी संरचना के रूप में प्रस्तुत किया जाता है, जो अंततः अर्धचालक पैकेजिंग प्रक्रिया को पूरा करता है। सेमीकंडक्टर प्रक्रिया की अवधारणा भी सेमीकंडक्टर चिप पैकेजिंग की संकीर्ण परिभाषा से संबंधित है। व्यापक परिप्रेक्ष्य से, यह पैकेजिंग इंजीनियरिंग को संदर्भित करता है, जिसमें सब्सट्रेट को कनेक्ट करना और ठीक करना, संबंधित इलेक्ट्रॉनिक उपकरण को कॉन्फ़िगर करना और मजबूत व्यापक प्रदर्शन के साथ एक संपूर्ण सिस्टम का निर्माण करना शामिल है।

सेमीकंडक्टर पैकेजिंग प्रक्रिया प्रवाह
सेमीकंडक्टर पैकेजिंग प्रक्रिया में कई कार्य शामिल हैं, जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है। प्रत्येक प्रक्रिया में विशिष्ट आवश्यकताएं और बारीकी से संबंधित वर्कफ़्लो होते हैं, जिससे व्यावहारिक चरण के दौरान विस्तृत विश्लेषण की आवश्यकता होती है। विशिष्ट सामग्री इस प्रकार है:

1. चिप काटना
सेमीकंडक्टर पैकेजिंग प्रक्रिया में, चिप कटिंग में सिलिकॉन वेफर्स को अलग-अलग चिप्स में काटना और बाद के काम और गुणवत्ता नियंत्रण में बाधाओं को रोकने के लिए सिलिकॉन मलबे को तुरंत हटाना शामिल है।

2. चिप माउंटिंग
चिप माउंटिंग प्रक्रिया एक सुरक्षात्मक फिल्म परत लगाकर वेफर पीसने के दौरान सर्किट क्षति से बचने पर ध्यान केंद्रित करती है, जो लगातार सर्किट अखंडता पर जोर देती है।

3. वायर बॉन्डिंग प्रक्रिया
वायर बॉन्डिंग प्रक्रिया की गुणवत्ता को नियंत्रित करने में चिप के बॉन्डिंग पैड को फ्रेम पैड से जोड़ने के लिए विभिन्न प्रकार के सोने के तारों का उपयोग करना शामिल है, यह सुनिश्चित करना कि चिप बाहरी सर्किट से कनेक्ट हो सके और समग्र प्रक्रिया अखंडता को बनाए रखा जा सके। आमतौर पर, मिश्रित सोने के तारों और मिश्रित सोने के तारों का उपयोग किया जाता है।

डोप्ड सोने के तार: प्रकारों में जीएस, जीडब्ल्यू और टीएस शामिल हैं, जो उच्च-आर्क (जीएस: >250 माइक्रोन), मध्यम-उच्च आर्क (जीडब्ल्यू: 200-300 माइक्रोन), और मध्यम-निम्न आर्क (टीएस: 100-200) के लिए उपयुक्त हैं। μm) क्रमशः बंधन।
मिश्रित सोने के तार: प्रकारों में AG2 और AG3 शामिल हैं, जो लो-आर्क बॉन्डिंग (70-100 μm) के लिए उपयुक्त हैं।
इन तारों के व्यास विकल्प 0.013 मिमी से 0.070 मिमी तक हैं। गुणवत्ता नियंत्रण के लिए परिचालन आवश्यकताओं और मानकों के आधार पर उचित प्रकार और व्यास का चयन करना महत्वपूर्ण है।

4. मोल्डिंग प्रक्रिया
मोल्डिंग तत्वों में मुख्य सर्किट्री में एनकैप्सुलेशन शामिल है। मोल्डिंग प्रक्रिया की गुणवत्ता को नियंत्रित करने से घटकों की सुरक्षा होती है, विशेष रूप से बाहरी ताकतों से जो अलग-अलग स्तर की क्षति पहुंचाती हैं। इसमें घटकों के भौतिक गुणों का गहन विश्लेषण शामिल है।

वर्तमान में तीन मुख्य तरीकों का उपयोग किया जाता है: सिरेमिक पैकेजिंग, प्लास्टिक पैकेजिंग, और पारंपरिक पैकेजिंग। वैश्विक चिप उत्पादन मांगों को पूरा करने के लिए प्रत्येक पैकेजिंग प्रकार के अनुपात का प्रबंधन करना महत्वपूर्ण है। प्रक्रिया के दौरान, व्यापक क्षमताओं की आवश्यकता होती है, जैसे एपॉक्सी राल, मोल्डिंग और पोस्ट-मोल्ड इलाज के साथ एनकैप्सुलेशन से पहले चिप और लीड फ्रेम को पहले से गरम करना।

5. इलाज के बाद की प्रक्रिया
मोल्डिंग प्रक्रिया के बाद, इलाज के बाद के उपचार की आवश्यकता होती है, जिसमें प्रक्रिया या पैकेज के आसपास किसी भी अतिरिक्त सामग्री को हटाने पर ध्यान केंद्रित किया जाता है। समग्र प्रक्रिया की गुणवत्ता और स्वरूप को प्रभावित होने से बचाने के लिए गुणवत्ता नियंत्रण आवश्यक है।

6. परीक्षण प्रक्रिया
एक बार पिछली प्रक्रियाएं पूरी हो जाने के बाद, उन्नत परीक्षण प्रौद्योगिकियों और सुविधाओं का उपयोग करके प्रक्रिया की समग्र गुणवत्ता का परीक्षण किया जाना चाहिए। इस चरण में डेटा की विस्तृत रिकॉर्डिंग शामिल है, जिसमें इस बात पर ध्यान केंद्रित किया जाता है कि चिप अपने प्रदर्शन स्तर के आधार पर सामान्य रूप से काम करती है या नहीं। परीक्षण उपकरणों की उच्च लागत को देखते हुए, दृश्य निरीक्षण और विद्युत प्रदर्शन परीक्षण सहित पूरे उत्पादन चरणों में गुणवत्ता नियंत्रण बनाए रखना महत्वपूर्ण है।

विद्युत प्रदर्शन परीक्षण: इसमें स्वचालित परीक्षण उपकरण का उपयोग करके एकीकृत सर्किट का परीक्षण करना और यह सुनिश्चित करना शामिल है कि प्रत्येक सर्किट विद्युत परीक्षण के लिए ठीक से जुड़ा हुआ है।
दृश्य निरीक्षण: तकनीशियन तैयार पैक किए गए चिप्स का पूरी तरह से निरीक्षण करने के लिए सूक्ष्मदर्शी का उपयोग करते हैं ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि वे दोषों से मुक्त हैं और सेमीकंडक्टर पैकेजिंग गुणवत्ता मानकों को पूरा करते हैं।

7. अंकन प्रक्रिया
अंकन प्रक्रिया में अंतिम प्रसंस्करण, गुणवत्ता निरीक्षण, पैकेजिंग और शिपिंग के लिए परीक्षण किए गए चिप्स को अर्ध-तैयार गोदाम में स्थानांतरित करना शामिल है। इस प्रक्रिया में तीन मुख्य चरण शामिल हैं:

1)इलेक्ट्रोप्लेटिंग: लीड बनाने के बाद, ऑक्सीकरण और क्षरण को रोकने के लिए एक संक्षारण रोधी सामग्री लगाई जाती है। इलेक्ट्रोप्लेटिंग जमाव तकनीक का आमतौर पर उपयोग किया जाता है क्योंकि अधिकांश लीड टिन से बने होते हैं।
2) झुकना: फिर संसाधित लीड को आकार दिया जाता है, जिसमें एकीकृत सर्किट स्ट्रिप को लीड बनाने वाले उपकरण में रखा जाता है, जो लीड आकार (जे या एल प्रकार) और सतह पर लगे पैकेजिंग को नियंत्रित करता है।
3) लेजर प्रिंटिंग: अंत में, निर्मित उत्पादों को एक डिज़ाइन के साथ मुद्रित किया जाता है, जो सेमीकंडक्टर पैकेजिंग प्रक्रिया के लिए एक विशेष चिह्न के रूप में कार्य करता है, जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है।

चुनौतियाँ और सिफ़ारिशें
सेमीकंडक्टर पैकेजिंग प्रक्रियाओं का अध्ययन इसके सिद्धांतों को समझने के लिए सेमीकंडक्टर प्रौद्योगिकी के अवलोकन से शुरू होता है। इसके बाद, पैकेजिंग प्रक्रिया प्रवाह की जांच का उद्देश्य नियमित समस्याओं से बचने के लिए परिष्कृत प्रबंधन का उपयोग करते हुए संचालन के दौरान सावधानीपूर्वक नियंत्रण सुनिश्चित करना है। आधुनिक विकास के संदर्भ में, सेमीकंडक्टर पैकेजिंग प्रक्रियाओं में चुनौतियों की पहचान करना आवश्यक है। प्रक्रिया की गुणवत्ता को प्रभावी ढंग से बढ़ाने के लिए गुणवत्ता नियंत्रण पहलुओं पर ध्यान केंद्रित करने, मुख्य बिंदुओं पर पूरी तरह से महारत हासिल करने की सिफारिश की जाती है।

गुणवत्ता नियंत्रण परिप्रेक्ष्य से विश्लेषण करने पर, विशिष्ट सामग्री और आवश्यकताओं वाली कई प्रक्रियाओं के कारण कार्यान्वयन के दौरान महत्वपूर्ण चुनौतियाँ हैं, जिनमें से प्रत्येक एक दूसरे को प्रभावित करती है। व्यावहारिक संचालन के दौरान कठोर नियंत्रण की आवश्यकता होती है। सावधानीपूर्वक कार्य रवैया अपनाकर और उन्नत तकनीकों को लागू करके, सेमीकंडक्टर पैकेजिंग प्रक्रिया की गुणवत्ता और तकनीकी स्तर में सुधार किया जा सकता है, व्यापक अनुप्रयोग प्रभावशीलता सुनिश्चित की जा सकती है और उत्कृष्ट समग्र लाभ प्राप्त किए जा सकते हैं। (जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है)।