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Seis materiales de resina especializado comúnmente utilizados en el campo de semiconductores

August 02, 2024
Prefacio
En el complejo proceso de fabricación de semiconductores, los materiales de resina juegan un papel vital con sus propiedades únicas, proporcionando una fuerte garantía para el rendimiento y la confiabilidad de los dispositivos semiconductores.
semiconductor industry
I. Resina epoxi (resina epoxi)
La resina epoxi es un material de resina extremadamente utilizado en el campo de empaque de semiconductores. Por lo general, tiene excelentes propiedades de unión, y puede combinar firmemente el chip con el marco o sustrato de plomo para formar una conexión confiable.
Su aislamiento eléctrico es excelente, con resistividad de volumen a menudo mayor de 10^15 Ω-cm, lo que previene efectivamente la fuga de corriente y garantiza el funcionamiento estable de los circuitos. La resistencia mecánica tampoco es mala, la resistencia a la tracción de hasta 50 - 100 MPa, puede proporcionar un buen soporte mecánico y protección para el chip.
La estabilidad térmica de la resina epoxi es más prominente, puede mantener un rendimiento estable dentro de un cierto rango de temperatura. Su coeficiente de expansión térmica es generalmente entre 20 y 60 ppm/° C. A través de una formulación cuidadosa, el coeficiente de expansión térmica puede coincidir con el chip y otros materiales de encapsulación, lo que reduce significativamente los efectos adversos del estrés térmico en el rendimiento del dispositivo.
En aplicaciones prácticas, como paquetes moldeados para circuitos integrados (ICS), las resinas epoxi pueden formar una capa externa fuerte que protege efectivamente el chip de humedad externa, polvo y estrés mecánico. En tecnologías de embalaje avanzadas, como el empaque de la matriz de cuadrícula de bola (BGA) y el empaque de la escala de chips (CSP), las resinas epoxi también juegan un papel clave para garantizar la integridad y la confiabilidad de la estructura de envasado.
Segundo, resina fenólica (resina fenólica)
La resina fenólica ocupa una posición importante en la fabricación de semiconductores, favorecida por su buena resistencia al calor, resistencia a la corrosión y resistencia mecánica.
La temperatura de uso a largo plazo de la resina fenólica puede alcanzar 150 - 200 ° C, puede estar en un entorno de temperatura más alta para mantener la estabilidad de la estructura y el rendimiento. En términos de resistencia mecánica, la resistencia a la flexión puede alcanzar los 80-150 MPa, proporcionando un apoyo confiable para los dispositivos semiconductores.
En términos de propiedades eléctricas, la resina fenólica tiene una cierta ventaja, la constante dieléctrica suele ser entre 4 y 6, valor tangente de pérdida dieléctrica de menos de 0.05, para cumplir con los requisitos de los dispositivos semiconductores en las propiedades de aislamiento.
En la fabricación de placas de circuito impreso multicapa (PCB), las resinas fenólicas a menudo se usan como materiales aislantes entre capas para garantizar un buen aislamiento y la transmisión de señal estable entre las capas de circuito.
Además, el costo relativamente bajo de las resinas fenólicas también es un factor importante en su uso generalizado en el campo de semiconductores, especialmente en algunos productos semiconductores sensibles a los costos, las resinas fenólicas se han convertido en una opción rentable.
Tercero, resina de poliimida (resina de poliimida)
La resina de poliimida es un material de alto rendimiento en el campo de semiconductores, conocido por su excelente resistencia a alta temperatura, buenas propiedades mecánicas y excelentes propiedades de aislamiento eléctrico.
Las temperaturas de servicio a largo plazo superiores a 250 ° C les permiten operar de manera estable en entornos de temperatura extremadamente alta. La resistencia a la tracción puede alcanzar los 150 - 300 MPa, mostrando una fuerte capacidad mecánica de carga. El aislamiento eléctrico es aún mejor, con resistividad de volumen mayor de 10^16 Ω-cm, asegurando la seguridad y la estabilidad de los circuitos.
En las tecnologías avanzadas de empaque de semiconductores, como el envasado de chips Flip y el empaque 3D, la resina de poliimida a menudo se usa como un tampón y una capa aislante entre el chip y el sustrato.
Puede soportar procesos de reflujo de alta temperatura de hasta 300 ° C o más, y con un coeficiente de expansión térmica tan baja como 10-20 ppm/° C, minimiza efectivamente los efectos del estrés térmico en la estructura del paquete, mejorando significativamente el paquete significativo confiabilidad y rendimiento.
Además, las resinas de poliimida se usan como fotorresistros en procesos de fotolitografía, y con su alta resolución (hasta el nivel submicrométrico) y una excelente resistencia al grabado, pueden cumplir con los requisitos estrictos para el patrón fino en la fabricación de semiconductores.
IV. Resina de silicona (resina de silicona)
La resina de silicona tiene una posición única en el empaque de semiconductores, especialmente en respuesta a los cambios de temperatura en el rendimiento. Su temperatura de transición de vidrio tan baja como -120 ° C, que muestra una excelente flexibilidad a baja temperatura, puede estar en el entorno de muy baja temperatura para mantener la flexibilidad y la estabilidad del rendimiento. Al mismo tiempo, las resinas de silicona tienen buenas propiedades de meteorización y son resistentes a los factores ambientales durante largos períodos de tiempo.
En términos de propiedades de aislamiento eléctrico, las resinas de silicona tienen una resistividad de volumen superior a 10^14 Ω-cm, asegurando la seguridad eléctrica en aplicaciones de semiconductores.
Su coeficiente de expansión térmica, típicamente alrededor de 200 - 300 ppm/° C, es relativamente alta, pero sus características de baja tensión (estrés inferior a 1 MPa) les dan una ventaja única en las estructuras de envasado sensible al estrés de los chips.
En el envasado del dispositivo semiconductor para la electrónica automotriz y las aplicaciones aeroespaciales, las resinas de silicona se usan comúnmente en aplicaciones donde las variaciones de temperatura son críticas, proporcionando una protección confiable para el dispositivo y garantizando un funcionamiento adecuado en condiciones de temperatura extrema.
V. resina acrílica (resina acrílica)
Las resinas acrílicas juegan un papel importante en el campo de semiconductores con sus buenas propiedades ópticas, resistencia a la resistencia y propiedades adhesivas.
En términos de propiedades ópticas, las resinas acrílicas tienen una excelente transmitancia de luz, generalmente hasta el 90% o más, lo que las hace ideales para el embalaje de iluminación de semiconductores (LED).
Su índice de refracción generalmente está entre 1.4 y 1.5, lo que puede regular efectivamente la propagación y la dispersión de la luz y mejorar la eficiencia de salida de la luz y la uniformidad de la luz de los LED.
Además, la resina acrílica tiene una buena resistencia al clima y puede mantener un rendimiento estable en diversas condiciones ambientales. En términos de rendimiento de unión, puede formar un fuerte vínculo con una variedad de materiales, proporcionando una conexión confiable para el empaque de dispositivos semiconductores.
En algún paquete de sensor de semiconductores, la resina acrílica se puede usar como un recubrimiento protector para proteger efectivamente el sensor de la interferencia del entorno externo, para garantizar la precisión y confiabilidad del sensor.
Seis, resina de éter de polifenileno (resina de éter de polifenileno)
La resina de éter de polifenileno a menudo se usa en la fabricación de semiconductores para la preparación de materiales de sustrato de alto rendimiento, ya que tiene una serie de un excelente rendimiento.
En primer lugar, la resina de éter de polifenileno tiene una tasa de absorción de agua muy baja de menos del 0.07%, lo que le permite mantener un buen rendimiento y estabilidad dimensional en un entorno húmedo.
Su alta resistencia al calor también es una característica importante, con una temperatura de uso a largo plazo de hasta 190 ° C, que puede acomodar el calor generado por los dispositivos semiconductores durante la operación.
En términos de propiedades eléctricas, la resina de éter de polifenileno sobresale, con una constante dieléctrica de aproximadamente 2.5 - 2.8 y una tangente de pérdida dieléctrica de menos de 0.001, proporcionando al chip una conexión eléctrica de baja pérdida y un entorno de transmisión de señal estable.
La buena estabilidad dimensional ayuda a garantizar la precisión y confiabilidad del sustrato, proporcionando una base sólida para la operación de alto rendimiento de los dispositivos semiconductores.
Resumen
La aplicación de varios materiales de resina en el campo de semiconductores es distintiva y satisface las diversas necesidades de diferentes segmentos y escenarios de aplicación. Con el progreso continuo y el desarrollo de la tecnología de semiconductores, los requisitos para el rendimiento del material de resina continuarán mejorando.
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Author:

Ms. Tina

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