সেমিকন্ডাক্টর প্যাকেজিংয়ের জন্য ভ্যাকুয়াম রিফ্লো সোল্ডারিং-এ কীভাবে যথার্থ হিটিং প্লেট ব্যবহার করা হয়?

একটি মাইক্রোপ্রসেসর চিপকে এর প্যাকেজের সাথে সংযুক্ত করার সাথে আটকে থাকা গ্যাসের বুদবুদগুলি প্রতিরোধ করার জন্য একটি ভ্যাকুয়ামের নীচে মাইক্রোস্কোপিক সোল্ডার বলগুলির একটি অ্যারে গলানো জড়িত। যে হিটিং প্লেটটি এই রিফ্লোটি বহন করে তা অবশ্যই একটি তাপীয় মাস্টারপিস হতে হবে, যা সেই শত শত বা হাজার হাজার সোল্ডার জয়েন্টের প্রত্যেকটিকে একটি আদি, কণামুক্ত পরিবেশে অভিন্ন গলিত তাপমাত্রায় ধরে রাখে।

আধুনিক ইলেকট্রনিক্স উৎপাদনে,হিটিং প্লেট ভ্যাকুয়াম রিফ্লো সোল্ডারিং সেমিকন্ডাক্টরপ্রক্রিয়া একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ যা সরাসরি বৈদ্যুতিক নির্ভরযোগ্যতা, যান্ত্রিক শক্তি এবং দীর্ঘ-যন্ত্রের স্থায়িত্ব নির্ধারণ করে।

সেমিকন্ডাক্টর প্যাকেজিং এ ভ্যাকুয়াম রিফ্লো সোল্ডারিং

ভ্যাকুয়াম রিফ্লো সোল্ডারিং নিয়ন্ত্রিত গলে যাওয়া এবং সোল্ডার বল বা বাম্পের দৃঢ়করণের মাধ্যমে অর্ধপরিবাহী ডাইকে সাবস্ট্রেটের সাথে সংযুক্ত করতে ব্যবহৃত হয়।

প্রক্রিয়া সাধারণত জড়িত:

সুনির্দিষ্ট চিপ-থেকে-সাবস্ট্রেট সারিবদ্ধকরণ

একটি ফ্ল্যাট উত্তপ্ত প্লেটেন সম্মুখের বসানো

সোল্ডার রিফ্লো তাপমাত্রা পর্যন্ত নিয়ন্ত্রিত তাপীয় র‌্যাম্প-

আটকে থাকা গ্যাস অপসারণের জন্য ভ্যাকুয়াম অ্যাপ্লিকেশন

যুগ্ম গঠনের জন্য ফেজ ধরে রাখুন

নিয়ন্ত্রিত কুলিং চক্র

ভ্যাকুয়াম পরিবেশ, সাধারণত প্রায় রক্ষণাবেক্ষণ করা হয়:

10−3 mbar বা low10^{-3}\\ \\mathrm{mbar} \\ \\text{or low}10−3 mbar বা কম

অক্সিডেশন প্রতিরোধ করে এবং আটকে থাকা বায়ু বা উদ্বায়ী গ্যাসের কারণে অকার্যকর গঠন দূর করে।

হিটিং প্লেটের তাপীয় প্রয়োজনীয়তা

হিটিং প্লেট হল ভ্যাকুয়াম রিফ্লো চেম্বারের ভিতরের মূল তাপীয় উপাদান। এটি অবশ্যই তার সমগ্র পৃষ্ঠ জুড়ে অত্যন্ত অভিন্ন তাপ সরবরাহ করবে।

সীসা-মুক্ত সোল্ডার যেমন SAC305 একটি সংকীর্ণ পরিসরের মধ্যে গলে যায়:

Tmelt≈217–220∘CT_{melt} \\আনুমানিক 217\\text{–}220^\\circ\\mathrm{C}Tmelt≈217–220∘C

এই সংকীর্ণ গলিত জানালার কারণে, প্ল্যাটেন জুড়ে তাপমাত্রার তারতম্য অত্যন্ত ছোট হতে হবে।

তাপমাত্রা অভিন্নতা দাবি

সাধারণ প্রয়োজনীয়তা অন্তর্ভুক্ত:

±1 ডিগ্রীর মধ্যে পৃষ্ঠের অভিন্নতা

ডাই অ্যারে জুড়ে ন্যূনতম তাপীয় গ্রেডিয়েন্ট

স্থিতিশীল তাপীয় র‌্যাম্প প্রোফাইল

পুনরাবৃত্তিযোগ্য গরম করার চক্র

এমনকি ছোট বিচ্যুতি হতে পারে:

আংশিক সোল্ডার রিফ্লো

অসম্পূর্ণ ভেজা

অকার্যকর গঠন

যৌথ নির্ভরযোগ্যতা ব্যর্থতা

সেমিকন্ডাক্টর প্যাকেজিংয়ে, তাপীয় নির্ভুলতা সরাসরি ফলন কর্মক্ষমতাতে অনুবাদ করে।

হিটিং প্লেট ডিজাইন এবং নির্মাণ

ভ্যাকুয়াম রিফ্লো সিস্টেমে ব্যবহৃত হিটিং প্লেট তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং অতি-লো দূষণ উভয়ের জন্যই তৈরি করা হয়।

উপাদান নির্বাচন

প্লেটগুলি সাধারণত এখান থেকে তৈরি করা হয়:

ভ্যাকুয়াম-সামঞ্জস্যপূর্ণ অ্যালুমিনিয়াম খাদ

নিকেল-প্লেটেড সারফেস

হার্ড অ্যানোডাইজড অ্যালুমিনিয়াম আবরণ

এই উপকরণ প্রদান করে:

উচ্চ তাপ পরিবাহিতা

কম আউটগ্যাসিং বৈশিষ্ট্য

তাপ সাইক্লিংয়ের অধীনে স্থিতিশীল মাত্রিক আচরণ

পৃষ্ঠ দূষণ প্রতিরোধের

এমবেডেড হিটিং সিস্টেম

অভ্যন্তরীণ কার্তুজ উনান প্লেটেন শরীরের মধ্যে এমবেড করা হয়. তাদের বিন্যাস তাপীয় সীমিত উপাদান বিশ্লেষণ (এফইএ) ব্যবহার করে নিশ্চিত করা হয়:

অভিন্ন তাপ বিতরণ

প্রান্তের ক্ষতির জন্য ক্ষতিপূরণ

সুষম তাপ সম্প্রসারণ

ন্যূনতম হট স্পট

তাপীয় গ্রেডিয়েন্টগুলি কঠোর প্রক্রিয়ার সীমার মধ্যে থাকে তা নিশ্চিত করার জন্য যন্ত্রের আগে হিটারের ব্যবস্থাটি অপ্টিমাইজ করা হয়।

রিফ্লো পারফরম্যান্সে ভ্যাকুয়ামের ভূমিকা

ভ্যাকুয়াম অবস্থা সেমিকন্ডাক্টর সোল্ডারিংয়ে দ্বৈত ভূমিকা পালন করে।

জারণ প্রতিরোধ

অক্সিজেন অপসারণ গলনের সময় সোল্ডার পৃষ্ঠের অক্সিডেশন প্রতিরোধ করে, উন্নতি করে:

ভেজা আচরণ

যৌথ শক্তি

বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা

Voids নির্মূল

গলিত সোল্ডারে আটকে থাকা গ্যাসটি ভ্যাকুয়ামের নীচে সরানো হয়, শূন্যতা গঠন হ্রাস করে এবং উন্নতি করে:

জয়েন্টগুলির তাপ পরিবাহিতা

যান্ত্রিক নির্ভরযোগ্যতা

দীর্ঘ-মেয়াদী ক্লান্তি প্রতিরোধ

যাইহোক, ভ্যাকুয়াম অপারেশন একটি গৌণ প্রয়োজনীয়তাও প্রবর্তন করে: গরম করার প্লেটটি অবশ্যই বাইরে যাবে না।

কম-আউটগ্যাসিং প্রয়োজনীয়তা

একটি ভ্যাকুয়াম চেম্বারের ভিতরে, গরম করার প্লেট থেকে নির্গত যেকোন উদ্বায়ী উপাদান সোল্ডার জয়েন্টগুলিকে দূষিত করতে পারে।

সম্ভাব্য দূষণকারীর মধ্যে রয়েছে:

জৈব অবশিষ্টাংশ

আর্দ্রতা শোষণ

আবরণ ভাঙ্গন পণ্য

দুর্বলভাবে প্রস্তুত পৃষ্ঠ থেকে লুব্রিকেন্ট বাষ্প

এই কারণে, গরম করার প্লেটটি অবশ্যই কঠোর পরিচ্ছন্নতার মানগুলিতে তৈরি এবং বজায় রাখতে হবে।

পরিচ্ছন্নতা নোট

স্থিতিশীল ভ্যাকুয়াম রিফ্লো কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করতে নিয়মিত রক্ষণাবেক্ষণ প্রয়োজন।

প্রস্তাবিত অনুশীলন অন্তর্ভুক্ত:

পর্যায়ক্রমিক দ্রাবক প্ল্যাটেন পৃষ্ঠের নিচে-মোছা

পরিষ্কার আলো অবস্থার অধীনে কণা পরিদর্শন

আবরণ ক্ষয় বা বিবর্ণতা জন্য পর্যবেক্ষণ

পৃষ্ঠ সমতলতা এবং পরিচ্ছন্নতা যাচাই

কোন অবশিষ্টাংশ প্রবাহ বা প্রক্রিয়া অবশিষ্টাংশ অপসারণ

এমনকি মাইক্রোস্কোপিক দূষণ সেমিকন্ডাক্টর অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে সোল্ডার ভেজানোর আচরণে হস্তক্ষেপ করতে পারে।

তাপ নিয়ন্ত্রণ এবং প্রক্রিয়া স্থিতিশীলতা

আধুনিক ভ্যাকুয়াম রিফ্লো সিস্টেমগুলি সুনির্দিষ্ট বন্ধ-লুপ তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের উপর নির্ভর করে।

হিটিং প্লেট অবশ্যই সমর্থন করবে:

একাধিক অঞ্চল জুড়ে সঠিক তাপমাত্রা সেন্সিং

ওভারশুট ছাড়াই দ্রুত তাপীয় প্রতিক্রিয়া

রিফ্লো থাকার সময় তাপমাত্রা স্থিতিশীল রাখা

পুনরাবৃত্তিযোগ্য তাপ সাইক্লিং প্রোফাইল

একটি চিপ প্যাকেজিং ফ্যাব-এ, প্ল্যাটেনটি কার্যকরভাবে লক্ষ লক্ষ মাইক্রোস্কোপিক বৈদ্যুতিক সংযোগের জন্য নিয়ন্ত্রিত, নিয়ন্ত্রিত তাপীয় অবস্থার অধীনে একই সাথে গঠিত।

পৃষ্ঠ অভিন্নতা গুরুত্ব

নন-ইউনিফর্ম হিটিং এর ফলে হতে পারে:

অসম সোল্ডার বলের পতন

কাত ডাই সংযুক্তি

পরিবর্তনশীল যুগ্ম বেধ

স্থানীয়কৃত তাপীয় চাপ

ডিভাইস নির্ভরযোগ্যতা হ্রাস

এই কারণে, প্লেটেন সমতলতা এবং তাপীয় অভিন্নতাকে সিস্টেম ডিজাইনে সমানভাবে গুরুত্বপূর্ণ পরামিতি হিসাবে বিবেচনা করা হয়।

শিল্প অ্যাপ্লিকেশন

ভ্যাকুয়াম রিফ্লো হিটিং প্লেট ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়:

ফ্লিপ-চিপ সেমিকন্ডাক্টর প্যাকেজিং

বিজিএ (বল গ্রিড অ্যারে) সমাবেশ

MEMS ডিভাইস বানোয়াট

উচ্চ-ঘনত্বের আন্তঃসংযোগ ব্যবস্থা

উন্নত প্রসেসর প্যাকেজিং

পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স মডিউল সমাবেশ

সুসংগত মাইক্রো-স্কেল সোল্ডার জয়েন্ট গঠন নিশ্চিত করতে প্রতিটি অ্যাপ্লিকেশন সুনির্দিষ্ট তাপ নিয়ন্ত্রণের উপর নির্ভর করে।

উপসংহার

ভ্যাকুয়াম রিফ্লো সোল্ডারিং সিস্টেমে হিটিং প্লেট একটি অত্যন্ত বিশেষায়িত তাপীয় যন্ত্র যেখানে নির্ভুল প্রকৌশল, উপাদানের বিশুদ্ধতা এবং তাপীয় অভিন্নতা একত্রিত হয়। সেমিকন্ডাক্টর প্যাকেজিং প্রক্রিয়ার মধ্যে,হিটিং প্লেট ভ্যাকুয়াম রিফ্লো সোল্ডারিং সেমিকন্ডাক্টরসিস্টেম চিপ এবং সাবস্ট্রেটের মধ্যে গঠিত প্রতিটি মাইক্রোস্কোপিক বৈদ্যুতিক সংযোগের গুণমান নির্ধারণ করে।

সোল্ডার অ্যালয় যেমন SAC305-এর জন্য 217-220 ডিগ্রী এবং 10⁻³ mbar-এর কাছাকাছি ভ্যাকুয়াম স্তরের আশেপাশে শক্তভাবে নিয়ন্ত্রিত গলনা অবস্থার প্রয়োজন হয়, এমনকি প্ল্যাটেন কার্যক্ষমতার মধ্যে সামান্য বিচ্যুতিও চূড়ান্ত ডিভাইসের নির্ভরযোগ্যতাকে প্রভাবিত করতে পারে।

পরিশেষে, আধুনিক সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের মধ্যে অদৃশ্য বৈদ্যুতিক বন্ধনগুলি একটি পরিচ্ছন্ন ভ্যাকুয়াম পরিবেশে কাজ করা একটি সাবধানে ইঞ্জিনযুক্ত নির্ভুল হিটিং প্লেটের মাধ্যমে নিখুঁতভাবে নিয়ন্ত্রিত, সুষমভাবে বিতরণ করা তাপ-এর ভিত্তিতে তৈরি করা হয়।