Улучшение качества JEDEC для превышения международных стандартов

    При хранении и трансграничной транспортировке полупроводниковых компонентов плоскостность лотков JEDEC (лотков стандарта JEDEC) напрямую определяет безопасность хранения и транспортировки микросхем. Как критический носитель, соединяющий производство микросхем и конечные приложения, деформация коробления может привести к смещению микросхем, столкновениям или даже повреждениям, вызывая неисчислимые убытки для клиентов.

    В соответствии со стандартом проектирования Jedec-Tray-DGuide4-10D, контроль коробления для лотков JEDEC со стандартными размерами (322,6 135,9 12,19 мм и 322,6 135,9 7,62 мм) обычно должен быть менее 0,8 мм. Производственные предприятия обычно используют этот стандарт в качестве эталона для производства. Широко признано, что меньшее коробление лотка снижает вероятность выпадения микросхем и модулей из их гнезд/карманов, тем самым обеспечивая более безопасное хранение и транспортировку. Чтобы поддерживать отраслевые стандарты качества, Hiner-Pack запустила специальный проект по оптимизации коробления лотков JEDEC, поднимая производительность продукции на новые высоты благодаря многомерным технологическим прорывам.

Столкнувшись с проблемами: определение стандартов и основных болевых точек

    В начале проекта мы установили цели оптимизации на основе строгих отраслевых стандартов. В соответствии со стандартом Jedec-Tray-DGuide4-10D и соответствующими спецификациями испытаний, коробление лотков JEDEC должно контролироваться в пределах 0,8 мм после непрерывного обжига при температуре 150°C. Лотки для микросхем или компонентов меньшего размера требуют еще большей точности и плоскостности. Путем всестороннего тестирования и анализа прошлых партий мы выявили три основные болевые точки, способствующие короблению: термическая деформация, вызванная несоответствием коэффициентов теплового расширения (CTE) в материалах, неравномерное распределение напряжений при формовании и недостаточная структурная симметрия. Эти проблемы усугубляются во время температурного цикла при хранении при высоких температурах и транспортировке на большие расстояния, создавая критические узкие места в контроле качества.

Многомерные прорывы: полноцепочечная оптимизация от проектирования до производства

1. Конструкция: смягчение напряжений за счет симметрии

    Черпая вдохновение из принципов проектирования подложек ИС высокой плотности, мы применили «принцип симметрии» на протяжении всего процесса проектирования лотка. Распределение матрицы канавок было переоптимизировано для обеспечения равномерной толщины медной фольги и слоев смолы по всему лотку. Кроме того, в нефункциональные области были добавлены «балансировочные островки», поддерживающие соотношение площадей 40%-60% между слоями с отклонениями смежных слоев, не превышающими 10%. Используя инструменты анализа методом конечных элементов (FEA), мы создали термомеханические модели поведения для точного прогнозирования тенденций деформации при различных температурах на этапе проектирования, что позволило выполнять упреждающую оптимизацию параметров для противодействия потенциальным рискам коробления.

2. Контроль производственного процесса: прецизионный контроль и мониторинг в реальном времени

    В производстве мы внедрили процесс «поэтапного отверждения», постепенно снимая внутренние напряжения во время формования за счет ступенчатого контроля температуры, заменив традиционные методы однократного отверждения. Оборудование для прессования слоев было модернизировано с использованием технологии равномерного распределения давления для точного контроля диапазонов давления и температуры, обеспечивая последовательное отверждение смолы. Для достижения закрытия качества мы развернули бесконтактную систему лазерного триангуляционного измерения для мониторинга данных о короблении в реальном времени в каждой партии, формируя механизм обратной связи по оптимизации производственного процесса посредством анализа ИИ.

Достижение результатов: повышение качества и повышение ценности для клиентов

    Благодаря непрерывной итеративной оптимизации коробление наших лотков JEDEC стабильно контролируется ниже 0,3 мм, что значительно превосходит отраслевой стандартный предел в 0,8 мм. Этот прорыв не только снизил процент брака продукции на 92%, но и удовлетворил требования к высокоточной упаковке для полноразмерных микросхем размером от 33 мм до 22 мм. Мы продолжим изучать применение передовых материалов, таких как подложки, армированные графеном, и разрабатывать встроенные структуры активной компенсации для обеспечения качества и безопасности цепочки поставок полупроводников с еще большей точностью.