เทคนิคการเชื่อมเวเฟอร์สำหรับการบรรจุเวเฟอร์ซิลิคอน

เทคโนโลยี Wafer Bonding พบการใช้งานที่ยอดเยี่ยมในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ วงจรไฟฟ้า รวมทั้งชิปคอมพิวเตอร์ ไมโครโปรเซสเซอร์ ทรานซิสเตอร์รับจดทะเบียนบริษัท   ล้วนมีเทคนิคการยึดเกาะของซิลิคอนเวเฟอร์เป็นรากฐาน

การเชื่อมเวเฟอร์เป็นเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ที่ใช้ในการผลิตเวเฟอร์ซิลิคอน วิธีการเชื่อมเวเฟอร์ใช้สำหรับระบบเครื่องกลไฟฟ้าขนาดเล็ก (MEMS) เทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์ของ Guest Posting และออปโตอิเล็กทรอนิกส์ สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่า Silcon Wafers มีความเสถียรทางกลไกและปิดผนึกอย่างแน่นหนา

ในอุปกรณ์ MEMS สิ่งสำคัญคือต้องปกป้องแผ่นเวเฟอร์จากอิทธิพลของสิ่งแวดล้อม เวเฟอร์ควรปลอดภัยจากโครงสร้างภายในที่บอบบาง เช่น อุณหภูมิ ความชื้น ความดันสูง และสายพันธุ์ออกซิไดซ์ ดังนั้น เพื่อความน่าเชื่อถือในระยะยาวและความสม่ำเสมอของกระบวนการห่อหุ้ม พันธะเวเฟอร์จึงมีความจำเป็นอย่างยิ่ง

ประโยชน์ของกระบวนการเชื่อมเวเฟอร์:

ป้องกันตัวแทนสิ่งแวดล้อม
การบำรุงรักษาการไหลของพลังงานและข้อมูล
มีประโยชน์สำหรับความเข้ากันได้กับขอบรอบข้าง
ช่วยในการกระจายความร้อน
การรวมองค์ประกอบเข้ากับเทคโนโลยีต่างๆ
เส้นผ่านศูนย์กลางของเวเฟอร์มีตั้งแต่ซิลิคอนเวเฟอร์ขนาด 100 มม. ถึง 200 มม. อุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ของเวเฟอร์ซิลิคอนได้รับการบรรจุโดยใช้เทคโนโลยีซิลิคอนเวเฟอร์ ขนาดเวเฟอร์แต่ละประเภทต้องการเงื่อนไขเฉพาะเพื่อให้เกิดการยึดเกาะที่แข็งแรง พันธะที่เกิดขึ้นจริงระหว่าง si Wafers คือการทำงานร่วมกันของเงื่อนไขและข้อกำหนด

พื้นผิวพื้นผิว
อุณหภูมิพันธบัตร
ความดันที่เหมาะสม
บังคับประยุกต์
ความเรียบ
ความเรียบเนียน
ความสะอาด
วัสดุ
สภาพแวดล้อมพันธะ
วัสดุพื้นผิว
ดังนั้น ควรเลือกเทคโนโลยีการติดเวเฟอร์ชนิดใดชนิดหนึ่งโดยเฉพาะสำหรับเวเฟอร์และขนาดพื้นผิวเฉพาะ ขนาดแผ่นเวเฟอร์เฉพาะต้องการอุณหภูมิ ความดัน และบรรยากาศที่เป็นก๊าซโดยเฉพาะ วิธีการเชื่อมที่ใช้กันทั่วไปและพัฒนามีดังนี้:

เทคนิคการเชื่อมโดยตรง: กระบวนการเชื่อมโดยตรงจะหลอมแผ่นเวเฟอร์เข้าด้วยกันโดยไม่มีชั้นคั่นกลาง กระบวนการติดยึดขึ้นอยู่กับพันธะเคมีระหว่างสองพื้นผิว พื้นผิวเวเฟอร์ทดสอบซิลิคอนด้วยวิธีนี้ต้องสะอาด เรียบ และเรียบเพียงพอ
Surface Activated Bonding: Surface Activated Bonding เป็นเทคโนโลยีการยึดเกาะแบบเวเฟอร์ที่อุณหภูมิต่ำ เมื่อใช้เทคนิคนี้ จะได้การยึดเหนี่ยวที่มีความแข็งแรงสูงของเซมิคอนดักเตอร์
Plasma Activated Bonding: ได้มาจากเทคนิคการเชื่อมโดยตรงกับพื้นผิวที่ชอบน้ำ
การเชื่อมด้วยการบีบอัดด้วยความร้อน: เรียกว่าพันธะแบบแพร่หรือการเชื่อมด้วยการบีบอัดด้วยความร้อน
พันธะปฏิกิริยา: ในขั้นตอนนี้ระบบหลายชั้นระดับนาโนที่มีปฏิกิริยาสูงจะถูกใช้เป็นชั้นกลางระหว่างพื้นผิวพันธะ
การติดพันธะแบบกระจายเฟสของเหลวชั่วคราว: วิธีนี้ใช้สำหรับติดระบบโลหะและเซรามิกด้วยเทคนิคการเชื่อมฟิวชันทั่วไป
Anodic Bonding: เทคนิคนี้ผนึกแก้วกับซิลิกอนโดยไม่มีชั้นกลาง โดยทั่วไปจะใช้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และกระบวนการไมโครฟลูอิดิก
พันธะยูเทคติก: เป็นที่รู้จักกันว่าการบัดกรีแบบยูเทคติก เป็นเทคนิคการยึดติดกับชั้นโลหะขั้นกลางที่สามารถสร้างระบบยูเทคติกได้
Glass Frit Bonding: เทคนิคนี้เรียกว่าการบัดกรีแก้ว ใช้เป็นเทคโนโลยีการห่อหุ้มสำหรับองค์ประกอบแบบไมโครแมชชีนนิ่ง
เวเฟอร์ที่ถูกผูกมัดมีลักษณะเฉพาะเพื่อประเมินความแข็งแรงของพันธะและระดับความแน่นในอุปกรณ์การผลิต ดังนั้นจึงมีการใช้และอธิบายวิธีการที่แตกต่างกันหลายวิธีสำหรับการเชื่อมเวเฟอร์

ที่มา: ArticlesFactory.com