Technical Insight
Batas Jalur Termal dan CTE dalam Chiplet, 2.5D/3D, Fan-Out, Interposer, Underfill, Die-Attach, dan Moulding-Compound Stacks
Panduan rekayasa ini membahas Batas Jalur Termal dan CTE dalam Chiplet, 2.5D/3D, Fan-Out, Interposer, Underfill, Die-Attach, dan Moulding-Compound Stacks, termasuk batas proses, bukti validasi, dan kebutuhan kualifikasinya.
Author: Aurexene Materials Engineering Team · Last updated: 2026-08-28
Jawaban singkat
Petakan masalah termal dan CTE menurut lapisan sebelum memilih material. Identifikasi setiap jalur aliran panas, antarmuka, batas isolasi listrik, ketebalan, densitas daya, tahap perakitan, dan lokasi kegagalan; kemudian korelasikan pengukuran spesimen dan subrakitan dengan paket akhir yang diberi daya. Label kandidat di bawah menggunakan Nitrida Boron Heksagonal (hBN), hBN × AlN (hBNxAlN), and Graphene Copper (Graphene-Cu).
Problem
Konduktivitas rata-rata paket menyembunyikan persimpangan lokal, antarmuka, penyebaran lateral, lapisan bidang tembus, batas heat-sink, dan daya tidak seragam. Bahan yang menurunkan ketahanan satu lapisan mungkin tidak mengontrol suhu sambungan, dan dapat mengalihkan risiko lengkungan atau delaminasi ke tempat lain.
Mekanisme
Perilaku termal menggabungkan ketahanan lapisan, penyebaran, ketahanan kontak, antarmuka, anisotropi, dan kondisi batas eksternal. Perilaku termomekanis menggabungkan bidang suhu dengan CTE, modulus, penyusutan curing, ketebalan, geometri, dan adhesi. Karena kedua jaringan berbagi lapisan dan suhu yang sama, maka keduanya harus divalidasi bersama.
Tradeoff
| Stack function | Candidate route | First thermal evidence | Batas yang harus tetap ditutup |
|---|---|---|---|
| Senyawa cetakan atau underfill | formulasi hBN atau hBNxAlN | Respons senyawa terarah dan resistensi lapisan/antarmuka | Aliran, pematangan, isolasi, adhesi, CTE, modulus, rongga, lengkungan |
| Compliant thermal interface | Insulating ceramic-filled polymer | Ketahanan termal bondline pada tekanan dan kondisi penuaan | Pemompaan, kekeringan, ketebalan, kebocoran, kontak dan perputaran |
| Sambungan konduktif atau penyebar | Rute formulasi Grafena-Cu, Nano Ag, atau Nano Cu | Respons antarmuka/kontak plus massal dalam geometri akhir | Metalisasi, oksidasi, migrasi, suhu proses, stres dan siklus |
Tabel memisahkan fungsi lapisan. Bahan sambungan konduktif bukanlah pengganti cetakan isolasi atau lapisan underfill, dan nilai curah yang tinggi bukanlah jalur termal paket yang diukur.
Material Strategy
AX-DND adalah rute pengisi tahap evaluasi untuk formulasi TIM, underfill, enkapsulan, atau senyawa cetakan yang ditentukan—bukan bahan kemasan yang memenuhi syarat. Ukur transpor terarah lapisan akhir, ketahanan antarmuka, aliran dan pengawetan, kemurnian ionik, perilaku dielektrik, CTE, modulus, adhesi, respons kelembapan, dan siklus dalam jalur paket-ke-pelat dingin yang lengkap.
Use hBN and hBNxAlN only within insulating formulations. Use Graphene-Cu, Nano Ag Powder, and Nano Cu Powder hanya pada jalur konduktif yang memiliki batas metalisasi, oksidasi, migrasi, dan perakitan yang jelas.
Recommended Architectures
- Model termal yang diselesaikan dengan lapisan: mencakup arah, ketebalan, luas, kontak, peta kekuatan, dan batas eksternal; kalibrasi dengan suhu terukur atau ketahanan termal.
- Model termomekanis berpasangan: menggunakan bidang suhu yang sama dan data material yang bergantung pada suhu, lalu mengkorelasikan lokasi kelengkungan, regangan, dan kegagalan.
- Tangga bukti: berpindah dari spesimen uji material ke tumpukan lapisan, ke subperakitan, ke paket bertenaga tanpa mengubah geometri atau variabel proses yang tidak tercatat.
Measurement & Validation
Catat dimensi tumpukan penuh, arah material, keadaan antarmuka, tekanan, peta daya, batas ambien dan heat-sink, riwayat perakitan dan pematangan atau sintering, kelembapan, dan siklus termal. Korelasikan data termal dengan kelengkungan, regangan, bukti akustik/penampang melintang, kontinuitas atau isolasi listrik, dan kondisi antarmuka.
Qualification Boundary
Model atau spesimen uji mempersempit ruang desain; itu tidak memenuhi syarat paket. Rilis final memerlukan korelasi paket yang didukung, uji keandalan khusus arsitektur, build dan lot yang berulang, batasan yang terdokumentasi, dan kontrol perubahan.
Produk terkait
Aplikasi terkait
Related Comparisons
- hBN vs AlN untuk garis dasar pengisi isolasi.
- Nano Ag vs Nano Cu vs Nano Ni vs Nano Sn untuk garis dasar jalur logam konduktif; bukti akhir lampiran atau paket tetap terpisah.
Downloads & Engineering Support
- Aurexene Materials Nano Metal Brosur
- Minta tinjauan termal dan kualifikasi yang diselesaikan lapisan
Source Basis
- Tinjauan keandalan termomekanis dari sirkuit terpadu 2.5D
- Batas metode transmisi termal ASTM D5470
Perlu menerapkan batas ini pada mutu, formulasi, metode uji, atau jalur produksi? Bahas bersama Tim Rekayasa Aurexene Materials.