(टीजीवी) प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी के माध्यम से कांच के माध्यम से 3 डी पैकेजिंग को समझने के लिए एक लेख

"मूर से अधिक" लाभ थ्रीडी स्टैकिंगसक्षम करना विभेदक एकीकरण के माध्यम से कई चिप्स समतल और ऊर्ध्वाधर इंटरकनेक्शन, रोजगार प्रणाली स्तर पर एकीकरण रणनीतियों को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाने के लिए रूप कारक दक्षता ऊर्ध्वाधर इंटरकनेक्ट तकनीक आयामी स्केलिंग को विस्तारित करती है।z अक्ष , निरंतर उन्नति को आगे बढ़ा रहा है।प्रणाली स्तर पर एकीकरण . प्रौद्योगिकी के माध्यम से पार-अंतर्निहित , के माध्यम से लागू किया गयामध्यस्थ-आधारित प्रथम माध्यम से दृष्टिकोण , सबसे आशाजनक 3 डी इंटरकनेक्शन समाधानों में से एक के रूप में खड़ा है और एक वैश्विक शोध फोकस उन्नत पैकेजिंग में।

ऐतिहासिक रूप से,कांच के सब्सट्रेट प्राप्त करने में चुनौतियों का सामना करना पड़ा।छेद की गुणवत्ता(उदाहरण के लिए, ज्यामिति के माध्यम से, सतह मोटापा)विश्वसनीयता की आवश्यकताएँ डिजाइनरों और अंतिम उपयोगकर्ताओं के लिए एक महत्वपूर्ण बाधा है।ग्लास-थ्रू (टीजीवी) उन्नत पैकेजिंग में अपनाया जा सकता है।ढलाई इस तकनीक के लिए अभी भी निम्नलिखित क्षेत्रों में काफी प्रगति की आवश्यकता हैः

1. के लिए एकरूपता नियंत्रणउच्च आयाम अनुपात (AR > 50:1) के माध्यम से​
2. अनुकूलनकांच-धातु इंटरफ़ेस आसंजन ​
3. के शमनथर्मो-मैकेनिकल तनाव निर्माण के दौरान

प्राप्त करनाउच्च घनत्व, उच्च परिशुद्धता कांच संरचना , उन्नत तरीकों पर व्यापक शोध किया गया है, जिनमें निम्नलिखित शामिल हैंः

1. ​मैकेनिकल माइक्रोमैशनिंग : पैटर्निंग के माध्यम से माइक्रो-स्केल सक्षम करता है
2. ​ग्लास रिफ्लो: सतह तनाव-संचालित रीमॉपिंग के माध्यम से मास्कलेस पैटर्निंग
3. ​केंद्रित निर्वहन : बेहतर संकल्प के लिए प्लाज्मा उत्कीर्णन
4. ​यू.वी. उपचार योग्य प्रकाश प्रतिरोधी कांच: फोटोलिथोग्राफी के माध्यम से चुनिंदा उत्कीर्णन
5. ​लेजर एब्लेशन: सब-माइक्रोन परिशुद्धता के साथ संपर्क रहित ड्रिलिंग
6. ​लेजर-प्रेरित प्रक्रियाएंचुनिंदा धातुकरण और सतह संशोधन

सूक्ष्म मशीनरी प्रौद्योगिकियों का व्यवस्थित वर्गीकरण और विश्लेषण: ​

1. ​मैकेनिकल माइक्रोमैशनिंग ​
   मैकेनिकल माइक्रोमैशनिंग सबसे पारंपरिक और प्रत्यक्ष निर्माण विधि का प्रतिनिधित्व करती है, जिसमें वर्कपीस से उजागर सामग्री क्षेत्रों को हटाने के लिए माइक्रो-कटिंग टूल्स या घर्षण एजेंटों का उपयोग किया जाता है।यह व्यापक रूप से मान्यता प्राप्त है कि भंगुर सामग्री प्रदर्शित करती है डक्टिल प्रवाह बजाय भंगुर फ्रैक्चरजब काटने की गहराई महत्वपूर्ण सीमा से काफी नीचे रहती है
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   इस विरूपण तंत्र से प्रेरित होकर, विभिन्न सूक्ष्म-मशीनरी तकनीकें विकसित की गई हैं, जिनमें शामिल हैंसूक्ष्म मोड़ , मिलिंग , ड्रिलिंग , औरसूक्ष्म पीसनेइन विधियों से सतह/निचले सतह के क्षति को कम करने के साथ सटीक कांच के घटकों का उत्पादन संभव हो जाता है।

​घर्षण जेट मशीनिंग (एजेएम) ​
एक लागत प्रभावी एजेएम संस्करण के रूप में, घर्षण जेट मशीनिंग प्रभाव तंत्रों के माध्यम से कठोर सामग्री को क्षरण करने के लिए उच्च गति घर्षण-भारित जेट (50-100 मीटर / सेकंड) का उपयोग करती है।सूक्ष्म घर्षण (5-50 μm) गैस/पानी के जेट में घसीटा जाता है, जैसे फायदे प्रदान करता हैः

• कम संपर्क बल (<10 N)
• न्यूनतम थर्मल विकृति (<50°C)
• Si, कांच, Al2O3 और कम्पोजिट के साथ संगतता

​मुख्य प्रक्रिया पैरामीटरः ​

​मास्क आधारित एजेएम कार्यान्वयन ​
10 माइक्रोन से कम रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करने के लिए, शोधकर्ताओं ने दो चरणों की एजेएम प्रक्रिया अपनाईः

1. ​SU-8 फोटोरेसिस्टेंट मास्किंग: यूवी लिथोग्राफी (365 एनएम एक्सपोजर) के माध्यम से पैटर्न
2. ​Al2O3 घर्षण जेट एटिंग :
   • प्रक्रिया मापदंडः 0.5 एमपीए दबाव, 45° प्रकोप कोण
   • प्राप्त टीजीवी व्यासः 600 μm (± 5% एकरूपता)
   • सब्सट्रेटः 500 μm मोटी Pyrex 7740 कांच

​प्रदर्शन सीमाएँ (चित्र X):​

• ​व्यास परिवर्तनशीलता: जेट डिफ्लेक्शन प्रभावों के कारण ± 8% विचलन
• ​सतह की रफ़्तार: Ra > 100 एनएम प्रवेश द्वार के माध्यम से
• ​एज रोलओवर: 20 से 30 माइक्रोन के बीच के चौराहे पर पार्श्व ओवरकट

जैसा कि निम्नलिखित चित्रों में दर्शाया गया है, मैकेनिकल माइक्रोमैशनिंग लेजर आधारित तरीकों की तुलना में निम्न TGV स्थिरता प्रदर्शित करता है।देखा आयामी उतार-चढ़ाव (σ > 15 μm) और प्रोफाइल अनियमितता संकेत अखंडता के माध्यम से बिगड़ सकता है:

• बढ़ी हुई परजीवी क्षमता (>15%)
• क्षमता-वोल्टेज (सी-वी) हिस्टेरिसिस
• विद्युतीकरण के प्रति संवेदनशीलता

यह विश्लेषण 3 डी पैकेजिंग अनुप्रयोगों में विश्वसनीयता के माध्यम से पारदर्शी ग्लास पर SEMATECH के निष्कर्षों के अनुरूप है।

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अल्ट्रासोनिक कंपन मशीन की दक्षता को बढ़ाता है।संरेखित टिप उपकरण उच्च आवृत्ति दोलन के तहत घर्षण कणों के साथ बातचीत करने के लिए। उच्च ऊर्जा घर्षण अनाज (जैसे, 1 μm SiC) कांच सब्सट्रेट पर प्रभाव, गठन के माध्यम से तेजी से प्राप्त करते हुए उच्चतम पहलू अनुपात (गहराई से व्यास तक)

​केस स्टडी (चित्र X):​

• ​उपकरण डिजाइन : कस्टम स्टेनलेस स्टील उपकरण के साथ 6×6 वर्ग arrayed टिप्स
• ​प्रक्रिया पैरामीटर:
  • घर्षणः 1 μm SiC कण
  • सब्सट्रेटः 1.1 मिमी मोटी कांच
  • आउटपुटः 260 μm × 270 μm कॉपर स्क्वायर
  • पहलू अनुपातः 5:1 (औसत गहराई/व्यास)
  • उत्कीर्णन दरः 6 μm/s
  • थ्रूपुटः ~4 मिनट प्रति मार्ग

सीमाएं और अनुकूलन: ​
जबकि मल्टी-टिप टूलींग एरे घनत्व (जैसे, 10×10 एरे) को बढ़ाता है, व्यावहारिक दक्षता लाभ निम्न द्वारा सीमित रह