光学 MEMS 器件对于激光雷达和 AR 汽车应用越来越重要。准确预测和补偿封装翘曲对于保持精确的光学对准和长期可靠性至关重要。团队必须开发一个预测模型来模拟动态热分布期间附着在 PCB 基板上的芯片的翘曲/变形。
* 通讯作者:nima.gorji@tudublin.ie 摘要 — X 射线衍射 (XRD) 映射是一种非破坏性计量技术,可以重建通过热机械应力在硅晶片上引起的翘曲。在这里,我们使用一种基于在 x 和 y 方向以及对同一样品进行不同 90 度旋转的一系列线扫描的方法来映射晶片的翘曲。这些线扫描从晶片表面收集摇摆曲线,记录由于表面取向错误而偏离布拉格角的衍射角 (ω)。表面翘曲通过引起测量的衍射角和参考布拉格角 (ω − ω0) 之间的差异和摇摆曲线增宽 (FWHM) 反映在 XRD 测量中。通过收集和整合整个表面和晶圆多次旋转的摇摆曲线 (RC) 和 FWHM 加宽,我们可以生成表面函数 f(x) 和角度错位 (翘曲) 的 3D 图。翘曲呈现凸形,与文献中报道的光学轮廓测量一致。基于实验室的 XRDI 有可能在更短的时间内原位绘制晶圆的翘曲图,就像在同步辐射源中完美执行一样。关键词:计量学、硅、翘曲、X 射线衍射、晶圆。I.介绍
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摘要 — 大型语言模型等生成式人工智能工作负载的计算需求每年增长 1000%,而摩尔定律的扩展每年仅提供 3% 的晶体管/平方毫米。为了缩小这些巨大的需求和供应指数之间的差距,行业不仅需要更好的芯片间互连,还需要将更多硅片集成到单个封装中的方法。本文将重点介绍 Groq 语言处理单元 (LPU TM ) 推理引擎的先进封装建模,这是迄今为止性能最高的大型语言模型推理引擎。更具体地说,本文将重点介绍准确的翘曲预测,这已成为对设计可靠性和可制造性具有深远影响的关键挑战。
随着芯片技术的出现,用于人工智能应用的高端封装变得越来越密集。其中,封装基板的密度也在不断提高,最近的基板倾向于采用非对称基板结构。然而,这种非对称基板会因芯片接合的加热过程而引起翘曲,因此在设计阶段控制基板中的铜剩余率以抑制翘曲是必不可少的。本文采用遗传算法来优化铜剩余率,并提出了一种考虑芯片接合时允许的翘曲值的算法流程。实际优化评估的结果证实了所提流程的优越性。
摘要 随着三维集成电路(3D-IC)堆叠的增加,由于不对称马鞍形翘曲的增加,机械应力问题具有挑战性。通过在晶圆背面形成数十微米的沟槽或进行激光退火处理来减少不对称翘曲的各种方法已被提出,但它们的产量低或缺乏改进价值。在本文中,我们提出了一种通过在晶圆背面直接涂覆来降低取决于翘曲形状的机械应力的新方法。所提出的方法是通过使用喷墨打印对感光聚酰亚胺(PSPI)进行图案化以调整表面特性和台阶,然后沉积具有高压应力的四乙基硅酸酯(TEOS)薄膜来释放翘曲。利用ABAQUS有限元分析软件,测量了裸晶圆在工艺前后沿x轴和y轴方向的不对称弯曲变化。通过实验和仿真,在300mm晶圆上部分沉积10µm厚的TEOS膜时,x-y方向的倾斜度约为230µm。此外,利用该工艺,可以根据TEOS膜厚度和面积的变化来释放局部弯曲(翘曲)。这些结果为解决堆叠工艺引起的异常翘曲提供了有效的指导,可应用于先进封装中的3D集成。关键词 翘曲、马鞍形翘曲、NAND、3D NAND、背面图案化
在 ESC/BSG 系统中,冷却气体(氦气)的漏流被测量为夹紧性能的标准:大量的 BSG 漏流意味着晶圆未正确夹紧,因此冷却气体未到达晶圆。相反,少量的漏流代表晶圆夹紧良好且冷却效率高。在这种情况下,20 sccm 或以上的氦气流量代表夹紧彻底失败以及工具故障。图 2 显示在“A”和“B”型载体上制备的样品晶圆的冷却气体漏流。在所有施加电压下,弯曲程度较高的晶圆的 BSG 流量最高,漏流值已达到最大值 20 sccm。但是,只要背面冷却气体压力较低,较高电压条件就会消除弯曲对 BSG 流量的影响。换句话说,需要将 BSG 压力降低至约 10 Torr 以下才能夹住弯曲的晶圆,这会导致背面冷却系统的边缘性更严格,并且等离子蚀刻等高温工艺中晶圆过热的可能性更高。
在过去的几十年里,人们投入了大量的时间和精力来提高环氧模塑料 (EMC) 封装的半导体封装翘曲的可预测性。借助先进的计算力学技术和计算硬件,人们可以模拟几乎任何类型的封装。数值预测所需的热机械性能,包括热膨胀系数 (CTE)、玻璃化转变温度 (T g ) 以及随温度和时间变化的粘弹性能,通常通过热机械分析仪 (TMA) 和动态机械分析仪 (DMA) 等商用工具进行测量。此外,可以使用基于阴影莫尔条纹和数字图像相关 (DIC) 的商用工具轻松测量随温度变化的翘曲。尽管付出了巨大的努力,但准确的预测仍然是一项艰巨的任务。EMC 通常占据封装体积的很大一部分,因此在封装翘曲行为中起着重要作用。这篇评论文章研究了关键的 EMC 属性对翘曲行为的影响。基于文献中报告的数据和分析,本文讨论了导致预测仍然困难的三个潜在原因,并讨论了应采取哪些措施才能将预测能力达到所需水平。
摘要:薄壁结构因其在航空航天工程中用作轻型部件而备受关注。通过增材制造 (AM) 制造这些部件通常会产生不希望的翘曲,这是因为制造过程中会产生热应力,并且部件的结构刚度会降低。本研究的目的是分析激光粉末床熔合 (LPBF) 制造的几个薄壁部件的变形。进行实验以研究由 LPBF 制造的薄壁结构在几个开放和封闭形状中对不同设计参数(例如壁厚和部件高度)的翘曲敏感性。使用 3D 扫描仪测量平面外位移方面的残余变形。此外,首先校准内部有限元软件,然后使用它来增强原始设计,以尽量减少 LPBF 打印过程引起的翘曲。结果表明,开放的几何形状比封闭的几何形状更容易翘曲,并且垂直加强筋可以通过增加刚度来减轻部件翘曲。
§ 全帧测量技术,几秒钟内即可测量表面形貌 § 高点密度,每次采集 500 万个 3D 点 § 可扩展,标准测量范围从 10x12x3 [mm] 到 400x500x50 [mm],并可定制 得益于独特的设计,多尺度分析允许在一个热曲线中使用不同的放大倍数对同一物体进行多次采集。因此,可以研究不同尺度对变形的影响 [2] — 例如,同时研究 WLP 级和中心/外围芯片。因此,TDM 技术已被确定为一种适合执行 PLP 翘曲测量的工具:在室温下,在热曲线期间,研究重力效应。