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TANAKA establece tecnología de unión para montaje de semiconductores de alta densidad utilizando preformas AuRoFUSE(TM)

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TOKIO, 11 de marzo de 2024 – (JCN Newswire) – TANAKA Kikinzoku Kogyo KK (Oficina central: Chiyoda-ku, Tokio; Director ejecutivo: Koichiro Tanaka), que desarrolla productos industriales de metales preciosos como una de las empresas principales de TANAKA Precious Metals, anunció hoy que ha establecido una tecnología de unión de partículas de oro para alta -Montaje de densidad de semiconductores utilizando pasta cocida a baja temperatura AuRoFUSE™ para la unión de oro con oro.

AuRoFUSE™ es una composición de partículas de oro de tamaño submicrónico y un solvente que crea un material de unión con baja resistencia eléctrica y alta conductividad térmica para lograr la unión de metales a bajas temperaturas. Usando Preformas AuRoFUSE™ (formas de pasta seca), esta tecnología puede alcanzar un montaje de paso fino de 4 μm con protuberancias de 20 μm. Formadas mediante un proceso de unión por termocompresión (20 MPa a 200 °C durante 10 segundos), las preformas AuRoFUSE™ exhiben una compresión de aproximadamente el 10 % en la dirección de compresión, mientras que muestran una deformación mínima en la dirección horizontal. Esto les da suficiente fuerza de unión.1 para aplicaciones prácticas, lo que los hace adecuados para su uso como topes de oro2. Dado que el componente principal es el oro, que tiene un alto nivel de estabilidad química, las preformas AuRoFUSE™ también proporcionan una excelente confiabilidad después del montaje.

Esta tecnología permite la miniaturización del cableado de semiconductores y una mayor integración (mayor densidad) para varios tipos de chips. Se espera que contribuya a la innovación técnica de alto nivel que requieren las tecnologías avanzadas, incluidos dispositivos ópticos como diodos emisores de luz (LED) y láseres semiconductores (LD), y su uso en dispositivos digitales como computadoras personales, teléfonos inteligentes y en -componentes del vehículo.

TANAKA distribuirá activamente muestras de esta tecnología en el futuro para promover una mayor conciencia en el mercado.

TANAKA presentará esta tecnología en la 38ª Conferencia de Primavera del Instituto Japonés de Embalaje Electrónico que se celebrará del 13 al 15 de marzo de 2024 en la Universidad de Ciencias de Tokio.

Fabricación de preformas AuRoFUSE™

(1) Metalización de Au/Pt/Ti del sustrato de unión para formar la capa base
(2) Fotoresist aplicado al sustrato de unión después de la metalización
(3) Exposición/revelado sosteniendo la fotomáscara, correspondiente a la forma de la preforma, sobre el sustrato de unión para formar un marco resistente.
(4) Flujo de AuRoFUSE™ hacia el marco de resistencia formado
(5) Secado al vacío a temperatura ambiente, seguido de raspado del exceso de partículas de oro con una escobilla de goma.3
(6) Sinterización temporal mediante calentamiento, seguida de separación y retirada del marco resistente.

Lograr un montaje de alta densidad con preformas AuRoFUSE™

Dependiendo del propósito, se utilizan varios métodos de unión para montar dispositivos semiconductores, incluidos métodos de soldadura y enchapado. El método de unión basado en soldadura es un método rápido y de bajo costo para producir protuberancias, pero debido a que la soldadura tiende a extenderse hacia afuera cuando se funde, existen preocupaciones sobre posibles cortocircuitos a través del contacto entre electrodos a medida que el paso de protuberancia se vuelve más fino. En el desarrollo de tecnologías para montaje de alta densidad, revestimiento no electrolítico.4 se está convirtiendo en algo común para producir protuberancias chapadas en cobre y oro. Este método puede lograr un paso fino, pero debido a que se requieren presiones comparativamente más altas durante la unión, existe preocupación sobre posibles daños en las virutas.

Como profesionales de metales preciosos, TANAKA Kikinzoku Kogyo ha estado realizando investigaciones y desarrollo sobre el uso de AuRoFUSE™, que permite la unión a baja temperatura y presión con capacidad de seguimiento de superficies irregulares debido a su porosidad, para lograr un montaje de semiconductores de alta densidad. Inicialmente, la empresa intentó utilizar los métodos de aplicación convencionales para dispensar5, transferencia de pines6y serigrafía7, pero la fluidez de la pasta hizo que esos métodos no fueran adecuados para el montaje de alta densidad. Con esta nueva tecnología, la pasta se seca antes de unirla para eliminar la fluidez, lo que minimiza la dispersión y permite un montaje de alta densidad (Figura 1). La estructura porosa de la pasta también la hace fácilmente moldeable, lo que permite la unión incluso cuando hay una diferencia de altura entre los electrodos o diferencias en la deformación o el espesor del sustrato (Figura 2).

Figura 1. Comparación de preformas AuRoFUSE™ y otros materiales

Figura 1. Comparación de preformas AuRoFUSE™ y otros materiales

Figura 2. Imagen SEM de la preforma AuRoFUSE™ que muestra la absorción de irregularidades durante la unión

Figura 2. Imagen SEM de la preforma AuRoFUSE™ que muestra la absorción de irregularidades durante la unión

Acerca de AuRoFUSE™

AuRoFUSE™ es un material adhesivo tipo pasta que contiene una mezcla de partículas de oro, con un diámetro de partícula controlado para que sea de tamaño submicrónico, y un disolvente orgánico. Generalmente, las partículas microscópicas tienen una característica llamada "sinterización", donde las partículas se unen entre sí cuando se calientan a una temperatura por debajo del punto de fusión. Si AuRoFUSE™ se calienta a 200 °C, el disolvente se evapora y las partículas de oro se sinterizan sin la aplicación de una carga, lo que proporciona una fuerza de unión suficiente de aproximadamente 30 MPa.

[1] Unión: Se refiere a la resistencia al corte (resistencia determinada mediante la aplicación de una carga lateral durante la prueba)
[2] Golpes: electrodos que sobresalen
[3] Rasquetas: Herramientas hechas de caucho o resina de poliuretano que se utilizan para raspar el exceso de material.
[4] Revestimiento no electrolítico: Se refiere al revestimiento aplicado mediante una reacción química sin utilizar electricidad; permite enchapar ciertos metales y metales preciosos, incluidos cobre, oro, níquel y paladio.
[5] Dispensación: método de aplicación de pasta que utiliza un dispensador para rociar una cantidad fija de un líquido.
[6] Transferencia de pines: un método de aplicación de pasta como el estampado con varios pines
[7] Serigrafía: método de transferencia de pasta mediante el cual se forma una máscara de pantalla en cualquier patrón impreso, se aplica pasta y se raspa con una escobilla de goma para revelar el patrón.

Acerca de los metales preciosos TANAKA

Desde su fundación en 1885, TANAKA Precious Metals ha creado una cartera de productos para respaldar una gama diversificada de usos comerciales centrados en metales preciosos. TANAKA es líder en Japón en cuanto a volúmenes de metales preciosos manipulados. A lo largo de muchos años, TANAKA no sólo ha fabricado y vendido productos de metales preciosos para la industria, sino que también ha proporcionado metales preciosos en forma de joyas y activos. Como especialistas en metales preciosos, todas las empresas del Grupo en Japón y en todo el mundo colaboran y cooperan en la fabricación, las ventas y el desarrollo tecnológico para ofrecer una gama completa de productos y servicios. Con 5,355 empleados, las ventas netas consolidadas del grupo para el año fiscal que finalizó el 31 de marzo de 2023 fueron de 680 mil millones de yenes.

Sitio web de empresas industriales globales
https://tanaka-preciousmetals.com/en/

Consultas sobre productos
TANAKA Kikinzoku Kogyo KK
https://tanaka-preciousmetals.com/en/inquiries-on-industrial-products/

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TANAKA Holdings Co., Limitado.
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