Investigationis applicatio 3D technologiae excudendi in semiconductori industria

In cursu technologico celeri, 3D impressio, ut magni momenti repraesentativum technologiae fabricandae provectae, paulatim faciem mutans traditionis fabricationis. Continua technologiae maturitas et sumptuum reductione, 3D technologiae typographiae late patentes expectationes in multis campis ostendit sicut aerospace, autocineti fabricandi, medicinae instrumenta et consilium architecturae et innovationem et progressionem harum industriarum provexit.

Notatu dignum est impulsum potentiae 3D technologiae typographicae in summo technico campo semiconductorum magis magisque prominentem fieri. Sicut lapis angularis evolutionis notitiarum technologiarum, praecisio et efficacitas processus fabricationis semiconductoris afficit ad effectum et sumptus electronicarum productorum. Adversus necessitates exquisitae, altae multiplicitatis et celeritatis in semiconductoris industriae, 3D technologiae typographicae, cum suis singularibus emolumentis, novas occasiones et provocationes ad fabricandum semiconductorem attulit ac sensim in omnes nexus eorum penetravit.semiconductor industriae catenaeostendens semiconductorem industriam alta mutatione adducturum esse.

Ideo analysing et explorans futuram applicationis 3D technologiae typographicae in semiconductore industriae non solum adiuvabit nos capere pulsum evolutionis huius technologiae incisionis, sed etiam technicam sustentationem et referentiam praebere ad upgradationem semiconductoris industriae. Articulus hic recentissimum progressum 3D technologiae excudendi eiusque applicationes potentiales in semiconductoris industriae analysit, et prospicit quomodo haec technologia semiconductorem industriam fabricandi promovere possit.

3D excudendi technologiam

Typographia 3D etiam nota est artificii fabricandi additivi. Principium eius est tres dimensivas entitatis struendo struendo tabulatum aedificare. Haec nova productio methodus traditam fabricam "subtractivam" vel "aequalem materiam" modum processui subvertit, ac "integrare" fructus sine forma subsidii formare potest. Multae species technologiarum 3D excudendi sunt, et unaquaeque technologia sua utilitates habet.

Secundum principium 3D technologiae excudendi, quattuor genera maxime sunt.

✔ Photocuring technologia nititur principio polymerizationis ultraviolacae. Liquidae materiae photosensitivae per ultraviolanam lucem sanantur et iacuit reclinata per accumsan. In praesenti, haec technologia ceramicos, metalla, resinas magna cum praecisione formare potest. Adhiberi potest in regionibus medicinae, artis, et industriae aviation.

✔ Depositio technologiae conflata, per caput print agitatae ad calefactionem et filamentum liquefacit, et secundum certam figuram trajectoriam, lavacrum per lavacrum extrudere, et materias plasticas et ceramicos formare potest.

✔ Slurry directus technologiae technologiae utitur summus viscositas slurry ut materia atramenti, quae in dolio reponitur et ad acum extrusionem conexum, et in suggestu constituitur quod tres dimensivas motus sub potestate computatralis perficere potest. Per pressuram mechanicam seu pneumaticam pressione, materia atramenti e colliculo eicitur, ad substratam formam continue extrudendo, ac deinde correspondens post-processus (solutae volatilis, curationis scelerisque, curationis levis, curationis, sinteringae, etc.) exercetur. secundum materialia proprietates ad obtinendum tres dimensiones finales. Nunc, haec technologia applicari potest ad campos bioceramicorum et ciborum processus.

✔ Pulvis technologia lectus fusionis dividi potest in technologiam laser selectivam liquefactionem (SLM) et laser technologiam selectivam sintering (SLS). Ambae technologiae materiae pulveris in obiectis processus utuntur. Inter eos, vis laser SLM altior est, quae pulveris liquescere et brevi tempore solidare potest. SLS dividi possunt in directum SLS et indirectum SLS. Vis directae SLS altior est, et particulae directe sinterendae vel liquefaciuntur ad compagem partium formandam. Directe ergo SLS simile est SLM. Particulae pulveris celeri calefactionem et refrigerationem subeunt brevi tempore, ex quo scandalum formatum magnum habent vim internam, humilem altiorem densitatem, et pauperes mechanicas proprietates; energia laser indirectae SLS inferior est, et ligans in pulvere liquescit ab laser et particulae religata. Post formationem peracta, ligator internus a turpitudine scelerisque tollitur, ac demum synteringi perficitur. Pulvis pulverulentus fusionis technologiae metalla et ceramicos formare potest et nunc in agris aerospace et automotive fabricandis adhibetur.

Figura 1 (a) Photocuring technicae artis; b) depositio technologiae conflata; c) Slurry direct technologia scribendi; d) Pulvis stratum technologiarum fusio [1, 2].

Cum continua progressione 3D technologiae typographicae, eius commoda constanter demonstrantur a prototyping ad ultima producta. Primum, secundum libertatem producti structurae designandi, praestantissima utilitas 3D technologiae typographicae est quod intricatas structuras operum artificiorum directe efficere potest. Deinde, secundum materiam delectu obiecti fingentis, 3D technologiae excudendi varias materias, inclusas metalla, ceramica, materias polymeridas imprimere possunt, etc. Secundum processum fabricandi, 3D technologiae excudendi gradum flexibilitatis ac technologiae habet. processus fabricationis et parametri secundum necessitates actuales aptare possunt.

Semiconductor industriam

Industria semiconductoris in scientia moderna et technica et oeconomia vitale munus agit, cuius momentum multis in aspectibus resultat. Semiconductores solent circuitus miniaturised aedificare, quae machinas ad operas processus notitias computandas et multiplices perficiendas efficiunt. Et sicut columna magna oeconomiae globalis, semiconductoris industria magnum numerum jobs et beneficia oeconomica in multis regionibus praebet. Is non solum progressionem electronicarum industriarum fabricandi directe promovit, sed etiam ad incrementum industriarum perduxit ut programmata programmatis et consilio ferramentorum. Praeterea in re militari et defensione agrorum;semiconductor technologypendet pro praecipuis instrumentis sicut systemata communicationis, radarii et navigationis satellites, ad securitatem nationalem et commoda militaria procuranda.

Chart 2 "14th Five-Year Plan" (excerpta) [3]

Ideo industria hodierna semiconductor magni momenti symbolum facti est aemulationis nationalis, omnesque nationes eam actuose excolendo. patriae meae "14th Quinque-Year Plan" proposuit ut focus in fulciendis variis clavibus "bottleneck" nexus in industria semiconductoris, praesertim in processibus provectis, apparatu clavis, semiconductoribus et aliis agris tertia-generatione.

Chart 3 semiconductor chip processui processus [4]

Processus vestibulum semiconductoris chippis est valde complexus. Ut in Figura III ostensum est, maxime haec vestigia clavis comprehendit;laganum praeparatiolithographia,etchingtenuis pellicula depositio, io implantatio et probatio packing. Uterque processus requirit strictam potestatem et accuratam mensuram. Problemata in quavis pagina damnum assupationis vel degradationis causare possunt. Ergo semiconductor fabricarum maximas postulationes habet ad apparatum, processuum et personas.

Etsi traditum semiconductor fabricarum magnum successum consecutus est, aliquae tamen limitationes sunt: ​​Primum, astulae semiconductores valde integrae et minuuntur. Cum continuatione Legis Moore (Figura 4), integratio semiconductoris astularum augere pergit, partium magnitudo abhorrere pergit, et processus fabricandi summa diligentia ac stabilitate maxime curare debet.

Figura 4 (a) Numerus transistorum in spumam augeri pergit tempore; b) chip magnitudo pergit abhorrere [5]

Praeterea, multiplicitas et sumptus processus vestibulum processus semiconductoris imperium. Processus fabricationis semiconductor complexus est et certo instrumento nititur, et quaelibet nexus accurate coerceri debet. Summum apparatum sumptus, sumptus materiales et R&D sumptus efficiunt, sumptus productorum semiconductoris fabricandis altum. Ideo necesse est ut in tuto cedat producto costs explorare et minuere.

Eodem tempore, semiconductor fabricandi industriam celeriter mercaturae postulatio respondere debet. Rapido mutationes in foro postulant. Exemplar fabricandi traditum problemata longi cycli et pauperis flexibilitatem habet, quae difficultatem facit ad iteratione celeri mercatus productorum. Ideo efficacior et flexibilis fabricandi modus factus est etiam evolutionis directio semiconductoris industriae.

Applicationem of *3D excudendiin semiconductor industriam

In semiconductore agro, 3D technologiae typographicae applicationem etiam eius continuo demonstravit.

Primum, 3D technologiae excudendi gradum libertatis in structural consilio habet et "integratam" coronam consequi potest, quod significat magis urbanus et multiplex structurae designari possunt. Figura 5 (a), 3D Ratio dissipationis caloris interni optimificat structuram per auxiliarium artificium artificialem, meliorem stabilitatem lagani thermarum, stabilizationem scelerisque tempus laganum minuit, et fructum et efficientiam productionis chippis meliorat. Sunt etiam implicatae fistulae intra lithographiam machinam. Per 3D impressionem, structurae pipelines compositae possunt "integrari" ad usum exercituum reducere et optimize gasi in pipelino fluere, ita reducere negativam interventus mechanicae et vibrationis ictum ac stabilitatem copulentiae processus processus.

Figura 5 3D Ratio excudendi utitur 3D ad partes formandas (a) apparatus lithographiae laganae scaenicae; multiplex pipeline [6]

Secundum electionem materialem, 3D technologiae excudendi materias cognoscere potest difficiles per methodos processus traditionales formare. Pii carbide materiae altam duritiem habent, et alte prostrati punctum. Processus traditi methodi difficiles sunt formare et cyclum producere longum. Formatio complexuum structurarum formationem adiuvandi processus requirit. Sublimatio 3D independens duplicem CERVUM 3D typographum UPS-250 evolvit et carbidam cristallium Pii parat. Post reactionem sintering productum densitas 2.95~3.02g/cm3.

Figure 6Pii carbide navicula crystallina[7]

Figure 7 (a) 3D co-typographia; b) UV lux ad tres dimensiones structuras construendas adhibetur, et laser ad nanoparticulos argenteos generandos adhibetur; c) Principium 3D partium electronicarum co-typographicarum [8]

Traditionalis processus productum electronic est multiplex, et plures processus gradus a rudibus materiis ad productos perfectos requiruntur. Xiao et al.[8] technologiae 3D co-typographiae adhibita ad corpus selective construendum structuras vel metalla conductiva in libero formarum superficiebus 3D fabricandis electronicis fabricandis. Haec technologia tantum involvit unam materiam typographicam, quae polymerorum structuras per UV sanationem construere potest, vel praecursores metallicas in resinas photosensitivas movere, per laser intuens ad particulas nano-metales producendas ad circuitus conductivos formandos. Praeterea ambitus conductivus consequens praestantem resistentiam tam humilem quam circa 6.12µΩm exhibet. Cum componendo formulam materialem et parametri processus, resistivity amplius coerceri potest inter 10-6 et 10Ωm. Videri potest technologiam 3D co-typographicam impugnationem multi-materia depositionis in traditis fabricandis solvere et novam viam ad productos 3D electronicos fabricandos aperit.

Chip packaging est clavis nexus in vestibulum semiconductor. Traditional packaging technologiae etiam difficultates habet sicut processus complexus, defectio administrationis scelerisque, et vis causata per coëfficientes expansionis scelerisque permistionem inter materias, quae ad defectum packaging. 3D technologiae technologiae excudendi processum fabricandi simpliciorem reddere et gratuita reducere per structuram sarcinandi directe excudendi. Feng et al. [9] Praeparata periodus mutatio materiae electronicarum ad sarcinas et eas cum 3D technologiae excudendi ad astulas et circuitus sarcinas componit. Phase mutatio electronicarum materiarum sarcinarum a Feng et al praeparata est. altus latens calorem 145.6 J/g habet et scelerisque stabilitatem significat in temperie 130°C. Comparatus cum materiis electronicis traditis packaging, refrigeratio eius effectus attingere potest 13°C.

Figure 8 Schematica schematis de 3D technologiae typographiae utendi ad accurate encapsulares circuitus cum materiae electronicarum mutatione Phase; (b) DOLO DUCTUS sinistrorsum encapsulatum est cum mutatione temporum electronicarum materiarum fasciculorum, et chip DUCTUS dextrorsum encapsulatum non est; c) imagines infraredarum astularum cum ductarum sine encapsulatione; d) Temperature curvarum in eadem potestate ac diversis materiae fasciculis; (e) Circuitus complexus sine schemate fasciculo DUXERIT; (f) Schematica diagramma caloris dissipationis Phase mutationis electronicarum materiarum packaging [9].

Provocationes 3D excudendi technologiam in semiconductor industriae

Etsi 3D excudendi technologiam magnam potentiam in thesemiconductor industriam. Sed multae adhuc sunt provocationes.

Secundum formam accurationis formandae technologiae 3D excudendi accuratam 20μm consequi potest, sed adhuc difficile est in signis altae fabricationis semiconductoris occurrere. In terminis delectu materialium, quamvis 3D technologiae typographiae varias materias formare possit, difficultas formatio quarundam materiarum cum specialibus proprietatibus (carbide pii, nitride silicon etc.) adhuc relative altum est. Secundum sumptus productionis, 3D impressio bene facit in parva massa productio nativus, sed celeritas productionis secundum productionem magnae tarda est, et sumptus apparatus altus est, qui difficultatem facit ad necessitates magnarum productionis. . Technice, licet 3D technologiae excudendi certos progressus consecutus sit, adhuc technicae artis emergit in quibusdam campis et ulteriorem investigationem et evolutionem et emendationem requirit ut eius stabilitatem et fidem stabiliat.