Sustainable Microelectronics Packaging – Balancing Environmental, Cost and Reliability Issues
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Microelectronics packaging is evolving in complexity to become a critical enabler of cost-effective semiconductor performance scaling across the spectrum of IOT, edge and cloud computing. As such, the justified focus on semiconductor environmental impact cannot ignore the contribution from the packaging sector. This paper seeks to provide an insight into both the environmental issues at hand and the challenges and opportunities for the sustainable development of microelectronic packaging technologies, where sustainability implies balancing the issues of cost, reliability and the environment in an effort to minimize resistance to change. Several development projects are discussed from the perspective of this balanced approach. Two opportunities to reduce energy consumption in solder reflow processes are presented. The first is low temperature soldering, where a process and structure is proposed for tin-bismuth (Sn-Bi) solder that can break the paradigm between temperature reduction and reliability. The second is localized reflow, where the advantages of laser assisted bonding (LAB) are discussed and its extension to large chips demonstrated. Development activities that touch upon reducing material consumption or replacing materials with more friendly alternatives are then reviewed. Plasma de-oxidation is shown to be an effective means to replace chemical fluxes and their cleaning during solder interconnection operations. Research results on additive manufacturing using electrohydrodynamic (EHD) printing demonstrate the potential to extend this technology to the 2-3 μm line/spacing requirements of advanced packaging redistribution layers, thus becoming a more sustainable alternative to photolithography for certain applications. Finally, efforts to replace toxic, petrochemical based epoxy resins with bio-sourced alternatives are introduced, showing promising preliminary properties using isosorbide-based resins.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,003 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».