Ulikan ngeunaan maot semikonduktorprosés beungkeutan, kaasup prosés beungkeutan napel, prosés beungkeutan eutectic, prosés beungkeutan solder lemes, prosés beungkeutan sintering pérak, prosés beungkeutan mencét panas, prosés beungkeutan chip flip. Jinis sareng indikator téknis anu penting pikeun alat beungkeutan semikonduktor dieperkenalkeun, status pangembangan dianalisis, sareng tren pangembangan diprospek.
1 Tinjauan industri semikonduktor sareng bungkusan
Industri semikonduktor sacara khusus kalebet bahan sareng alat semikonduktor hulu, manufaktur semikonduktor tengah, sareng aplikasi hilir. industri semikonduktor nagara urang dimimitian telat, tapi sanggeus ampir sapuluh taun ngembangkeun gancang, nagara kuring geus jadi pasar konsumen produk semikonduktor panggedena di dunya jeung pasar parabot semikonduktor panglegana. Industri semikonduktor parantos ngembang pesat dina mode hiji generasi pakakas, hiji generasi prosés, sareng hiji generasi produk. Panaliti ngeunaan prosés sareng alat semikonduktor mangrupikeun kakuatan penggerak inti pikeun kamajuan kontinyu industri sareng jaminan pikeun industrialisasi sareng produksi masal produk semikonduktor.
Sajarah pamekaran téknologi bungkusan semikonduktor nyaéta sajarah perbaikan kontinyu kinerja chip sareng miniaturisasi kontinyu sistem. Daya panggerak internal téknologi bungkusan parantos mekar tina widang smartphone high-end ka widang sapertos komputasi berprestasi tinggi sareng intelijen buatan. Opat tahapan pamekaran téknologi bungkusan semikonduktor dipidangkeun dina Tabel 1.
Nalika titik prosés litografi semikonduktor pindah ka arah 10 nm, 7 nm, 5 nm, 3 nm, sareng 2 nm, biaya R&D sareng produksi terus ningkat, tingkat ngahasilkeun turun, sareng Hukum Moore ngalambatkeun. Tina sudut pandang tren pangembangan industri, ayeuna dibatesan ku wates fisik dénsitas transistor sareng kanaékan biaya manufaktur anu ageung, bungkusan nuju ka arah miniaturisasi, dénsitas tinggi, kinerja tinggi, kecepatan tinggi, frekuensi tinggi, sareng integrasi anu luhur. Industri semikonduktor geus diasupkeun kana jaman pos-Moore, sarta prosés canggih henteu deui ngan fokus kana kamajuan téhnologi manufaktur wafer titik, tapi laun ngarobah kana téhnologi bungkusan canggih. Téknologi bungkusan canggih henteu ngan ukur tiasa ningkatkeun fungsi sareng ningkatkeun nilai produk, tapi ogé sacara efektif ngirangan biaya manufaktur, janten jalur anu penting pikeun neraskeun Hukum Moore. Di hiji sisi, téknologi partikel inti dianggo pikeun ngabagi sistem kompleks kana sababaraha téknologi bungkusan anu tiasa dibungkus dina bungkusan hétérogén sareng hétérogén. Di sisi anu sanés, téknologi sistem terpadu dianggo pikeun ngahijikeun alat tina bahan sareng struktur anu béda, anu gaduh kaunggulan fungsional anu unik. Integrasi sababaraha fungsi sareng alat tina bahan anu béda diwujudkeun ku ngagunakeun téknologi microelectronics, sareng pamekaran tina sirkuit terpadu ka sistem terpadu diwujudkeun.
Bungkusan semikonduktor mangrupikeun titik awal pikeun produksi chip sareng sasak antara dunya internal chip sareng sistem éksternal. Ayeuna, salian ti bungkusan semikonduktor tradisional sareng perusahaan uji, semikonduktorwaferfoundries, pausahaan desain semikonduktor, jeung pausahaan komponén terpadu aktip ngamekarkeun bungkusan canggih atawa téhnologi bungkusan konci patali.
Prosés utama téknologi bungkusan tradisional nyaétawaferthinning, motong, paeh beungkeutan, kawat beungkeutan, sealing plastik, electroplating, motong iga jeung molding, jsb Di antarana, prosés beungkeutan paeh mangrupa salah sahiji prosés bungkusan paling rumit sarta kritis, sarta parabot prosés beungkeutan paeh oge salah sahiji. alat-alat inti paling kritis dina bungkusan semikonduktor, sarta mangrupa salah sahiji parabot bungkusan kalawan nilai pasar pangluhurna. Sanajan téhnologi bungkusan canggih ngagunakeun prosés hareup-tungtung kayaning lithography, etching, metallization, sarta planarization, prosés bungkusan pangpentingna masih proses beungkeutan paeh.
2 Prosés beungkeutan semikonduktor paeh
2.1 Ihtisar
Prosés beungkeutan paeh disebut oge loading chip, loading inti, paeh beungkeutan, prosés beungkeutan chip, jsb Prosés beungkeutan paeh ditémbongkeun dina Gambar 1. Umumna disebutkeun, paeh beungkeutan nyaéta pikeun nyokot chip ti wafer ngagunakeun sirah las. nozzle nyeuseup ngagunakeun vakum, sarta nempatkeun eta dina wewengkon pad ditunjuk tina pigura kalungguhan atawa substrat bungkusan dina hidayah visual, ku kituna chip sarta pad nu kabeungkeut tur dibereskeun. Kualitas jeung efisiensi tina prosés beungkeutan paeh bakal langsung mangaruhan kualitas sarta efisiensi beungkeutan kawat saterusna, jadi beungkeutan paeh mangrupa salah sahiji téknologi konci dina prosés back-end semikonduktor.
Pikeun prosés bungkusan produk semikonduktor anu béda, ayeuna aya genep téknologi prosés beungkeutan maot utama, nyaéta beungkeutan napel, beungkeutan eutektik, beungkeutan solder lemes, beungkeutan sintering pérak, beungkeutan pencét panas, sareng beungkeutan flip-chip. Pikeun ngahontal beungkeutan chip alus, perlu nyieun elemen prosés konci dina prosés beungkeutan paeh cooperate saling, utamana kaasup bahan beungkeutan paeh, suhu, waktu, tekanan sarta elemen séjén.
2. 2 Prosés beungkeutan napel
Salila beungkeutan napel, jumlah nu tangtu napel perlu dilarapkeun ka pigura kalungguhan atawa substrat pakét saméméh nempatkeun chip, lajeng sirah beungkeutan paeh nyokot chip, sarta ngaliwatan hidayah visi mesin, chip ieu akurat disimpen dina beungkeutan. posisi pigura kalungguhan atawa substrat pakét coated kalawan napel, sarta gaya beungkeutan paeh tangtu diterapkeun kana chip ngaliwatan sirah mesin beungkeutan paeh, ngabentuk lapisan napel antara chip jeung pigura kalungguhan atawa substrat pakét, ku kituna pikeun ngahontal tujuan beungkeutan, masang jeung ngalereskeun chip. Prosés beungkeutan paeh ieu disebut ogé prosés beungkeutan lem sabab napel perlu diterapkeun di hareup mesin beungkeutan paeh.
Perekat anu biasa dianggo kalebet bahan semikonduktor sapertos résin epoksi sareng némpelkeun pérak konduktif. Beungkeut napel mangrupikeun prosés beungkeutan chip semikonduktor anu paling seueur dianggo kusabab prosésna kawilang saderhana, biayana rendah, sareng sababaraha bahan tiasa dianggo.
2.3 Prosés beungkeutan eutektik
Salila beungkeutan eutektik, bahan beungkeutan eutektik umumna tos diterapkeun dina handapeun chip atanapi pigura kalungguhan. Parabot beungkeutan eutektik nyokot chip sarta dipandu ku sistem visi mesin pikeun akurat nempatkeun chip dina posisi beungkeutan pakait tina pigura kalungguhan. Chip jeung pigura kalungguhan ngabentuk panganteur beungkeutan eutectic antara chip jeung substrat pakét dina aksi gabungan tina pemanasan sarta tekanan. Prosés beungkeutan eutektik sering dianggo dina pigura kalungguhan sareng bungkusan substrat keramik.
Bahan beungkeutan eutektik umumna dicampurkeun ku dua bahan dina suhu anu tangtu. bahan ilahar dipaké kaasup emas jeung timah, emas jeung silikon, jsb Lamun ngagunakeun prosés beungkeutan eutektik, modul transmisi lagu dimana pigura kalungguhan perenahna pre-panas pigura. Konci pikeun ngawujudkeun prosés beungkeutan eutektik nyaéta yén bahan beungkeutan eutektik tiasa ngalebur dina suhu anu jauh di handap titik lebur dua bahan konstituén pikeun ngabentuk beungkeut. Pikeun nyegah pigura tina kaoksidasi salila prosés beungkeutan eutektik, prosés beungkeutan eutektik ogé mindeng ngagunakeun gas pelindung kayaning hidrogén jeung nitrogén campuran gas jadi input kana lagu ngajaga pigura kalungguhan.
2. 4 Prosés beungkeutan solder lemes
Nalika beungkeutan solder lemes, sateuacan nempatkeun chip, posisi beungkeutan dina pigura kalungguhan tinned sarta dipencet, atawa tinned ganda, sarta pigura kalungguhan perlu dipanaskeun dina lagu. Kauntungannana prosés beungkeutan solder lemes nyaéta konduktivitas termal anu saé, sareng kalemahanna nyaéta gampang dioksidasi sareng prosésna rélatif pajeulit. Ieu cocog pikeun bungkusan pigura kalungguhan alat kakuatan, kayaning bungkusan outline transistor.
2. 5 prosés beungkeutan sintering pérak
Prosés beungkeutan paling ngajangjikeun pikeun chip semikonduktor kakuatan generasi katilu ayeuna nyaéta pamakéan téknologi sintering partikel logam, nu mixes polimér kayaning résin epoxy jawab sambungan dina lem conductive. Éta gaduh konduktivitas listrik anu saé, konduktivitas termal, sareng ciri jasa suhu luhur. Éta ogé téknologi konci pikeun terobosan salajengna dina bungkusan semikonduktor generasi katilu dina taun-taun ayeuna.
2.6 Prosés beungkeutan Thermocompression
Dina aplikasi bungkusan tina-kinerja tinggi sirkuit terpadu tilu diménsi, alatan réduksi sinambung chip interkonéksi input / output pitch, ukuran nabrak na pitch, parusahaan semikonduktor Intel geus meluncurkan prosés beungkeutan thermocompression pikeun aplikasi beungkeutan pitch leutik canggih, beungkeutan leutik. nabrak chip kalayan pitch 40 nepi ka 50 μm atawa malah 10 μm. Prosés beungkeutan Thermocompression cocog pikeun aplikasi chip-to-wafer sareng chip-to-substrat. Salaku prosés multi-hambalan gancang, prosés beungkeutan thermocompression nyanghareupan tantangan dina masalah kontrol prosés, kayaning hawa henteu rata jeung lebur teu kaampeuh tina solder volume leutik. Salila beungkeutan thermocompression, suhu, tekanan, posisi, jsb kudu minuhan sarat kontrol tepat.
2.7 Prosés beungkeutan chip flip
Prinsip prosés beungkeutan chip flip ditémbongkeun dina Gambar 2. mékanisme flip nyokot chip ti wafer jeung flips eta 180 ° pikeun mindahkeun chip. Nozzle sirah soldering nyokot chip ti mékanisme flip, sarta arah janggol tina chip ka handap. Saatos nozzle sirah las ngalir ka luhur substrat bungkusan, éta ngalir ka handap pikeun beungkeut tur ngalereskeun chip dina substrat bungkusan.
Bungkusan chip flip mangrupikeun téknologi interkonéksi chip canggih sareng parantos janten arah pangembangan utama téknologi bungkusan canggih. Cai mibanda ciri dénsitas luhur, kinerja tinggi, ipis jeung pondok, sarta bisa minuhan sarat ngembangkeun produk éléktronik konsumén kayaning smartphone sarta tablet. Prosés beungkeutan chip flip ngajadikeun biaya bungkusan langkung handap sareng tiasa ngawujudkeun chip tumpuk sareng bungkusan tilu diménsi. Hal ieu loba dipaké dina widang téhnologi bungkusan kayaning bungkusan terpadu 2.5D / 3D, bungkusan wafer-tingkat, sarta bungkusan sistem-tingkat. Prosés beungkeutan chip flip nyaéta prosés beungkeutan padet anu paling seueur dianggo sareng paling seueur dianggo dina téknologi bungkusan canggih.
waktos pos: Nov-18-2024