Sinau babagan semikonduktor matiproses ikatan, kalebu proses ikatan adesif, proses ikatan eutektik, proses ikatan solder alus, proses ikatan sintering perak, proses ikatan panas, proses ikatan chip flip. Jinis lan indikator teknis penting peralatan ikatan semikonduktor die dienalake, status pangembangan dianalisis, lan tren pangembangan diprospek.
1 Ringkesan industri semikonduktor lan kemasan
Industri semikonduktor khusus kalebu bahan lan peralatan semikonduktor hulu, manufaktur semikonduktor midstream, lan aplikasi hilir. industri semikonduktor negaraku wiwit pungkasan, nanging sawise meh sepuluh taun pembangunan kanthi cepet, negaraku wis dadi pasar konsumen produk semikonduktor paling gedhe ing donya lan pasar peralatan semikonduktor paling gedhe ing donya. Industri semikonduktor wis berkembang kanthi cepet ing mode siji generasi peralatan, siji generasi proses, lan siji generasi produk. Riset babagan proses lan peralatan semikonduktor minangka tenaga pendorong inti kanggo kemajuan industri sing terus-terusan lan njamin industrialisasi lan produksi massal produk semikonduktor.
Sejarah pangembangan teknologi kemasan semikonduktor yaiku sejarah perbaikan kinerja chip lan miniaturisasi sistem sing terus-terusan. Daya pendorong internal teknologi kemasan wis berkembang saka bidang smartphone dhuwur nganti lapangan kayata komputasi kinerja dhuwur lan intelijen buatan. Papat tahap pangembangan teknologi kemasan semikonduktor ditampilake ing Tabel 1.
Nalika simpul proses litografi semikonduktor pindhah menyang 10 nm, 7 nm, 5 nm, 3 nm, lan 2 nm, biaya R&D lan produksi terus mundhak, tingkat ngasilake mudhun, lan Hukum Moore mudhun. Saka perspektif tren pembangunan industri, saiki diwatesi dening watesan fisik Kapadhetan transistor lan Tambah ageng ing biaya Manufaktur, packaging berkembang ing arah miniaturization, Kapadhetan dhuwur, kinerja dhuwur, kacepetan dhuwur, frekuensi dhuwur, lan integrasi dhuwur. Industri semikonduktor wis mlebu ing jaman pasca-Moore, lan proses maju ora mung fokus ing kemajuan node teknologi manufaktur wafer, nanging mboko sithik ngowahi teknologi kemasan maju. teknologi packaging majeng ora mung bisa nambah fungsi lan nambah Nilai produk, nanging uga èfèktif nyuda biaya Manufaktur, dadi path penting kanggo terus Hukum Moore. Ing sisih siji, teknologi partikel inti digunakake kanggo pamisah sistem kompleks dadi sawetara teknologi kemasan sing bisa dikemas ing kemasan heterogen lan heterogen. Ing sisih liya, teknologi sistem terpadu digunakake kanggo nggabungake piranti saka macem-macem bahan lan struktur, sing nduweni kaluwihan fungsional sing unik. Integrasi macem-macem fungsi lan piranti saka macem-macem bahan diwujudake kanthi nggunakake teknologi mikroelektronik, lan pangembangan saka sirkuit terintegrasi menyang sistem terintegrasi diwujudake.
Kemasan semikonduktor minangka titik wiwitan kanggo produksi chip lan jembatan antarane jagad internal chip lan sistem eksternal. Saiki, saliyane perusahaan kemasan lan pengujian semikonduktor tradisional, semikonduktorwaferpengecoran, perusahaan desain semikonduktor, lan perusahaan komponen terintegrasi kanthi aktif ngembangake kemasan canggih utawa teknologi kemasan kunci sing gegandhengan.
Proses utama teknologi kemasan tradisional yaikuwaferthinning, nglereni, die iketan, kabel iketan, plastik sealing, electroplating, rib nglereni lan ngecor, etc Antarane wong-wong mau, proses iketan mati iku salah siji saka pangolahan packaging paling Komplek lan kritis, lan peralatan proses iketan mati uga salah siji saka peralatan inti paling kritis ing packaging semikonduktor, lan salah siji saka peralatan packaging karo Nilai pasar paling dhuwur. Sanajan teknologi kemasan canggih nggunakake proses ngarep kayata litografi, etsa, metalisasi, lan planarisasi, proses kemasan sing paling penting yaiku proses ikatan mati.
2 Proses pengikatan semikonduktor
2.1 Ringkesan
Proses ikatan die uga disebut loading chip, loading inti, ikatan die, proses ikatan chip, lan liya-liyane. Proses ikatan die ditampilake ing Gambar 1. Umume, ikatan mati yaiku njupuk chip saka wafer nggunakake kepala welding. nozzle nyedhot nggunakake vakum, lan sijine iku ing area pad ditetepake saka pigura timbal utawa substrat packaging ing panuntun visual, supaya chip lan pad diikat lan tetep. Kualitas lan efisiensi proses ikatan die bakal langsung mengaruhi kualitas lan efisiensi ikatan kabel sakteruse, mula ikatan mati minangka salah sawijining teknologi kunci ing proses back-end semikonduktor.
Kanggo macem-macem proses pengemasan produk semikonduktor, saiki ana enem teknologi proses ikatan mati utama, yaiku ikatan adesif, ikatan eutektik, ikatan solder alus, ikatan sintering perak, ikatan penekan panas, lan ikatan flip-chip. Kanggo entuk ikatan chip apik, perlu kanggo nggawe unsur proses tombol ing proses iketan die kerjo bareng karo saben liyane, utamané kalebu bahan iketan die, suhu, wektu, meksa lan unsur liyane.
2. 2 Proses ikatan adhesive
Sajrone ikatan adesif, jumlah adesif tartamtu kudu ditrapake ing pigura timbal utawa landasan paket sadurunge nempatake chip, banjur sirah ikatan mati njupuk chip kasebut, lan liwat pandhuan visi mesin, chip kasebut kanthi tepat diselehake ing ikatan. posisi pigura timbal utawa landasan paket ditutupi karo adesif, lan pasukan iketan mati tartamtu ditrapake kanggo chip liwat sirah mesin iketan mati, mbentuk lapisan adesif antarane chip lan pigura timbal utawa landasan paket, supaya bisa entuk tujuan ikatan, nginstal lan ndandani chip. Proses ikatan die iki uga diarani proses ikatan lem amarga adesif kudu ditrapake ing ngarep mesin ikatan mati.
Adesif sing umum digunakake kalebu bahan semikonduktor kayata resin epoksi lan tempel perak konduktif. Ikatan adesif minangka proses ikatan die chip semikonduktor sing paling akeh digunakake amarga proses kasebut relatif prasaja, biaya murah, lan macem-macem bahan bisa digunakake.
2.3 Proses ikatan eutektik
Sajrone ikatan eutektik, materi ikatan eutektik umume wis ditrapake ing sisih ngisor chip utawa pigura timbal. Peralatan ikatan eutektik njupuk chip lan dipandu dening sistem visi mesin kanggo nyelehake chip kanthi tepat ing posisi ikatan sing cocog karo pigura timbal. Chip lan pigura timbal mbentuk antarmuka iketan eutektik antarane chip lan landasan paket ing tumindak gabungan saka panas lan meksa. Proses ikatan eutektik asring digunakake ing pigura timbal lan kemasan substrat keramik.
Bahan ikatan eutektik umume dicampur karo rong bahan ing suhu tartamtu. Bahan sing umum digunakake kalebu emas lan timah, emas lan silikon, lan liya-liyane. Nalika nggunakake proses ikatan eutektik, modul transmisi trek ing ngendi pigura timbal dumunung bakal dadi panas pigura. Kunci kanggo mujudake proses ikatan eutektik yaiku bahan ikatan eutektik bisa lebur ing suhu sing adoh saka titik leleh saka rong bahan konstituen kanggo mbentuk ikatan. Supaya pigura ora dioksidasi sajrone proses ikatan eutektik, proses ikatan eutektik uga kerep nggunakake gas protèktif kayata hidrogen lan gas campuran nitrogen kanggo dilebokake ing trek kanggo nglindhungi pigura timbal.
2. 4 Proses iketan solder alus
Nalika iketan solder alus, sadurunge manggonke chip, posisi iketan ing pigura timbal tinned lan dipencet, utawa pindho tinned, lan pigura timbal kudu digawe panas ing trek. Kauntungan saka proses ikatan solder alus yaiku konduktivitas termal sing apik, lan kekurangane yaiku gampang ngoksidasi lan proses kasebut relatif rumit. Cocog kanggo kemasan pigura timbal piranti daya, kayata kemasan garis transistor.
2. 5 Proses ikatan sintering perak
Proses ikatan paling njanjeni kanggo chip semikonduktor daya generasi katelu saiki yaiku nggunakake teknologi sintering partikel logam, sing nyampur polimer kayata resin epoksi sing tanggung jawab kanggo sambungan ing lem konduktif. Nduwe konduktivitas listrik sing apik, konduktivitas termal, lan karakteristik layanan suhu dhuwur. Iki uga minangka teknologi kunci kanggo terobosan luwih lanjut ing kemasan semikonduktor generasi katelu ing taun-taun pungkasan.
2.6 Proses ikatan termokompresi
Ing aplikasi packaging sirkuit terpadu telung dimensi kinerja dhuwur, amarga abang terus-terusan chip interconnect input / output Jarak, ukuran bump lan Jarak, perusahaan semikonduktor Intel wis dibukak proses iketan thermocompression kanggo aplikasi iketan Jarak cilik majeng, iketan cilik. bump chip kanthi pitch 40 nganti 50 μm utawa malah 10 μm. Proses ikatan termokompresi cocok kanggo aplikasi chip-to-wafer lan chip-to-substrat. Minangka proses multi-langkah cepet, proses iketan thermocompression ngadhepi tantangan ing masalah kontrol proses, kayata suhu ora rata lan leleh uncontrollable saka solder volume cilik. Sajrone ikatan thermocompression, suhu, tekanan, posisi, lan liya-liyane kudu nyukupi syarat kontrol sing tepat.
2.7 Proses ikatan chip flip
Ing asas saka proses iketan chip loncat karo muter awak ditampilake ing Figure 2. Mekanisme loncat karo muter awak njupuk munggah chip saka wafer lan flips 180 ° kanggo transfer chip. Nozzle sirah soldering njupuk chip saka mekanisme loncat karo muter awak, lan arah bump saka chip mudhun. Sawise nozzle sirah welding pindhah menyang ndhuwur substrat packaging, gerakane mudhun kanggo jaminan lan ndandani chip ing substrat packaging.
Kemasan chip flip minangka teknologi interkoneksi chip canggih lan wis dadi arah pangembangan utama teknologi kemasan maju. Nduwe karakteristik kapadhetan dhuwur, kinerja dhuwur, tipis lan cendhak, lan bisa nyukupi syarat pangembangan produk elektronik konsumen kayata smartphone lan tablet. Proses ikatan chip flip ndadekake biaya kemasan luwih murah lan bisa nyadari chip sing ditumpuk lan kemasan telung dimensi. Iki digunakake akeh ing bidang teknologi kemasan kayata kemasan terintegrasi 2.5D / 3D, kemasan tingkat wafer, lan kemasan tingkat sistem. Proses ikatan chip flip minangka proses ikatan die padhet sing paling akeh digunakake lan paling akeh digunakake ing teknologi kemasan canggih.
Wektu kirim: Nov-18-2024