Etid sou semi-conducteurs mouripwosesis lyezon, ki gen ladan pwosesis lyezon adezif, pwosesis lyezon eutektik, pwosesis lyezon mou soude, pwosesis lyezon ajan SINTERING, pwosesis lyezon cho peze, pwosesis lyezon baskile chip. Kalite yo ak endikatè teknik enpòtan nan semi-conducteurs mouri lyezon ekipman yo prezante, yo analize estati devlopman an, ak tandans nan devlopman pwospè.
1 Apèsi sou endistri semi-conducteurs ak anbalaj
Endistri semi-conducteur a espesyalman gen ladan materyèl semi-conducteurs en ak ekipman, fabrikasyon semi-conducteurs midstream, ak aplikasyon pou en. endistri semi-conducteurs peyi mwen an te kòmanse an reta, men apre prèske dis ane nan devlopman rapid, peyi mwen an te vin pi gwo mache nan mond lan pwodwi semi-conducteurs konsomatè ak pi gwo mache ekipman semi-conducteurs nan mond lan. Endistri semi-kondiktè a te devlope rapidman nan mòd yon jenerasyon ekipman, yon jenerasyon pwosesis, ak yon jenerasyon pwodwi. Rechèch sou pwosesis semi-conducteurs ak ekipman se fòs kondwi debaz pou pwogrè kontinyèl endistri a ak garanti pou endistriyalizasyon ak pwodiksyon an mas nan pwodwi semi-conducteurs.
Istwa devlopman nan teknoloji anbalaj semi-conducteurs se istwa amelyorasyon kontinyèl nan pèfòmans chip ak miniaturizasyon kontinyèl nan sistèm yo. Fòs kondwi entèn nan teknoloji anbalaj te evolye soti nan jaden an nan smartphones-wo fen nan jaden tankou segondè-pèfòmans informatique ak entèlijans atifisyèl. Kat etap devlopman teknoloji anbalaj semi-conducteurs yo montre nan Tablo 1.
Kòm nœuds pwosesis litografi semi-conducteurs yo deplase nan direksyon 10 nm, 7 nm, 5 nm, 3 nm, ak 2 nm, R&D ak pri pwodiksyon kontinye ap monte, pousantaj sede a diminye, ak Lwa Moore ralanti. Soti nan pèspektiv nan tandans devlopman endistriyèl, kounye a contrainte pa limit fizik yo nan dansite tranzistò ak gwo ogmantasyon nan depans fabrikasyon, anbalaj ap devlope nan yon direksyon ki nan miniaturization, dansite segondè, pèfòmans segondè, gwo vitès, frekans segondè, ak entegrasyon segondè. Endistri semi-conducteur a te antre nan epòk pòs-Moore, ak pwosesis avanse yo pa jis konsantre sou avansman nœuds teknoloji manifakti wafer, men piti piti vire nan teknoloji anbalaj avanse. Teknoloji anbalaj avanse ka pa sèlman amelyore fonksyon ak ogmante valè pwodwi, men tou, efektivman redwi depans fabrikasyon yo, vin tounen yon chemen enpòtan pou kontinye Lwa Moore. Sou yon bò, teknoloji patikil debaz yo itilize pou divize sistèm konplèks nan plizyè teknoloji anbalaj ki ka pake nan anbalaj etewojèn ak etewojèn. Nan lòt men an, teknoloji sistèm entegre yo itilize pou entegre aparèy diferan materyèl ak estrikti, ki gen avantaj inik fonksyonèl. Se entegrasyon an nan fonksyon miltip ak aparèy nan diferan materyèl reyalize lè l sèvi avèk teknoloji mikwo-elektwonik, ak devlopman nan sikui entegre nan sistèm entegre reyalize.
Anbalaj Semiconductor se pwen depa pou pwodiksyon chip ak yon pon ant mond entèn chip la ak sistèm ekstèn lan. A pwezan, san konte tradisyonèl semiconductor emballage ak tès konpayi yo, semiconductorwaferfondri, konpayi konsepsyon semi-conducteurs, ak konpayi eleman entegre yo ap devlope aktivman anbalaj avanse oswa teknoloji anbalaj kle ki gen rapò.
Pwosesis prensipal yo nan teknoloji anbalaj tradisyonèl yowafereklèsi, koupe, lyezon mouri, lyezon fil, sele plastik, galvanoplastie, koupe zo kòt ak bòdi, elatriye. ekipman debaz ki pi kritik nan anbalaj semi-conducteurs, epi li se youn nan ekipman anbalaj ki gen pi gwo valè sou mache a. Malgre ke teknoloji anbalaj avanse sèvi ak pwosesis front-end tankou litografi, grave, metalizasyon, ak planarization, pwosesis anbalaj ki pi enpòtan an se toujou pwosesis la lyezon mouri.
2 Semiconductor mouri lyezon pwosesis
2.1 Apèsi sou lekòl la
Pwosesis lyezon mouri a yo rele tou chajman chip, chaje nwayo, lyezon mouri, pwosesis lyezon chip, elatriye Pwosesis lyezon mouri a montre nan Figi 1. Anjeneral pale, lyezon mouri se ranmase chip la soti nan wafer la lè l sèvi avèk yon tèt soude. bouch pou aspirasyon lè l sèvi avèk vakyòm, epi mete l sou zòn pad ki deziyen an nan ankadreman an plon oswa substra anbalaj anba gidans vizyèl, pou chip la ak pad la kole ak fiks. Bon jan kalite a ak efikasite nan pwosesis la lyezon mouri pral dirèkteman afekte bon jan kalite a ak efikasite nan lyezon fil ki vin apre, kidonk lyezon mouri se youn nan teknoloji kle nan pwosesis la back-end semi-conducteurs.
Pou diferan pwosesis anbalaj pwodwi semi-conducteurs, gen kounye a sis teknoloji prensipal pwosesis lyezon mouri, sètadi lyezon adezif, lyezon eutektik, lyezon soude mou, lyezon SINTERING ajan, lyezon cho peze, ak lyezon baskile-chip. Pou reyalize bon lyezon chip, li nesesè fè eleman kle pwosesis yo nan pwosesis la lyezon mouri kolabore youn ak lòt, sitou ki gen ladan materyèl lyezon mouri, tanperati, tan, presyon ak lòt eleman.
2. 2 Pwosesis lyezon adezif
Pandan lyezon adezif, yon sèten kantite adezif bezwen aplike nan ankadreman an plon oswa substra pake anvan yo mete chip la, ak Lè sa a, tèt la lyezon mouri ranmase chip la, ak atravè konsèy vizyon machin, chip la byen plase sou lyezon an. pozisyon nan ankadreman an plon oswa substra pake ki kouvwi ak adezif, ak yon sèten fòs lyezon mouri aplike nan chip la nan tèt la machin lyezon mouri, fòme yon kouch adezif ant chip la ak plon an. ankadreman oswa substra pake, konsa tankou reyalize objektif la nan lyezon, enstale ak repare chip la. Pwosesis lyezon mouri sa a yo rele tou pwosesis lyezon lakòl paske adezif bezwen yo dwe aplike devan machin nan lyezon mouri.
Adhésifs ki souvan itilize yo enkli materyèl semi-conducteurs tankou résine epoksidik ak keratin ajan kondiktè. Lyezon adezif se pwosesis lyezon ki pi lajman itilize semi-conducteurs chip mouri paske pwosesis la se relativman senp, pri a ba, epi yo ka itilize yon varyete de materyèl.
2.3 Pwosesis lyezon eutektik
Pandan eutektik lyezon, materyèl lyezon eutektik jeneralman pre-aplike sou anba a nan chip la oswa ankadreman an plon. Ekipman lyezon eutektik la ranmase chip la epi li gide pa sistèm vizyon machin lan pou byen plase chip la nan pozisyon lyezon korespondan ankadreman plon an. Chip la ak ankadreman plon an fòme yon koòdone eutektik lyezon ant chip la ak substra pake a anba aksyon konbine chofaj ak presyon. Pwosesis lyezon eutektik la souvan itilize nan ankadreman plon ak anbalaj substra seramik.
Materyèl lyezon eutektik yo jeneralman melanje pa de materyèl nan yon sèten tanperati. Materyèl ki souvan itilize yo enkli lò ak fèblan, lò ak Silisyòm, elatriye Lè w ap itilize pwosesis lyezon eutektik la, modil transmisyon tras kote ankadreman plon an sitiye pral pre-chofe ankadreman an. Kle a nan realizasyon an nan pwosesis la lyezon eutektik se ke materyèl la lyezon eutektik ka fonn nan yon tanperati byen lwen anba pwen an k ap fonn nan de materyèl yo konstitiyan yo fòme yon kosyon. Yo nan lòd yo anpeche ankadreman an yo te soksid pandan pwosesis la lyezon eutektik, pwosesis la lyezon eutektik tou souvan itilize gaz pwoteksyon tankou idwojèn ak nitwojèn gaz melanje yo dwe antre nan tras la pwoteje ankadreman an plon.
2. 4 Pwosesis lyezon soude mou
Lè lyezon soude mou, anvan ou mete chip la, pozisyon lyezon an sou ankadreman plon an fèblan ak bourade, oswa doub fèblan, ak ankadreman an plon bezwen chofe nan tras la. Avantaj nan pwosesis la lyezon mou soude se bon konduktiviti tèmik, ak dezavantaj la se ke li se fasil oksidasyon ak pwosesis la se relativman konplike. Li apwopriye pou anbalaj ankadreman plon nan aparèy pouvwa, tankou anbalaj tranzistò.
2. 5 Silver SINTERING pwosesis lyezon
Pwosesis lyezon ki pi pwomèt pou chip semi-conducteurs pouvwa twazyèm jenerasyon aktyèl la se itilize nan teknoloji sintering metal patikil, ki melanje polymères tankou résine epoksidik ki responsab pou koneksyon nan lakòl la kondiktè. Li gen ekselan konduktiviti elektrik, konduktiviti tèmik, ak karakteristik sèvis segondè-tanperati. Li se tou yon teknoloji kle pou avans plis nan anbalaj semi-conducteurs twazyèm jenerasyon nan dènye ane yo.
2.6 Pwosesis lyezon Thermocompression
Nan aplikasyon anbalaj segondè-pèfòmans ki genyen twa dimansyon sikui entegre yo, akòz rediksyon kontinyèl nan chip entèrkonèksyon antre / pwodiksyon anplasman, gwosè boul ak anplasman, konpayi semi-conducteur Intel te lanse yon pwosesis lyezon tèrmokonpresyon pou aplikasyon avanse lyezon ti goudwon, lyezon ti bato boul ak yon anplasman 40 a 50 μm oswa menm 10 μm. Pwosesis lyezon Thermocompression apwopriye pou aplikasyon chip-a-wafer ak chip-a-substra. Kòm yon pwosesis vit milti-etap, pwosesis lyezon tèrmokonpresyon an fè fas a defi nan pwoblèm kontwòl pwosesis, tankou tanperati inegal ak k ap fonn enkontwolab nan ti volim soude. Pandan thermocompression Liaison, tanperati, pwesyon, pozisyon, elatriye dwe ranpli egzijans kontwòl presi.
2.7 Flip chip lyezon pwosesis
Prensip la nan pwosesis lyezon baskile chip yo montre nan Figi 2. Mekanis nan baskile ranmase chip la soti nan wafer la ak baskile li 180 ° yo transfere chip la. Bouch tèt la soude ranmase chip la nan mekanis baskile, ak direksyon boul la nan chip la se anba. Apre bouch la tèt soude deplase nan tèt la nan substra anbalaj la, li deplase desann nan kosyon ak ranje chip la sou substra a anbalaj.
Flip chip anbalaj se yon teknoloji avanse entèkoneksyon chip e li te vin direksyon devlopman prensipal nan teknoloji anbalaj avanse. Li gen karakteristik segondè dansite, pèfòmans segondè, mens ak kout, epi li ka satisfè kondisyon devlopman pwodwi elektwonik konsomatè tankou smartphones ak tablèt. Pwosesis lyezon baskile chip la fè pri anbalaj la pi ba epi yo ka reyalize chips anpile ak anbalaj ki genyen twa dimansyon. Li se lajman ki itilize nan jaden teknoloji anbalaj tankou 2.5D / 3D anbalaj entegre, anbalaj-nivo wafer, ak anbalaj nivo sistèm. Pwosesis lyezon baskile chip la se pwosesis lyezon solid mouri ki pi lajman itilize ak pi lajman itilize nan teknoloji anbalaj avanse.
Tan pòs: 18-Nov-2024