Stúdzje oer semiconductor diebonding proses, ynklusyf adhesive bonding proses, eutektysk bonding proses, sêft solder bonding proses, sulveren sintering bonding proses, hot drukken bonding proses, flip chip bonding proses. De soarten en wichtige technyske yndikatoaren fan semiconductor die bonding apparatuer wurde yntrodusearre, de ûntwikkeling status wurdt analysearre, en de ûntwikkeling trend wurdt prospected.
1 Oersjoch fan semiconductor yndustry en ferpakking
De semiconductor yndustry omfettet spesifyk upstream semiconductor materialen en apparatuer, midstream semiconductor fabrikaazje, en downstream applikaasjes. myn lân syn semiconductor yndustry begûn let, mar nei hast tsien jier fan rappe ûntwikkeling, myn lân is wurden de wrâld syn grutste semiconductor produkt konsumint merk en de wrâld syn grutste semiconductor apparatuer merk. De semiconductor-yndustry hat him rap ûntwikkele yn 'e modus fan ien generaasje apparatuer, ien generaasje proses, en ien generaasje produkten. It ûndersyk nei semiconductor proses en apparatuer is de kearn driuwende krêft foar de trochgeande foarútgong fan de yndustry en de garânsje foar de yndustrialisaasje en massa produksje fan semiconductor produkten.
De ûntwikkelingsskiednis fan technology foar semiconductor-ferpakking is de skiednis fan trochgeande ferbettering fan chipprestaasjes en trochgeande miniaturisaasje fan systemen. De ynterne driuwende krêft fan ferpakkingstechnology is evoluearre fan it mêd fan high-end smartphones nei fjilden lykas hege prestaasjes komputer en keunstmjittige yntelliginsje. De fjouwer stadia fan 'e ûntwikkeling fan technology foar semiconductor-ferpakking wurde werjûn yn Tabel 1.
As de knooppunten fan it semiconductor litografyske proses nei 10 nm, 7 nm, 5 nm, 3 nm en 2 nm bewege, bliuwe de R&D- en produksjekosten tanimme, nimt it opbringstnivo ôf, en de wet fan Moore fertraget. Ut it perspektyf fan yndustriële ûntwikkeling trends, op it stuit beheind troch de fysike grinzen fan transistor tichtens en de enoarme tanimming fan produksje kosten, ferpakking ûntwikkelet yn 'e rjochting fan miniaturization, hege tichtheid, hege prestaasjes, hege snelheid, hege frekwinsje, en hege yntegraasje. De semiconductor yndustry is ynfierd it post-Moore tiidrek, en avansearre prosessen binne net langer allinnich rjochte op de foarútgong fan wafer manufacturing technology knopen, mar stadichoan draaie nei avansearre packaging technology. Avansearre ferpakkingstechnology kin net allinich funksjes ferbetterje en produktwearde ferheegje, mar ek de produksjekosten effektyf ferminderje, en wurdt in wichtich paad om Moore's Law troch te gean. Oan 'e iene kant wurdt de kearnpartikeltechnology brûkt om komplekse systemen te splitsen yn ferskate ferpakkingstechnologyen dy't kinne wurde ferpakt yn heterogene en heterogene ferpakking. Oan 'e oare kant wurdt de yntegreare systeemtechnology brûkt om apparaten fan ferskate materialen en struktueren te yntegrearjen, wat unike funksjonele foardielen hat. De yntegraasje fan meardere funksjes en apparaten fan ferskate materialen wurdt realisearre troch it brûken fan mikro-elektroanyske technology, en de ûntwikkeling fan yntegreare circuits nei yntegreare systemen wurdt realisearre.
Semiconductor ferpakking is it útgongspunt foar chip produktization en in brêge tusken de ynterne wrâld fan de chip en it eksterne systeem. Op it stuit, neist de tradisjonele semiconductor ferpakking en testen bedriuwen, semiconductorwafelgieterijen, bedriuwen foar semiconductor-ûntwerp, en bedriuwen foar yntegreare komponinten ûntwikkelje aktyf avansearre ferpakking as relatearre technologyen foar wichtige ferpakking.
De wichtichste prosessen fan tradisjonele ferpakkingstechnology binnewafelthinning, cutting, die bonding, wire bonding, plastic sealing, electroplating, rib cutting en moulding, ensfh Under harren, de die bonding proses is ien fan de meast komplekse en krityske ferpakking prosessen, en de die bonding proses apparatuer is ek ien fan de meast krityske kearn apparatuer yn semiconductor ferpakking, en is ien fan de packaging apparatuer mei de heechste merk wearde. Hoewol avansearre ferpakkingstechnology brûkt front-end-prosessen lykas litografy, etsen, metallisaasje en planarisaasje, it wichtichste ferpakkingsproses is noch altyd it proses fan stiifbinding.
2 Semiconductor die bonding proses
2.1 Oersjoch
De die bonding proses wurdt ek neamd chip laden, kearn laden, die bonding, chip bonding proses, ensfh De die bonding proses wurdt werjûn yn figuer 1. Algemien sprutsen, die bonding is te heljen de chip út de wafel mei help fan in welding kop suction nozzle mei fakuüm, en pleats it op it oanwiisde padgebiet fan it leadframe as ferpakkingssubstraat ûnder fisuele begelieding, sadat de chip en it pad binne ferbûn en fêst. De kwaliteit en effisjinsje fan it proses fan die bonding sil direkt beynfloedzje de kwaliteit en effisjinsje fan folgjende draad bonding, dus die bonding is ien fan de kaai technologyen yn de semiconductor back-end proses.
Foar ferskate ferpakkingsprosessen foar semiconductorprodukten binne d'r op it stuit seis haadtechnologyen foar die bonding proses, nammentlik adhesive bonding, eutektyske bonding, sêfte solder bonding, silver sintering bonding, hot pressing bonding, en flip-chip bonding. Om goede chipbonding te berikken, is it needsaaklik om de kaaiproses-eleminten yn 'e die-bonding-proses mei-inoar gear te meitsjen, benammen ynklusyf die-bondingmaterialen, temperatuer, tiid, druk en oare eleminten.
2. 2 Adhesive bonding proses
Tidens adhesive bonding moat in bepaalde hoemannichte adhesive oanbrocht wurde op it leadframe of pakketsubstraat foardat de chip pleatst wurdt, en dan pakt de die bonding-kop de chip op, en troch begelieding fan masinefisy wurdt de chip sekuer pleatst op 'e bonding posysje fan it lead frame of pakket substraat bedekt mei adhesive, en in bepaalde die bonding krêft wurdt tapast oan de chip troch de die bonding masine kop, it foarmjen fan in adhesive laach tusken de chip en de lead frame of pakket substraat, sa as it berikken fan it doel fan bonding, ynstallaasje en fixing de chip. Dit proses foar die bonding wurdt ek neamd lijm bonding proses omdat lijm moat wurde tapast foar de die bonding masine.
Faak brûkte kleefstoffen omfetsje semiconductor materialen lykas epoksyhars en conductive sulveren pasta. Adhesive bonding is it meast brûkte semiconductor chip die bonding proses omdat it proses is relatyf ienfâldich, de kosten binne leech, en in ferskaat oan materialen kinne brûkt wurde.
2.3 Eutektysk biningproses
Tidens eutektyske bonding wurdt eutektysk bondelmateriaal oer it generaal foarôf oanbrocht op 'e boaiem fan' e chip as it leadframe. De eutektyske bonding-apparatuer pakt de chip op en wurdt begelaat troch it masinefisysysteem om de chip krekt te pleatsen op 'e korrespondearjende bondingposysje fan it leadframe. De chip en it lead frame foarmje in eutektyske bonding ynterface tusken de chip en it pakket substraat ûnder de kombinearre aksje fan ferwaarming en druk. It eutektyske bondingproses wurdt faak brûkt yn leadframe en keramyske substraatferpakking.
Eutektyske bondingsmaterialen wurde oer it algemien mingd troch twa materialen by in bepaalde temperatuer. Faak brûkte materialen befetsje goud en tin, goud en silisium, ensfh By it brûken fan de eutektyske bonding proses, sil it spoar oerdracht module dêr't de lead frame leit it frame pre-heat. De kaai foar it realisearjen fan it eutektyske bondingproses is dat it eutektyske bondingsmateriaal smel kin by in temperatuer fier ûnder it rylpunt fan 'e twa konstituerende materialen om in bân te foarmjen. Om foar te kommen dat it frame wurdt oksidearre tidens it eutektyske bondingsproses, brûkt it eutektyske bondingproses ek faak beskermjende gassen lykas wetterstof en stikstof mingd gas om yn it spoar te wurde ynfierd om it leadframe te beskermjen.
2. 4 Soft solder bonding proses
Wannear't sêfte solder bonding, foardat it pleatsen fan de chip, de bonding posysje op de lead frame wurdt tined en yndrukt, of dûbele tined, en de lead frame moat wurde ferwaarme yn it spoar. It foardiel fan it sêfte solder bonding proses is goede termyske conductivity, en it neidiel is dat it is maklik te oxidize en it proses is relatyf yngewikkeld. It is geskikt foar lead frame ferpakking fan macht apparaten, lykas transistor outline ferpakking.
2. 5 Sulver sintering bonding proses
De meast kânsrike bonding proses foar de hjoeddeiske tredde-generaasje macht semiconductor chip is it brûken fan metalen dieltsje sintering technology, dy't mingt polymers lykas epoksy hars ferantwurdlik foar ferbining yn de conductive lijm. It hat poerbêste elektryske conductivity, termyske conductivity, en hege-temperatuer tsjinst skaaimerken. It is ek in wichtige technology foar fierdere trochbraken yn 'e tredde-generaasje semiconductor-ferpakking yn' e lêste jierren.
2.6 Thermocompression bonding proses
Yn 'e ferpakkingsapplikaasje fan heechprestearjende trijediminsjonale yntegreare sirkwy, fanwegen de trochgeande reduksje fan chip-ynterkonneksje-ynput / útfier pitch, bultgrutte en pitch, hat semiconductorbedriuw Intel in thermokompresjebondingsproses lansearre foar avansearre applikaasjes foar lytse pitch-bonding, bonding tiny bultchips mei in pitch fan 40 oant 50 μm of sels 10 μm. Thermocompression bonding proses is geskikt foar chip-to-wafer en chip-to-substraat applikaasjes. As in fluch proses mei meardere stappen, it thermocompression bonding proses konfrontearre útdagings yn proses kontrôle kwestjes, lykas unjildich temperatuer en ûnkontrolearber smelten fan lyts folume solder. Tidens thermocompression bonding, temperatuer, druk, posysje, ensfh moatte foldwaan krekte kontrôle easken.
2.7 Flip chip bonding proses
It prinsipe fan flip chip bonding proses wurdt werjûn yn figuer 2. De flip meganisme pakt de chip fan de wafel en flips it 180 ° foar in oerdracht fan de chip. De soldering holle nozzle pakt de chip fan de flip meganisme, en de bump rjochting fan de chip is nei ûnderen. Neidat de welding kop nozzle beweecht nei de top fan de ferpakking substraat, it beweecht nei ûnderen te bond en fix de chip op de ferpakking substraat.
Flip-chip-ferpakking is in avansearre technology foar chip-ynterferbining en is de wichtichste ûntwikkelingsrjochting wurden fan avansearre ferpakkingstechnology. It hat de skaaimerken fan hege tichtheid, hege prestaasjes, tin en koart, en kin foldwaan oan de ûntwikkeling easken fan konsumint elektroanyske produkten lykas smartphones en tablets. It flip-chipbondingproses makket de ferpakkingskosten leger en kin steapele chips en trijediminsjonale ferpakking realisearje. It wurdt in soad brûkt yn ferpakking technology fjilden lykas 2.5D / 3D yntegrearre ferpakking, wafer-nivo ferpakking, en systeem-nivo ferpakking. It flip-chip-bondingproses is it meast brûkte en meast brûkte proses foar bêst die bonding yn avansearre ferpakkingstechnology.
Post tiid: Nov-18-2024