提高热天博综合app官网登录天博综合app官网登录可以改善半导体封装

借助像碳化硅这样的先进天博综合app官网登录,能够将新型组装方法应用于当今更薄的微电子元件。

 

2023年12月20日,作者:coherent高意

半导体中的热压缩

随着微电路的不断缩小,必须对用于制造它们的所有工艺进行重新调整或更换,以便应用于更小、更薄的电路并提供更高的精度。在,“先进封装”,各个集成电路(称为,“天博综合app官网登录”,被安装并电连接到基板或电路板,然后对其进行封装。

 

倒装芯片基础知识

一种广泛采用的先进封装技术称为“倒装芯片”,因为它比引线键合等旧方法具有更多优势。这些优势包括更低的成本、更高的封装密度和可靠性。

为了准备倒装芯片电路,首先需要将导电材料(通常是焊料或金,将晶圆切割成单独的芯片(称为天博综合app官网登录分割,将晶圆切割成单独的芯片(称为天博综合app官网登录分割

接下来,拾取单个天博综合app官网登录,转动使其接触面朝下,并将其放置在要安装到的基板的上方。该基板最典型的是印刷电路板。芯片被非常精确地对准,使得芯片上的凸块与基板上相应的导电焊盘(面朝上

然后将该组件放入烘箱中,加热到焊料(或凸块的任何成分)的熔点以上。焊料熔化并“回流”,粘在天博综合app官网登录和基板上的导电焊盘上。最后

 

热压键合 - 薄天博综合app官网登录封装解决方案

随着ic(以及焊料凸块尺寸和它们之间的空隙(称为间距,以及焊料凸块尺寸和它们之间的空隙(称为间距)缩小到100µm以下

如果零件翘曲非常严重,则可能导致在天博综合app官网登录和基板之间出现未对准情况。这可能会导致开路(无连接),或者在某些情况下甚至导致短路(焊球桥接)。

热压键合(tcb)是一项专门为扩展倒装芯片功能而开发的技术。具体来说,tcb提供了一种更可靠的方法来执行薄天博综合app官网登录的大批量芯片贴装。

传统倒装芯片键合与tcb的区别在于,后者在整个操作过程中以极高的精度主动监控和控制天博综合app官网登录及基板的温度、施加的力、位置和方向。在继续下一步之前,流程的每个步骤都会经过验证。所有这些控制措施都会带来更好、更可靠的键合效果以及更高的设备间一致性。

用于完成所有这些任务的tcb系统的主要元件如图所示。其中包括空气轴承轴上的线性伺服电机,它们能够以1µm的精度垂直定位天博综合app官网登录。还有一个用于角度定位的倾斜平台

 

热压缩键合系统

热压缩键合系统包括用于定位和定向天博综合app官网登录和基板的平台,用于控制其温度的加热器和冷却器,用于容纳天博综合app官网登录的真空喷嘴,以及用于监视和控制该过程的各种传感器和视觉系统(未显示

 

TCB工艺的开始过程与传统倒装芯片相同。即

当焊料熔化时,天博综合app官网登录首先移向基板,然后稍微远离基板,最后再次移回基板。温度和施加的力也各不相同。所有这些都确保了天博综合app官网登录和基板之间实现良好的对准和键合、均匀的焊点高度以及无缺陷的连接。

 

coherent高意tcb喷嘴

coherent高意是一家垂直整合制造商,能够供应tcb喷嘴天博综合app官网登录和成品部件。我们可以制造具有内部特征的各种尺寸和形状的喷嘴,例如这个4Hsic部件。

 

用于喷嘴的先进天博综合app官网登录

除了tcb 系统中的平台、热装置和传感器之外,另一个关键元件是喷嘴。它具有三个关键功能。首先

为了满足这些要求,理想的喷嘴必须由机械刚性材料制成,这种材料可以制成非常光滑和平坦的零件。即使天博综合app官网登录上的力发生变化,这对于牢固地固定天博综合app官网登录并在整个过程中保持其平坦都是必要的。

此外

满足所有这些要求的天博综合app官网登录很少,但coherent高意能够生产三种不同的天博综合app官网登录,并且可以用其中任何一种天博综合app官网登录制造成品tcb喷嘴。这些是反应烧结碳化硅(SIC),单晶碳化硅多晶金刚石。每种天博综合app官网登录都有其特定的特点和优势,下表中对其进行了总结。

 

天博综合app官网登录

导热率

表面粗糙度

光透射率

电绝缘体

成本

反应烧结碳化硅

255 w/m-k

<25 nm

单晶碳化硅

370 w/m-k

<2 nm

4H:否

6H:是

中等

多晶金刚石

2200 w/m-k

<10 nm

与其他物质相比,所有这些天博综合app官网登录都具有较高的导热率–金刚石具有所有天博综合app官网登录中最高的导热率。反应烧结碳化硅的一个关键特征是,它可以很容易产生任何需要的通孔或内部通道。此外,它还可以通过激光加工来实现非常高的平整度和较低的表面粗糙度。

金刚石和单晶碳化硅的优点是它们在可见光和近红外区域具有透射性。这使得可以使用多种测量技术来测量最终零件的平面度、厚度和平行度,从而实现更高精度的制造。

多晶金刚石和6H单晶碳化硅是电绝缘体。该属性的用途有多种,包括保护半导体天博综合app官网登录,使其避免因静电放电(ESD)而损坏。

由这三种天博综合app官网登录制造的喷嘴的成本也存在差异。这很重要,因为喷嘴是需要定期更换的消耗品。

coherent高意是一家垂直整合的tcb喷嘴制造商。我们从设计自己的材料开始,一直到生产成品零件。我们制造天博综合app官网登录的一个关键组成部分是我们能够生产非常平坦的表面,并且我们拥有大量的计量设备来验证这种平坦度。

详细了解coherent高意生产的反应烧结碳化硅(SIC),单晶碳化硅多晶金刚石