2024年以来,人工智能步入以生成式AI为核心的发展新阶段,AI手机、AI PC、AIoT等终端产品应用需求激增,对封测技术提出了更为严格的要求。
在摩尔定律放缓、芯片先进制程接近物理极限的背景下,先进封装技术成为半导体行业的发展新焦点。
一、先进封装与等离子技术
●先进封装的必要性
与传统封装相比,先进封装具有小型化、轻薄化、高密度、低功耗、功能集成的优势,在确保成本可控的前提下,可以提升芯片间互联的密度与速度,从而满足日益增长的芯片性能需求。
此外,先进封装技术还促进了新材料、新工艺和新设备的研发与应用,为半导体产业带来了新的增长点。
●等离子技术优势
在先进封装领域,等离子技术是提高材料表面活性和改善界面粘附力的关键,能够确保封装结构的稳定性和可靠性。
凭借低温处理、高能量密度、可控性强、兼容性高、处理均匀等优势,等离子技术有助于提高生产效率,降低成本,推动封装技术向更高密度、更可靠性的方向发展,在先进封装中发挥着关键作用。
*微波等离子清洗机
针对半导体行业可解决FC倒装、晶圆PLASMA去残胶、WB/DB键合前处理、晶圆表面活化。
二、等离子处理在先进封装中的应用
在先进封装中,等离子技术主要用于底部填充(Underfill)工艺、凸点(Bumping)工艺、再布线层(RDL)技术等。
●倒装(Flip-Chip)工艺
通过将芯片倒装在基板上,利用焊球或凸块替代金属引线连接,具有连接密度更高、互联距离更短的优势。
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为了提高倒装的稳定性,通常会在倒装后的芯片与基板之间采用填充胶加固,从而降低芯片与基板之间的热膨胀系数差,提高封装稳定性和可靠性
●凸块(Bumping)工艺
凸块(Bumping)工艺广泛用于FC、WLP、CSP、3D等先进封装中,凸块是指生长于芯片表面,与芯片焊盘直接或间接相连的具有金属导电特性的突起物。
*凸块(Bumping)工艺,图源网络,侵删
为了实现更好的焊接效果,在焊接前使用等离子进行表面活化,改善焊盘表面润湿性,从而提高焊盘与凸块之间的焊接牢固性,提升后续封装质量。