Pagtuon sa semiconductor mamatayproseso sa pagbugkos, lakip na ang adhesive bonding process, eutectic bonding process, soft solder bonding process, silver sintering bonding process, hot pressing bonding process, flip chip bonding process. Ang mga tipo ug hinungdanon nga teknikal nga mga indikasyon sa semiconductor die bonding nga kagamitan gipaila, ang kahimtang sa pag-uswag gisusi, ug ang us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka us aka klase ug hinungdanon nga teknikal nga mga indikasyon sa semiconductor die bonding nga kagamitan gipaila, ang kahimtang sa pag-uswag gisusi, ug ang uso sa pag-uswag gipaabut.
1 Kinatibuk-ang pagtan-aw sa industriya sa semiconductor ug packaging
Ang industriya sa semiconductor espesipikong naglakip sa upstream semiconductor nga mga materyales ug kagamitan, midstream semiconductor manufacturing, ug downstream nga mga aplikasyon. Ang industriya sa semiconductor sa akong nasud nagsugod sa ulahi, apan pagkahuman sa hapit napulo ka tuig nga paspas nga pag-uswag, ang akong nasud nahimo nga pinakadako nga merkado sa konsumedor sa produkto sa semiconductor sa kalibutan ug ang pinakadako nga merkado sa kagamitan sa semiconductor sa kalibutan. Ang industriya sa semiconductor paspas nga nag-uswag sa paagi sa usa ka henerasyon sa kagamitan, usa ka henerasyon sa proseso, ug usa ka henerasyon sa mga produkto. Ang panukiduki bahin sa proseso ug kagamitan sa semiconductor mao ang panguna nga puwersa sa pagmaneho alang sa padayon nga pag-uswag sa industriya ug ang garantiya alang sa industriyalisasyon ug mass production sa mga produkto nga semiconductor.
Ang kasaysayan sa pag-uswag sa teknolohiya sa pagputos sa semiconductor mao ang kasaysayan sa padayon nga pag-uswag sa performance sa chip ug padayon nga miniaturization sa mga sistema. Ang internal nga puwersa sa pagmaneho sa teknolohiya sa pagputos milambo gikan sa natad sa high-end nga mga smartphone ngadto sa mga natad sama sa high-performance computing ug artificial intelligence. Ang upat ka yugto sa pag-uswag sa teknolohiya sa pagputos sa semiconductor gipakita sa Talaan 1.
Samtang ang proseso sa semiconductor lithography nga mga node mobalhin padulong sa 10 nm, 7 nm, 5 nm, 3 nm, ug 2 nm, ang R&D ug mga gasto sa produksiyon nagpadayon sa pagtaas, ang rate sa ani mikunhod, ug ang Balaod ni Moore naghinayhinay. Gikan sa panan-aw sa mga uso sa pag-uswag sa industriya, nga karon gipugngan sa pisikal nga mga limitasyon sa densidad sa transistor ug ang dako nga pagtaas sa mga gasto sa paggama, ang packaging nag-uswag sa direksyon sa miniaturization, taas nga density, taas nga pasundayag, taas nga tulin, taas nga frequency, ug taas nga panagsama. Ang industriya sa semiconductor misulod sa post-Moore nga panahon, ug ang mga advanced nga proseso wala na naka-focus sa pag-uswag sa wafer manufacturing technology nodes, apan anam-anam nga mibalik sa advanced packaging technology. Ang advanced nga teknolohiya sa pagputos dili lamang makapauswag sa mga gimbuhaton ug makadugang sa bili sa produkto, apan epektibo usab nga makunhuran ang mga gasto sa paghimo, nga mahimong usa ka importante nga dalan sa pagpadayon sa Balaod ni Moore. Sa usa ka bahin, ang teknolohiya sa kinauyokan nga partikulo gigamit aron mabahin ang mga komplikado nga sistema sa daghang mga teknolohiya sa pagputos nga mahimong maputos sa heterogenous ug heterogenous nga pakete. Sa laing bahin, ang integrated system nga teknolohiya gigamit sa paghiusa sa mga himan sa lain-laing mga materyales ug mga istruktura, nga adunay talagsaon nga mga bentaha sa pag-andar. Ang paghiusa sa daghang mga gimbuhaton ug mga aparato sa lainlaing mga materyales natuman pinaagi sa paggamit sa teknolohiya sa microelectronics, ug ang pag-uswag gikan sa mga integrated circuit hangtod sa mga integrated system natuman.
Ang pagputos sa semiconductor mao ang sinugdanan nga punto alang sa paghimo sa chip ug usa ka tulay tali sa internal nga kalibutan sa chip ug sa gawas nga sistema. Sa pagkakaron, dugang pa sa tradisyonal nga semiconductor packaging ug mga kompanya sa pagsulay, semiconductorostiyafoundries, semiconductor design companies, ug integrated component companies aktibong nagpalambo sa advanced packaging o may kalabutan nga key packaging nga mga teknolohiya.
Ang mga nag-unang proseso sa tradisyonal nga teknolohiya sa pagputos mao angostiyathinning, cutting, die bonding, wire bonding, plastic sealing, electroplating, rib cutting ug molding, ug uban pa Lakip kanila, ang die bonding process mao ang usa sa labing komplikado ug kritikal nga mga proseso sa pagputos, ug ang die bonding process equipment usa usab sa ang labing kritikal nga kinauyokan nga kagamitan sa semiconductor packaging, ug usa sa mga kagamitan sa pagputos nga adunay labing kataas nga kantidad sa merkado. Bisan kung ang advanced nga teknolohiya sa pagputos naggamit sa mga proseso sa unahan sama sa lithography, etching, metallization, ug planarization, ang labing hinungdanon nga proseso sa pagputos mao gihapon ang proseso sa die bonding.
2 Semiconductor mamatay nga proseso sa bonding
2.1 Kinatibuk-ang Paglantaw
Ang proseso sa die bonding gitawag usab nga chip loading, core loading, die bonding, chip bonding process, ug uban pa. suction nozzle gamit ang vacuum, ug ibutang kini sa gitudlo nga pad area sa lead frame o packaging substrate ubos sa visual nga giya, aron ang chip ug ang pad mabugkos ug matul-id. Ang kalidad ug kaepektibo sa proseso sa die bonding direktang makaapekto sa kalidad ug kahusayan sa sunod nga wire bonding, mao nga ang die bonding usa sa mga yawe nga teknolohiya sa semiconductor back-end nga proseso.
Para sa lain-laing mga proseso sa pagputos sa produkto sa semiconductor, sa pagkakaron adunay unom ka nag-unang mga teknolohiya sa proseso sa die bonding, nga mao ang adhesive bonding, eutectic bonding, soft solder bonding, silver sintering bonding, hot pressing bonding, ug flip-chip bonding. Aron makab-ot ang maayo nga chip bonding, gikinahanglan ang paghimo sa mga importanteng elemento sa proseso sa proseso sa die bonding nga magtinabangay sa usag usa, ilabi na lakip ang die bonding nga mga materyales, temperatura, oras, presyur ug uban pang mga elemento.
2. 2 Adhesive bonding proseso
Atol sa adhesive bonding, ang usa ka piho nga kantidad sa adhesive kinahanglan nga i-apply sa lead frame o package substrate sa dili pa ibutang ang chip, ug unya ang die bonding head mokuha sa chip, ug pinaagi sa machine vision guidance, ang chip tukma nga gibutang sa bonding. posisyon sa lead frame o package substrate nga adunay sapaw sa adhesive, ug ang usa ka die bonding force gipadapat sa chip pinaagi sa die bonding machine head, nga nagporma og adhesive layer tali sa chip ug lead frame o package substrate, aron makab-ot ang katuyoan sa pagbugkos, pag-instalar ug pag-ayo sa chip. Kini nga proseso sa die bonding gitawag usab nga glue bonding process tungod kay kinahanglan nga i-apply ang adhesive atubangan sa die bonding machine.
Ang kasagarang gigamit nga mga adhesive naglakip sa mga semiconductor nga materyales sama sa epoxy resin ug conductive silver paste. Ang adhesive bonding mao ang labing kaylap nga gigamit nga semiconductor chip die bonding nga proseso tungod kay ang proseso medyo yano, ang gasto gamay, ug ang lainlaing mga materyales mahimong magamit.
2.3 Eutectic bonding nga proseso
Atol sa eutectic bonding, ang eutectic bonding nga materyal sa kasagaran pre-apply sa ubos sa chip o sa lead frame. Gikuha sa eutectic bonding equipment ang chip ug gigiyahan sa machine vision system aron tukma nga ibutang ang chip sa katugbang nga bonding position sa lead frame. Ang chip ug ang lead frame usa ka eutectic bonding interface tali sa chip ug sa package substrate ubos sa hiniusang aksyon sa pagpainit ug pressure. Ang eutectic bonding process sagad gigamit sa lead frame ug ceramic substrate packaging.
Ang eutectic bonding nga mga materyales kasagarang gisagol sa duha ka materyales sa usa ka temperatura. Ang kasagarang gigamit nga mga materyales naglakip sa bulawan ug lata, bulawan ug silicon, ug uban pa. Kung gamiton ang eutectic bonding process, ang track transmission module diin nahimutang ang lead frame magpainit sa frame. Ang yawe sa katumanan sa proseso sa eutectic bonding mao nga ang eutectic bonding nga materyal mahimong matunaw sa usa ka temperatura nga ubos kaayo sa pagkatunaw nga punto sa duha ka constituent nga mga materyales aron mahimong usa ka bugkos. Aron mapugngan ang frame nga ma-oxidize sa panahon sa proseso sa eutectic bonding, ang proseso sa eutectic bonding kanunay usab nga naggamit mga protective gas sama sa hydrogen ug nitrogen nga sinagol nga gas aron ma-input sa track aron mapanalipdan ang lead frame.
2. 4 Soft solder bonding nga proseso
Sa diha nga ang humok nga solder bonding, sa dili pa ibutang ang chip, ang bonding position sa lead frame gi-tinned ug gipugos, o double tinned, ug ang lead frame kinahanglan nga ipainit sa track. Ang bentaha sa proseso sa soft solder bonding mao ang maayo nga thermal conductivity, ug ang disbentaha mao nga kini dali nga ma-oxidize ug ang proseso medyo komplikado. Angayan alang sa lead frame packaging sa mga power device, sama sa transistor outline packaging.
2. 5 Silver sintering bonding proseso
Ang labing gisaad nga proseso sa pagbugkos alang sa karon nga ikatulo nga henerasyon nga gahum sa semiconductor chip mao ang paggamit sa metal nga particle sintering nga teknolohiya, nga nagsagol sa mga polimer sama sa epoxy resin nga responsable sa koneksyon sa conductive glue. Kini adunay maayo kaayo nga electrical conductivity, thermal conductivity, ug taas nga temperatura nga mga kinaiya sa serbisyo. Kini usab usa ka yawe nga teknolohiya alang sa dugang nga mga kalampusan sa ikatulo nga henerasyon nga semiconductor packaging sa bag-ohay nga mga tuig.
2.6 Proseso sa pagbugkos sa Thermocompression
Sa packaging nga aplikasyon sa high-performance three-dimensional integrated circuits, tungod sa padayon nga pagkunhod sa chip interconnect input/output pitch, bump size ug pitch, ang semiconductor nga kompanya nga Intel naglunsad og usa ka thermocompression bonding process alang sa advanced small pitch bonding applications, bonding gamay bump chips nga adunay pitch nga 40 ngadto sa 50 μm o bisan 10 μm. Ang proseso sa pagbugkos sa Thermocompression angay alang sa mga aplikasyon sa chip-to-wafer ug chip-to-substrate. Ingon usa ka paspas nga proseso sa daghang lakang, ang proseso sa pagbugkos sa thermocompression nag-atubang sa mga hagit sa mga isyu sa pagkontrol sa proseso, sama sa dili patas nga temperatura ug dili makontrol nga pagtunaw sa gamay nga volume nga solder. Atol sa thermocompression bonding, temperatura, presyur, posisyon, ug uban pa kinahanglan makatagbo sa tukma nga mga kinahanglanon sa pagkontrol.
2.7 Flip chip bonding proseso
Ang prinsipyo sa proseso sa flip chip bonding gipakita sa Figure 2. Ang mekanismo sa flip nagkuha sa chip gikan sa wafer ug nag-flip niini 180 ° aron ibalhin ang chip. Gikuha sa soldering head nozzle ang chip gikan sa flip mechanism, ug ang bump direction sa chip kay paubos. Human nga ang welding head nozzle mobalhin sa ibabaw sa packaging substrate, kini mobalhin paubos sa bond ug ayuhon ang chip sa packaging substrate.
Ang flip chip packaging usa ka advanced chip interconnection nga teknolohiya ug nahimo nga panguna nga direksyon sa pag-uswag sa advanced nga teknolohiya sa packaging. Kini adunay mga kinaiya sa taas nga densidad, taas nga pasundayag, nipis ug mubo, ug makatubag sa mga kinahanglanon sa pag-uswag sa mga produkto sa elektronik nga konsumedor sama sa mga smartphone ug tablet. Ang proseso sa pagbugkos sa flip chip naghimo sa gasto sa pagputos nga mas mubu ug makaamgo sa mga stacked chips ug three-dimensional nga packaging. Kini kaylap nga gigamit sa mga natad sa teknolohiya sa pagputos sama sa 2.5D/3D integrated packaging, wafer-level packaging, ug system-level packaging. Ang proseso sa pagbugkos sa flip chip mao ang labing kaylap nga gigamit ug labing kaylap nga gigamit nga solid die bonding nga proseso sa advanced nga teknolohiya sa pagputos.
Panahon sa pag-post: Nob-18-2024