三维封装键合技术

高速,高密度,优化的尺寸以及多功能性是电子器件发展的主要推动力。三维堆叠结构对于满足未来的封装要求,尤其是微处理器,存储器件,图像传感器或红外传感器非常重要。

合适的互连技术取决于多方面的要求,例如小形状因子,窄节距,热、电以及机械性能稳定性。为了处理高焊点数量、窄节距以及低焊点高度,一台拥有定位精度高,键合压力大以及共面布局的倒装键合设备是必需的。

链接文章: FINEPLACER® sigma 3D封装评估

面临什么样的挑战?

  • 确保键合后的精度为1-3μm
  • 提供最高1000N的键合力
  • 提供一致地平整度
  • 数以千计的凸点的电导通率
  • C微小间距,微小尺寸凸点的尺寸,极低地高度
  • 芯片预填充键合

三维集成技术

预填充热压键合

由于填充材料非常薄(< 100 µm),在晶圆切片之前应用预填充材料或非导电胶带变得越来约流行。这意味着在键合过程中,需要特殊的压力或温度来液化以及活化填充材料。

固-液扩散键合

固-液扩散键合在多层芯片组装中越来越重要。位于两层高扩散金属间的低扩散焊料层被加热,并形成一种熔点比低扩散焊料高的金属间化合物。这使得这些技术在多阶段温度流程或高温环境的应用中成为理想方案。

热压键合(金属-金属)

由于主流材料Cu的使用,金属-金属键合在芯片封装,尤其是图像传感器的应用中非常令人关注。高的电导率以及热导率是这种材料的主要优势。对于芯片和基底的互连,Cu-Cu热压键合同样可以得益于这些优势。

共晶键合

共晶键合可能是最常见的集成技术。芯片将通过回流或与底部芯片进行热接触来进行堆叠以及焊接。共晶合金作为接触介质。

文本:FINEPLACER® sigma 3D封装评估

对应未来更小、更轻、功能多样性的IC封装要求,更复杂的电路设计、精细间距和微型凸点设计变为必须,如何应对这些要求。

寻找一个合适的工艺技术,3D封装是一个挑战。本文提供的各种连接方法主要用于3D封装领域。

在此次试验中,FINEPLACER® sigma键合的Die的凸点数量达到了143,000个,间距(25 µm)凸点直径(13 µm)。

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