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先進封裝四大要素與2.5D/3D 封裝的關鍵技術介紹

合明科技 ?? 2998 Tags:RDLRe-distributed layer重布線層

先進封裝四大要素分別為 RDL(Re-distributed layer,重布線層)、TSV(Through Silicon Via,硅通孔)、Bump(凸點)和 Wafer(晶圓),RDL 起到 XY 平面電氣延伸的作用,TSV 起到 Z 軸電氣延伸的作用,Bump 起到界面互聯和應力緩沖的作用,Wafer 作為集成電路的載體以及 RDL 和 TSV 的介質和載體。


一、重分布層


重分布層包含銅連接線或走線,用于實現封裝各個部分之間的電氣連接。它是金屬或高分子介電材料層,裸晶可以堆棧在封裝中,從而縮小大芯片組的I/O間距。重分布層已成為2.5D和3D封裝解決方案中不可或缺的一部分,使其上的芯片可以利用中介層相互進行通訊。

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二、TSV(Through Silicon Via,硅通孔)

TSV



TSV是2.5D和3D封裝解決方案的關鍵實現技術,是在晶圓中填充銅,提供貫通硅晶圓裸晶的垂直互連。它貫穿整個芯片以提供電氣連接,形成從芯片一側到另一側的最短路徑。


從晶圓的正面將通孔或孔洞蝕刻到一定深度,然后將其絕緣,并沉積導電材料(通常為銅)進行填充。芯片制造完成后,從晶圓的背面將其減薄,以暴露通孔和沉積在晶圓背面的金屬,從而完成TSV互連。

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▲在TSV封裝中,DRAM芯片接地、穿透并與電極相連


三、Bump(凸點)和 Wafer(晶圓)


扇出晶圓級封裝(FOWLP)




FOWLP技術是針對晶圓級封裝(WLP)的改進,可以為硅芯片提供更多外部連接。它將芯片嵌入環氧樹脂成型材料中,然后在晶圓表面建構高密度重分布層(RDL)并施加焊錫球,形成重構晶圓(reconstituted wafer)。

它通常先將經過處理的晶圓切成單顆裸晶,然后將裸晶分散放置在載體結構(carrier structure)上,并填充間隙以形成重構晶圓。FOWLP在封裝和應用電路板之間提供了大量連接,而且由于基板比裸晶要大,裸晶的間距實際上更寬松。

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▲FOWLP封裝示例


四、先進芯片封裝清洗:

合明科技研發的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。

水基清洗的工藝和設備配置選擇對清洗精密器件尤其重要,一旦選定,就會作為一個長期的使用和運行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種,可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環境中的濕氣,通電后發生電化學遷移,形成樹枝狀結構體,造成低電阻通路,破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層,在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物,還有粒狀污染物,例如焊料球、焊料槽內的浮點、灰塵、塵埃等,這些污染物會導致焊點質量降低、焊接時焊點拉尖、產生氣孔、短路等等多種不良現象。

這么多污染物,到底哪些才是最備受關注的呢?助焊劑或錫膏普遍應用于回流焊和波峰焊工藝中,它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分,焊后必然存在熱改性生成物,這些物質在所有污染物中的占據主導,從產品失效情況來而言,焊后殘余物是影響產品質量最主要的影響因素,離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降,松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質引發接觸電阻增大,嚴重者導致開路失效,因此焊后必須進行嚴格的清洗,才能保障電路板的質量。

合明科技運用自身原創的產品技術,滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術要求,打破國外廠商在行業中的壟斷地位,為芯片封裝材料全面國產自主提供強有力的支持。

推薦使用合明科技水基清洗劑產品。



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