先進封裝是超越摩爾定律的關鍵賽道,先進封裝市場前途無量
先進封裝是超越摩爾定律的關鍵賽道,先進封裝市場前途無量
后摩爾時代,芯片制造面臨物理極限與經(jīng)濟效益邊際提升的雙重挑戰(zhàn),“摩爾定律”日趨放緩,業(yè)內(nèi)轉而關注系統(tǒng)級芯片集成,通過先進封裝技術來滿足系統(tǒng)微型化、多功能化,成為集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新趨,“Chiplet”技術面市后,封裝技術愈發(fā)復雜,IC設計和封裝設計都面臨新的挑戰(zhàn)。
與其他封裝平臺相比,高端性能封裝的單位數(shù)量很小,但由于其復雜性導致平均售價較高,因此它產(chǎn)生的收入比例更高。預計到 2027 年收入將超過145億美元,高于 2022 年的 26億美元,這就意味著其在2022到2027年間的CAGR為41%。
這種健康增長歸因于包括云計算、網(wǎng)絡、人工智能、自動駕駛、個人計算和游戲在內(nèi)的高性能計算終端系統(tǒng)的增加。這些應用都需要用更復雜的節(jié)點生產(chǎn)更大、更復雜的芯片,這些節(jié)點會隨著成本的增加而擴展。這些趨勢促使半導體行業(yè)制定具有高端封裝選項的系統(tǒng)級擴展策略,而不僅僅是擴展 FE 高級節(jié)點。
通過將大型單片 SoC 裸片拆分成更小的芯片并僅縮放最關鍵的電路組件,小芯片以及異構集成是降低縮放成本的一種選擇。這只能通過使用具有高連接密度、高帶寬和良好功率效率的 2.5D 和 3D 集成技術來實現(xiàn)。因此,由于研發(fā)和生產(chǎn)方面的重大進步,微凸塊、硅通孔 (TSV)、銅柱和混合鍵合正在推動高端性能應用中的 IO 密度和功能集成達到新高度。
3D SoC(包括die-to-wafer和die-to-die混合封裝)則被看作是10μm以下pitch技術的下一個突破點。作為前端封裝技術,這使得高端系統(tǒng)級性能與3D DRAM的更密集的3D IC堆疊、異構集成封裝和封裝分區(qū)SoC die成為可能。領先的供應商,尤其是臺積電、三星和英特爾,都以此為目標,提供或計劃提供尖端的混合鍵合解決方案。這也許是半導體和封裝世界之間的真正接觸點。
先進封裝正在向前端靠攏。證據(jù)在于代工廠和 IDM,因為它們正在成為市場上最先進的2.5D 和 3D 封裝解決方案領導者。OSAT 正努力順應這一趨勢,提供創(chuàng)新的先進封裝解決方案,以幫助解決摩爾定律放緩帶來的前端挑戰(zhàn),但他們要打入混合鍵合市場將是極其困難的,因為他們?nèi)狈η岸四芰捅匾馁Y源。而在“新技術+新方向”領域,光大證券則表示,先進封裝是超越摩爾定律的關鍵賽道,Chiplet有望成為先進制程國產(chǎn)替代的突破口之一。隨著Chiplet小芯片技術的發(fā)展以及國產(chǎn)化替代進程的加速,Chiplet為國產(chǎn)替代開辟了新思路。
當然,我們也必須承認,沒有事情是百分百的。
先進封裝產(chǎn)品清洗劑:
先進封裝產(chǎn)品芯片焊后封裝前,基板載板焊盤上的污染物有多種,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(huán)境中的濕氣,通電后發(fā)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(nèi)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(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)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(jù)主導,從產(chǎn)品失效情況來而言,焊后殘余物是影響產(chǎn)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(fā)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。
針對先進封裝產(chǎn)品芯片焊后封裝前,基板載板焊盤、電子制程精密焊后清洗的不同要求,合明科技在水基清洗方面有比較豐富的經(jīng)驗,對于有著低表面張力、低離子殘留、配合不同清洗工藝使用的情況,自主開發(fā)了較為完整的水基系列產(chǎn)品,精細化對應涵蓋從半導體封裝到PCBA組件終端,包括有水基清洗劑和半水基清洗劑,堿性水基清洗劑和中性水基清洗劑等。具體表現(xiàn)在,在同等的清洗力的情況下,合明科技的兼容性較佳,兼容的材料更為廣泛;在同等的兼容性下,合明科技的清洗劑清洗的錫膏種類更多(測試過的錫膏品種有ALPHA、SMIC、INDIUM、SUPER-FLEX、URA、TONGFANG、JISSYU、HANDA、OFT、WTO等品牌;測試過的焊料合金包括SAC305、SAC307、6337、925等不同成分),清洗速度更快,離子殘留低、干凈度更好。
【閱讀提示】
以上為本公司一些經(jīng)驗的累積,因工藝問題內(nèi)容廣泛,沒有面面俱到,只對常見問題作分析,隨著電子產(chǎn)業(yè)的不斷更新?lián)Q代,新的工藝問題也不斷出現(xiàn),本公司自成立以來不斷的追求產(chǎn)品的創(chuàng)新,做到與時俱進,熟悉各種生產(chǎn)復雜工藝,能為各種客戶提供全方位的工藝、設備、材料的清洗解決方案支持。
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