اخبار

Momentum در حال ایجاد پیوند هیبریدی مس است ، این فناوری می تواند راه را برای بسته های نسل بعدی 2.5D و 3D هموار کند.

کارخانه های ریخته گری ، فروشندگان تجهیزات ، سازمان های تحقیق و توسعه و دیگران در حال توسعه پیوند هیبریدی مس هستند ، این فرایند با استفاده از اتصالات اتصال مس به مس در بسته های پیشرفته ، پشته ها و پیوندها از بین می روند.هنوز در تحقیق و توسعه ، پیوند هیبریدی برای بسته بندی پهنای باند بیشتری را با قدرت کمتری نسبت به روش های موجود انباشته و اتصال فراهم می کند.اما اجرای پیوند هیبریدی نیز دشوارتر است.به علاوه ، فناوری های موجود ممکن است بیش از حد انتظار گسترش یافته و نقطه درج اتصال پیوندی را بیرون بکشند.

پیوند هیبریدی مس جدید جدید نیست.از سال 2016 ، فروشندگان حسگر تصویر CMOS با استفاده از فناوری پیوند ترکیبی ویفر به ویفر ، محصولات خود را شروع کردند.برای این منظور ، یک فروشنده یک ویفر منطقی را پردازش می کند.سپس ، فروشنده یک ویفر جداگانه را با پیکسل ها پردازش می کند.این دو ویفر با استفاده از اتصالات خوب مس به مس پیوند خورده اند.تراشه های جداگانه بر روی ویفر قرار گرفته و حسگرهای تصویر CMOS را تشکیل می دهند.

اتصال پیوندی تقریباً به همان روش برای بسته بندی پیشرفته عمل می کند ، اما پیچیده تر است.فروشندگان در حال کار بر روی تغییرات متفاوتی به نام پیوند دیافراگم به ویفر هستند ، جایی که شما در اثر قرار گرفتن در معرض و یا قالب های دیگر می میرد.استفان هیبرت ، مدیر ارشد بازاریابی در KLA ، گفت: "ما در حال مشاهده شتاب قوی صنعت برای توسعه پیوند هیبریدی از طریق ویفر هستیم.""مزایای اصلی پیوند ترکیبی die-to-wafer از قابلیت ادغام ناهمگن تراشه های اندازه های مختلف است."

این نسخه بسته بندی پیشرفته را به سطح بعدی می رساند.در یک نمونه از بسته بندی پیشرفته امروزی ، فروشندگان می توانند یک پشته DRAM چند منظوره را در یک بسته ادغام کنند و قالب ها را با استفاده از طرح های اتصال متصل موجود به یکدیگر متصل کنند.با اتصال هیبریدی ، قالبهای DRAM با استفاده از اتصالات خوب مس به مس اتصال می یابند و پهنای باند بیشتری را امکان پذیر می کنند.این روش همچنین می تواند برای منطق پیشرفته روی انباشت حافظه و سایر ترکیبات استفاده شود.

گویلیان گائو ، مهندس برجسته Xperi ، در ارائه اخیر خود گفت: "این برنامه برای بسیاری از برنامه های مختلف پتانسیل دارد.""مثالهای کاربردی شامل DRAM سه بعدی ، ادغام ناهمگن و تفکیک تراشه است."

این یک روند چالش برانگیز است.پیوند هیبریدی Die-to-wafer نیاز به قالب بکر ، تجهیزات پیشرفته و برنامه های ادغام بی عیب و نقص دارد.اما اگر فروشندگان بتوانند این کار را انجام دهند ، این فناوری می تواند گزینه جذابی برای طراحی های پیشرفته تراشه باشد.

به طور سنتی ، برای پیشبرد طراحی ، صنعت یک سیستم بر روی تراشه (SoC) را توسعه می دهد ، جایی که شما عملکردهای مختلف را در هر گره کوچک می کنید و آنها را در قالب یکپارچه قرار می دهید.اما این رویکرد در هر گره پیچیده تر و گرانتر می شود.در حالی که برخی این مسیر را ادامه می دهند ، بسیاری به دنبال گزینه های دیگری هستند.یکی از راه های به دست آوردن مزایای مقیاس گذاری ، جمع آوری تراشه های پیچیده در یک بسته پیشرفته سنتی است.بسته بندی پیشرفته با استفاده از اتصال هیبریدی گزینه دیگری است.

GlobalFoundries ، اینتل ، سامسونگ ، TSMC و UMC همه در حال کار بر روی پیوند هیبریدی مس برای بسته بندی هستند.ایمک و لتی هم همینطور.علاوه بر این ، Xperi در حال توسعه نسخه پیوند هیبریدی است.Xperi فناوری را به دیگران مجوز می دهد.

 

بسیاری از گزینه های بسته بندی
تعدادی از انواع بسته های IC در بازار وجود دارد.یکی از راه های تقسیم بندی بازار بسته بندی ، نوع اتصال متقابل است که شامل سیم باند ، فلیپ تراشه ، بسته بندی در سطح ویفر (WLP) و ویاس از طریق سیلیکون (TSV) است.از اتصال متصل برای اتصال یک قالب به دیگری در بسته بندی استفاده می شود.TSV ها بیشترین تعداد ورودی / خروجی را دارند و پس از آن WLP ، تراشه فلیپ و سیم باند قرار دارند.پیوند هیبریدی ، اتصال تازه وارد ، دارای تراکم بیشتری نسبت به TSV است.

براساس TechSearch ، 75 تا 80 درصد بسته های امروزی بر اساس اتصال سیم است.اتصال دهنده های سیم با استفاده از سیم های ریز یک تراشه را به تراشه یا بستر دیگر بخیه می زنند.اتصال سیم برای بسته های کالا و انباشته شدن حافظه استفاده می شود.

در تراشه تلنگر ، دریایی از برجستگی های لحیم کاری بزرگتر ، یا برجستگی ها و ستون های کوچک مسی ، با استفاده از مراحل مختلف فرآیند ، در بالای تراشه تشکیل می شود.سپس دستگاه ورق می خورد و روی یک قالب یا تخته جداگانه سوار می شود.برجستگی ها روی بالشتک های مسی فرود می آیند و یک اتصال الکتریکی ایجاد می کنند.اتصال قالب ها با استفاده از سیستمی به نام ویفر باندر انجام می شود.

در همین حال ، WLP بسته های قالب را در حالی که روی ویفر است ، بسته بندی می کند.Fan-out یکی از انواع WLP است.کلیف مک کولد گفت: "(بسته بندی در سطح ویفر) ما را قادر می سازد اتصالات دو بعدی کوچکتر ایجاد کنیم که توزیع مجدد خروجی قالب سیلیکون را به یک منطقه بزرگتر انجام دهند ، این امر باعث تراکم ورودی / خروجی بالاتر ، پهنای باند بالاتر و عملکرد بالاتر برای دستگاه های مدرن می شود." یک دانشمند تحقیقاتی در Veeco ، در یک ارائه در ECTC.

در همین حال ، TSV ها در بسته های سطح بالا 2.5D / 3D استفاده می شوند.در 2.5D ، قالب ها بر روی یک interposer انباشته می شوند ، که شامل TSV است.اینترپوزر به عنوان پلی بین تراشه ها و یک برد عمل می کند ، که ورودی / خروجی و پهنای باند بیشتری را فراهم می کند.

نسخه های مختلف بسته های 2.5D و 3D وجود دارد.حافظه پهنای باند (HBM) ، که DRAM را روی هم قرار می دهد ، یک نوع بسته سه بعدی است.انباشت منطق بر روی منطق یا منطق در حافظه ، در حال ظهور است."منطق انباشت منطق هنوز هم گسترده نیست.منطق حافظه چیزی است که در حال پایین آمدن است. ”گفت Ramune Nagisetty ، مدیر فرآیند و ادغام محصولات اینتل.

در بسته بندی ، آخرین کلمه حرفهای کوچک است.چیپل ها فی نفسه نوع بسته بندی نیستند.با تراشه ها ، یک تراشه ساز ممکن است منویی از قالب های مدولار یا تراشه در کتابخانه داشته باشد.مشتریان می توانند تراشه ها را مخلوط و مطابقت دهند و آنها را با استفاده از یک طرح اتصال به مرگ در یک بسته به یکدیگر متصل کنند.

Chiplets می تواند در یک نوع بسته موجود یا یک معماری جدید قرار داشته باشد.والتر نگ ، معاون توسعه تجارت در UMC ، گفت: "این یک روش معماری است.""این بهینه سازی محلول سیلیکون برای کار مورد نیاز است.همه اینها از نظر عملکرد ، سرعت ، گرما یا قدرت آن ملاحظه می شوند.این نیز بسته به نوع رویکرد شما دارای فاکتور هزینه است. "

برای پیشرفته ترین بسته های 2.5D و 3D امروزی ، فروشندگان از طرح های اتصال متقابل موجود و اتصال دهنده های ویفر استفاده می کنند.در این بسته بندی ها ، قالب ها با استفاده از میکرولبوم ها و ستون های مس انباشته و بهم متصل می شوند.بر اساس مواد لحیم کاری ، دست اندازها و ستون ها اتصالات کوچک و سریع الکتریکی بین دستگاه های مختلف را فراهم می کنند.

پیشرفته ترین میکرو آلبوم ها / ستون ها ، ساختارهای ریزی با زمین های 40 میکرومتر تا 36 میکرومتر هستند.زیر و بم به یک فضای مشخص گفته می شود.یک زمین 40μm شامل یک ستون مس 25μm در اندازه با فاصله 15μm است.

برای نیازهای دقیق ، صنعت از اتصال فشرده سازی حرارتی (TCB) استفاده می کند.یک اتصال دهنده TCB یک قالب را برمی دارد و دست اندازها را با آنهایی که از قالب دیگری هستند تراز می کند.این ناهمواری ها را با استفاده از نیرو و گرما پیوند می دهد.

TCB اما یک روند کند است.علاوه بر این ، برجستگی ها و ستون های مس به مرزهای فیزیکی خود نزدیک می شوند.برخی معتقدند که این محدوده حدود 20 میکرون است.

برخی در تلاش برای افزایش سطح دست انداز هستند.Imec در حال توسعه یک فناوری است که با استفاده از TCB امروزی زمین های با دست انداز 10 میکرومتر را امکان پذیر می کند.7μm و 5μm در تحقیق و توسعه هستند.

زمین های دست انداز 40 میکرومتر فعلی دارای مواد لحیم کاری کافی برای جبران تغییرات جریان هستند."در هنگام مقیاس گذاری تا سطح 10μm و پایین ، دیگر این مورد وجود ندارد.در میکرو آلبومهای ریز مرتب ، بازده الکتریکی و تشکیل خوب مفصل به شدت به دقت ، عدم انطباق و شیب ابزار TCB و میزان تغییر شکل لحیم بستگی دارد. "جابر درخشنده ، دانشمند ارشد Imec ، در مقاله کنفرانس اخیر ECTC.

برای توسعه میکروبامپ ، Imec یک فرایند جداکننده فلز را توسعه داده است.مانند گذشته ، میکروبومپ ها هنوز روی قالب تشکیل می شوند.در فرآیند Imec ، میکرو آلبوم های ساختگی فلزی نیز روی قالب ایجاد می شوند.برجستگی های ساختگی شبیه تیرهای ریزی هستند که ساختار را بالا نگه می دارند.

"یک میکروبامپ اسپیسر فلزی ساختگی به منظور انعطاف پذیری خطای شیب ابزار TCB و کنترل تغییر شکل لحیم ، به انباشته شدن قالب دیافراگم 3D تبدیل شده است ، به طوری که مقاومت الکتریکی و کیفیت اتصال اتصالات برای مکان های مختلف پیوند یکسان است. می میرد ، "درخشنده گفت.

پیوند هیبریدی چیست؟
در برخی از زمان ها ، میکروبومپ ها / ستون ها و TCB ممکن است بخار خود را تمام کنند.این همان جایی است که پیوند هیبریدی مس در آن جای می گیرد. انتظار می رود پس از برخورد فن آوری میکروبامپ به دیواره ، یا حتی قبل از آن وارد شود.

میکرو آلبوم ها به این زودی از بین نمی روند.هر دو فناوری - میکروبامپ و پیوند هیبریدی - جایگاهی در بازار خواهند داشت.این به برنامه بستگی دارد.

پیوندهای ترکیبی در حال افزایش است.TSMC ، جدی ترین طرفدار ، در حال کار بر روی یک فناوری به نام System on Integrated Chip (SoIC) است.با استفاده از اتصال هیبریدی ، فناوری SoIC TSMC زمین های اتصال زیر 10 میکرومتر را امکان پذیر می کند.گفته می شود SoIC دارای 0.25X سطح افزایش سطح ضربه نسبت به طرح های موجود است.یک نسخه با چگالی بالا بیش از 10X سرعت ارتباط تراشه به تراشه را با حداکثر تراکم پهنای باند 20000X و بهره وری انرژی 20X را امکان پذیر می کند.

که برای تولید در سال 2021 در نظر گرفته شده است ، SoIC می تواند مکعب های حافظه HBM و SRAM ریز سطح و همچنین معماری تراشه های سه بعدی را فعال کند.در مقایسه با HBM های امروز ، "مک مک حافظه DRAM با یکپارچه SoIC می تواند تراکم حافظه ، پهنای باند و بازده انرژی بیشتری را ارائه دهد" ، MF Chen ، محقق در TSMC ، در مقاله اخیر گفت.

TSMC در حال توسعه اتصال پیوندی تراشه به ویفر است.اتصال ویفر به خودی خود موضوع جدیدی نیست و سالهاست که در MEMS و سایر برنامه ها استفاده می شود.پیوند ویفر انواع مختلفی دارد.شیائو لیو ، یک شیمی دان ارشد تحقیقات در Brewer Science ، در یک سخنرانی گفت: "ساخت و بسته بندی سیستم های میکروالکترونیک و میکروالکترومکانیکی به اتصال دو بستر یا ویفر متکی است.""در فرایندهای ساخت سیستم میکروالکترومکانیکی (MEMS) ، ویفر دستگاه به ویفر دیگری متصل می شود تا از ساختار حساس MEMS محافظت کند.فن آوری های اتصال مستقیم مانند اتصال پیوندی و اتصال آندی یا فن آوری اتصال غیرمستقیم مانند eutectic فلز ، اتصال حرارتی و کمپرسور چسب از روش های معمول برای خدمت به صنعت ریز الکترونیک هستند.استفاده از چسب اتصال به عنوان واسطه بین دو بستر امکان پردازش انعطاف پذیر با چندین مزیت را فراهم می کند. "

پیوند هیبریدی مس برای اولین بار در سال 2016 ظاهر شد ، زمانی که سونی از فناوری سنسورهای تصویر CMOS استفاده کرد.سونی این فناوری را از Ziptronix که اکنون بخشی از Xperi است ، مجوز گرفت.

برای این برنامه ، فناوری Xperi Direct Bond Interconnect (DBI) نامیده می شود.DBI در یک پارچه سنتی انجام می شود و شامل یک فرآیند اتصال ویفر به ویفر است.در جریان ، یک ویفر پردازش می شود و سپس لنت های فلزی روی سطح فرو می روند.سطح برنامه ریزی شده و سپس فعال می شود.

یک ویفر جداگانه نیز فرایند مشابهی را طی می کند.ویفرها با استفاده از یک فرآیند دو مرحله ای پیوند می خورند.این پیوند دی الکتریک به دی الکتریک است و به دنبال آن اتصال فلز به فلز ایجاد می شود.

توماس اورمان ، مدیر توسعه تجارت در EV Group ، گفت: "به طور کلی ، ویفر به ویفر روش انتخابی برای تولید دستگاه است ، جایی که ویفرها در کل جریان فرآیند در یک محیط جلویی باقی می مانند.""در این حالت ، آماده سازی ویفر برای اتصال هیبریدی چالش های متعددی در قوانین طراحی رابط ، تمیزی ، انتخاب مواد همراه با فعال سازی و ترازبندی دارد.هر ذره ای روی سطح اکسید خلا 100 تا 1000 برابر بزرگتر از اندازه ذرات ایجاد می کند. "

هنوز هم این فناوری برای حسگرهای تصویر اثبات شده است.اکنون ، دستگاه های دیگر در حال کار هستند.Uhrmann گفت: "دستگاه های دیگری نیز برای دنبال کردن مانند SRAM انباشته شده برای پردازشگرها در نظر گرفته شده است."

پیوند ترکیبی برای بسته بندی
برای بسته بندی تراشه های پیشرفته ، این صنعت همچنین در حال کار بر روی پیوند ترکیبی مسی به ویفر و مایل به قالب است.این شامل انباشته شدن یک قالب روی ویفر ، یک قالب روی یک interposer یا یک قالب بر روی قالب است.

این دشوارتر از اتصال ویفر به ویفر است.Uhrmann گفت: "برای پیوند هیبریدی قالب به ویفر ، زیرساخت های لازم برای مدیریت قالب بدون جمع کننده ذرات و همچنین توانایی اتصال قالب ها ، یک چالش اساسی است.""در حالی که طراحی رابط و پیش پردازش برای سطح قالب می تواند از سطح ویفر کپی شده و / یا سازگار شود ، چالش های متعددی در استفاده از قالب وجود دارد.به طور معمول ، فرآیندهای برگشتی ، از قبیل قیمت گذاری ، جابجایی قالب و حمل و نقل قالب روی قاب فیلم ، باید با سطح تمیز جلویی سازگار شوند ، که باعث می شود بازده اتصال بالا در سطح قالب باشد.

اورمان گفت: "ویفر به ویفر در حال کار است.""وقتی به کار مهندسی نگاه می کنم و می فهمم که توسعه ابزار به کجا می رود (برای تراشه به ویفر) ، این یک کار ادغام بسیار پیچیده است.افرادی مانند TSMC صنعت را تحت فشار قرار می دهند.بنابراین ، ما آن را خواهیم دید.در تولید ، بیانیه بندر امن تر جایی در سال 2022 یا 2023 است. به طور بالقوه ، ممکن است کمی زودتر باشد. "

پیوند ترکیبی برای بسته بندی از راه های دیگر متفاوت است.به طور سنتی ، بسته بندی IC در OSAT یا خانه بسته بندی انجام می شود.در پیوند هیبریدی مس ، فرآیند در یک اتاق تمیز در یک پارچه ویفر انجام می شود ، نه یک OSAT.

برخلاف بسته بندی سنتی ، که با نقص در اندازه μm سرو کار دارد ، اتصال پیوندی به نقص در مقیاس نانومتر کوچک حساس است.برای جلوگیری از ایجاد اختلال در روند نقص ریز ، یک اتاق تمیز در کلاس فاب مورد نیاز است.

کنترل نقص در اینجا بسیار مهم است."از آنجا که فرآیندهای پیشرفته بسته بندی به طور فزاینده ای پیچیده و ویژگی های مربوط به آن به طور فزاینده ای کوچک تر می شود ، نیاز به کنترل موثر فرآیند همچنان در حال افزایش است.هزینه شکست با توجه به این که این فرآیندها از قالب خوب و گران قیمت استفاده می کنند ، زیاد است. "گفت تیم اسکونز ، معاون تحقیق و توسعه در CyberOptics."بین اجزا ، برجستگی هایی برای ایجاد اتصالات الکتریکی عمودی وجود دارد.کنترل ارتفاع دست انداز و همسطح بودن برای اطمینان از اتصالات قابل اعتماد بین اجزای انباشته حیاتی است. "

در واقع ، مرگ خوب شناخته شده (KGD) حیاتی است.KGD یک قطعه بسته بندی نشده یا یک قالب لخت است که با مشخصات خاصی مطابقت دارد.بدون KGD ، بسته ممکن است از بازده کم رنج ببرد یا از کار بیفتد.

KGD برای بسته بندی خانه ها مهم است."ما قالب های برهنه دریافت می کنیم و آنها را در بسته قرار می دهیم تا محصولی با قابلیت ارائه دهیم.مردم از ما می خواهند که بازده بسیار بالایی را ارائه دهیم. ”در یک رویداد اخیر ، لیهونگ کائو ، مدیر مهندسی و بازاریابی فنی در ASE گفت."بنابراین با توجه به مرگ خوب شناخته شده ، ما می خواهیم آن را به طور کامل با عملکرد خوب آزمایش کنیم.ما می خواهیم 100٪ باشد. "

با این وجود ، جریان پیوند ترکیبی قالب به ویفر مشابه فرآیند ویفر به ویفر است.تفاوت عمده این است که تراشه ها با استفاده از اتصال دهنده های پرسرعت تراشه ، روی قطعات متصل کننده یا سایر قالب ها قرار می گیرند.

 

کل فرآیند از پارچه شروع می شود ، جایی که تراشه ها با استفاده از تجهیزات مختلف روی ویفر پردازش می شوند.آن قسمت از پارچه را خط انتهای خط (FEOL) می نامند.در اتصال هیبریدی ، دو یا چند ویفر در طول جریان پردازش می شوند.

سپس ویفرها به قسمت جداگانه ای از پارچه به نام backend-of-the-line (BEOL) حمل می شوند.ویفرها با استفاده از تجهیزات مختلف در BEOL تحت یک فرآیند damascene قرار می گیرند.

فرآیند تک داماسکن یک فناوری بالغ است.اصولاً یک ماده اکسید روی ویفر رسوب می کند.ویاهای ریز در مواد اکسید نقش و نگار می شوند.ویاس ها با استفاده از یک فرآیند رسوب با مس پر می شوند.

این ، به نوبه خود ، اتصالات مس یا پدهایی را در سطح ویفرها ایجاد می کند.لنت های مس نسبتاً بزرگ هستند و در مقیاس μm اندازه گیری می شوند.این فرآیند تا حدی شبیه تولید تراشه پیشرفته امروزی در پارچه ها است.برای تراشه های پیشرفته ، تفاوت عمده این است که اتصالات اتصال مس در مقیاس نانو اندازه گیری می شود.

این تنها آغاز فرآیند است.در اینجا فرآیند پیوند هیبریدی مس جدید قالب به ویفر Xperi آغاز می شود.برخی دیگر از جریانهای مشابه یا کمی متفاوت استفاده می کنند.

اولین مرحله در فرآیند قالب گیری ویفر Xperi صیقل دادن سطح ویفرها با استفاده از پرداخت مکانیکی شیمیایی (CMP) است.CMP در سیستمی انجام می شود که با استفاده از نیروهای شیمیایی و مکانیکی سطح را صیقل می دهد.

در طی مراحل ، لنت های مسی روی سطح ویفر کمی فرو رفته اند.هدف دستیابی به یک فرو رفتگی کم عمق و یکنواخت است که می تواند بازده خوبی داشته باشد.

CMP فرایند دشواری است.اگر سطح بیش از حد صیقل داده شود ، فرورفتگی پد مسی بیش از حد بزرگ می شود.برخی از لنت ها ممکن است در طی فرآیند اتصال به هم متصل نشوند.در صورت پرداخت ناچیز ، باقیمانده مس می تواند شورت برقی ایجاد کند.

یک راه حل وجود دارد.Xperi قابلیت های CMP 200 و 300 mm را توسعه داده است.لورا میرکریمی ، معاون مهندسی Xperi ، گفت: "فناوری CMP در دهه گذشته با نوآوری در زمینه طراحی تجهیزات ، گزینه های دوغاب و مانیتورهای درون فرآیند ، به منظور امکان پذیر کردن فرآیندهای قابل تکرار و قوی با کنترل دقیق ، پیشرفت چشمگیری داشته است."

سپس ، ویفرها تحت یک مرحله اندازه گیری قرار می گیرند ، که توپوگرافی سطح را اندازه گیری و مشخص می کند.از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) و سایر ابزارها برای توصیف سطح استفاده می شود.AFM از یک کاوشگر کوچک برای امکان اندازه گیری در سازه ها استفاده می کند.علاوه بر این ، از سیستم های بازرسی ویفر نیز استفاده می شود.

این بخش مهمی از روند کار است.هیبرت از KLA گفت: "برای اتصال هیبریدی ، مشخصات سطح ویفر پس از تشکیل پد داماسکن باید با دقت زیر نانومتر اندازه گیری شود تا اطمینان حاصل شود که لنت های مس نیاز به فرورفتگی یا برآمدگی مورد نیاز را دارند.""چالش های عمده فرآیند پیوند هیبریدی مس شامل کنترل نقص سطح برای جلوگیری از حفره ها ، کنترل مشخصات سطح سطح نانومتر برای پشتیبانی از تماس پد پیوند هیبریدی قوی و کنترل ترازبندی لنت های مس در قالب بالا و پایین است.همانطور که مدارهای پیوند هیبریدی کوچکتر می شوند ، به عنوان مثال ، کمتر از 2μm در جریان ویفر به ویفر یا کمتر از 10μm در جریان های ویفر ، این نقص سطح ، مشخصات سطح و ترازبندی صفحه باند حتی بیشتر قابل توجه می شوند. "

شاید این کافی نباشد.در برهه ای از این جریان ، برخی ممکن است یک مرحله کاوشگر را در نظر بگیرند.ایمی لئونگ ، معاون ارشد رئیس جمهور در FormFactor ، گفت: "بررسی مستقیم روی لنت های مس یا دست اندازهای مس به طور سنتی غیرممکن تلقی می شود.""نگرانی اصلی این است که چگونه برق برق بین نوک های پروب و برجستگی ها برقرار شود."

برای این منظور ، FormFactor یک طرح نوک پروب مبتنی بر MEMS ، اسکیت لقب داده است.نوک همراه با نیروی تماس کم ، به آرامی لایه اکسیداسیون را می شکافد تا تماس الکتریکی با برجستگی ایجاد کند.

مراحل بیشتر
به دنبال مرحله اندازه گیری ، ویفرها تحت یک فرآیند تمیز کردن و بازسازی قرار می گیرند.مرحله آنیل در فرایند دسته ای و با انبوه ویفرهای دارای قالب در قسمت بالا انجام می شود.

سپس ، تراشه ها با استفاده از یک تیغه یا سیستم مجهز به مخفی کاری لیزر ، روی ویفر خرد می شوند.این ، به نوبه خود ، فرد را برای بسته بندی ایجاد می کند.روند تک آهنگ قالب چالش برانگیز است.این می تواند ذرات ، آلاینده ها و نقص لبه ایجاد کند.

هیبرت از KLA گفت: "برای پیوند هیبریدی قالب به ویفر ، ویزینگ قیمتی و دست زدن به قالب منابع اضافی برای تولید ذرات اضافه می کند که باید مدیریت شود.""قیمت گذاری پلاسما به دلیل سطح بسیار پایین تری از آلودگی ذرات ، در حال بررسی طرح های پیوند ترکیبی مرد به ویفر است."

مرحله پیوند بعدی است.در حال کار ، یک چسب دهنده فلیپ تراشه قالب را مستقیماً از یک قاب قیمتی انتخاب می کند.سپس ، سیستم قالب را روی ویفر میزبان یا قالب دیگری قرار می دهد.این دو ساختار بلافاصله در دمای اتاق بهم پیوند می خورند.در پیوند هیبریدی مس ، تراشه ها یا ویفرها با استفاده از پیوند دی الکتریک به دی الکتریک پیوند می خورند و به دنبال آن اتصال فلز به فلز انجام می شود.

این روند برخی از چالش ها را نشان می دهد ، یعنی دقت تراز بندی اوراق قرضه.در بعضی موارد ، دقت ترازو به ترتیب چندین میکرون است.این صنعت قابلیت زیر میکرومتر را می خواهد.

"در حالی که هم ترازی قالب ها و همچنین توان عملیاتی یک چالش مهندسی است ، اتصال دهنده های تراشه فلیپ در حال حاضر یک گام شگرف به جلو برداشته اند.هنوز چالش حمل و نقل با همان سطح پاکیزگی برای کل جمعیت وجود دارد. ”اورهمان گفت: گروه EV."اتصال ویفر به ویفر به نیازهای کمتر از 100 نانومتر همپوشانی منتقل می شود و بنابراین برای گره های پیشرفته واجد شرایط است.برای ویفر از نوع die ، به طور معمول بین دقت و توان عملیاتی وابستگی وجود دارد ، جایی که دقت بالاتر با کارایی کمتری از جمعیت معامله می شود.از آنجایی که ابزارها برای فرآیندهای بازگشتی مانند لحیم کاری و اتصال باند حرارتی بهینه شده اند ، مشخصات 1 میکرومتر برای مدت طولانی به اندازه کافی خوب بود.پیوند ترکیبی قالب به ویفر طرح های تجهیزات را تغییر داد ، که با دقت و تمیز بودن تجهیزات ایجاد می شود.ابزارهای نسل آینده دارای مشخصات زیر دقت 500 نانومتر هستند. "

صنعت در حال آماده سازی اوراق مشارکت است.در ECTC ، BE Semiconductor (Besi) اولین نتایج نمونه اولیه پیوند دهنده تراشه به ویفر ترکیبی با اهداف مشخصات نهایی 200 نانومتر در 3 σ ، محیط اتاق تمیز ISO 3 با 2000 UPH برای لایه های ویفر 300 میلی متر را ارائه داد.

"این ماشین شامل جدول ویفر جز component (زیر منطقه کار) ، جدول ویفر بستر ، و دو سیستم آینه کاری انتخاب و مکان (شامل تلنگر ، دوربین ها و سرهای پیوند متحرک) است که به طور همزمان بر روی یک لایه و ویفر جز component برای توان عملیاتی مضاعف ، "Birgit Brandstätter ، مدیر بودجه تحقیق و توسعه در Besi ، در مقاله گفت.

دستگاه دارای یک مرحله ورودی است ، جایی که ژورنال ها برای لایه های زیرین (میزبان) و ویفرهای م componentلفه وارد می شوند.اینها به ناحیه کار دستگاه وارد می شوند.ویفر میزبان به "جدول بستر" منتقل می شود.ویفر جز component به "جدول ویفر" واقع در زیر "جدول بستر" منتقل می شود.مرگ از ویفر اجزا component برداشته شده و بر روی ویفر بستر قرار می گیرد.

"یک چرخه انتخاب و مکان با تشخیص جز component در ویفر م componentلفه با دوربین ویفر شروع می شود.Brandstätter گفت ، یک تراشه جداگانه انتخاب می شود ، با سوزن های اجکتور خارج می شود ، با تلنگر (چپ یا راست) برداشته ، ورق می زند و به ابزار انتخاب و مکان (طرف مربوطه) منتقل می شود. ""بعد ، سر پیوند قالب را بر روی دوربین رو به بالا (جز component) حرکت می دهد که موقعیت دقیق قالب را بر روی ابزار انتخاب و محل تعیین می کند.از این پس ، سر پیوند به موقعیت بستر حرکت می کند و دوربین بستر (رو به پایین) موقعیت اتصال دقیق روی بستر را تشخیص می دهد.ترازبندی زیر میکرومتر با درایوهایی که با پیزو فعال می شوند انجام می شود و برای بهینه سازی بیشتر موقعیت قالب از ترازبندی درجا هنگام حرکات دقت استفاده می شود.سرانجام ، سر پیوند با نیروی پیوند انتخاب شده و تأخیر پیوند ، قالب را بر روی موقعیت اتصال قرار می دهد.این چرخه به صورت موازی برای سمت چپ و راست انجام می شود و تا زمان پر شدن کامل یک بستر تکرار می شود. "

به گفته این شرکت ، دستگاه به طور خودکار ویفرهای بستر و اجزا را در صورت نیاز برای جریان تولید تغییر می دهد.به گفته این شرکت ، برای دستیابی به دقت بالا ، سخت افزار همراستایی و اپتیک جدید برای هم ترازی سریع ، قوی و بسیار دقیق راه اندازی شده است.

هنوز هم جنگ تمام نشده است.خطاهای تراز ممکن است ظاهر شوند.نقص ممکن است ایجاد شود.همانند سایر دستگاه ها و بسته ها ، بسته های ترکیبی 2.5D و 3D احتمالاً مراحل آزمایش و بازرسی بیشتری را طی می کنند.حتی در آن صورت ، یک مرگ بد می تواند بسته را از بین ببرد.

نتیجه
واضح است که اتصال پیوندی یک فن آوری امکان پذیر است.این می تواند کلاس جدیدی از محصولات را تخم ریزی کند.

اما مشتریان باید گزینه ها را بسنجند و بیشتر به جزئیات بپردازند.به آسانی به نظر نمی رسد. (از مارک لاپدوس)