Технологии трёхмерной упаковки

Увеличение скорости компоновки, оптимизация размеров для более плотного монтажа, а также многофункциональность – основные факторы дальнейшего развития электронных компонентов. Таким образом, компоновка интегральных схем по технологии 3D-интеграции, сыграет в будущем важную роль при сборке микропроцессоров, запоминающих устройств, датчиков изображения, ИК-излучения и т.д.

Для обеспечения надёжного термического, электрического и механического соединения, применяемые технологии монтажа должны быть приспособлены к конкретному размеру компонента и шагу контактов.При большом количестве контактов, малом шаге и низком вертикальном расстоянии между компонентами необходимо иметь Flip-Chip – установку или установку для монтажа кристаллов, способную высокоточно позиционировать компонент параллельно подложке и осуществлять соединение, применяя высокую силу прижима.

Перейти к документу: Доклад об использовании технологий 3D-упаковки на установке FINEPLACER® sigma

В чём сложность?

  • Результативная точность монтажа: 1-3 мкм
  • Сила прижима до 1000 Н
  • Копланарное позиционирование даже при работе с шариковыми контактами (шарик на шарик)
  • Реализация контакта для сотни тысяч входов и выходов одновременно
  • Малый шаг, мельчайший диаметр и низкое вертикальное расстояние шариковых выводов
  • Монтаж компонентов при помощи предварительного нанесения непроводящей плёнки

Технологии для 3D – интеграции

Термокомпрессия с применением непроводящей плёнки

Так как подзаливка тончайших (100 мкм) кристаллов, сложенных в стек, является очень сложным процессом, метод предварительного нанесения непроводящих плёнок (NCF) на кремниевую пластину играет всё более важную роль. Монтаж осуществляется путём чёткого воздействия силы прижима, температуры и последующего оплавления плёнки.

Монтаж при взаимной диффузии жидкость – твёрдое тело (SLID – Bonding)

Жидкофазные соединения (TLP-Bonding), как и соединения осуществлённые при взаимной диффузии на границе раздела «жидкость - твёрдое тело», становятся всё важнее для многокристалльного монтажа. Во время такого процесса легкоплавкий припой нагревается между двумя тугоплавкими металлами. Таким образом образуется интерметаллическая фаза с точкой оплавления превосходящей точку оплавления легкоплавкого припоя. Благодаря такому эффекту, эта технология идеально подходит для многоуровневых термопроцессов и приложений с экстремальными температурами.

Термокомпрессионная сварка (металл на металл)

Пайка металла на металл особо актуальна для корпусирования интегральных схем, а именно для датчиков изображения, т.к. там широко применяется медь. Высокая электрическая и тепловая проводимость являются основными достоинствами этого материала. Технология термокомпрессионной сварки (Cu-Cu) позволяет использовать эти преимущества.

Пайка эвтектическим припоем

Пайка эвтектическим сплавом, наверное, самая распространённая технология монтажа. При этом несколько кристаллов накладываются друг на друга и соединяются методом пайки оплавлением припоя или нижнего награвателя.

Whitepaper: Evaluation Report 3D Packaging Technologies on FINEPLACER® sigma

Tougher requirements related to the request for smaller, lighter and multi-functional electronic devices impose increased demands on IC packagings. Ever more complex circuitry, fine pitch and micro bump designs and die stacking are examples of how the industry meets these demands.

Finding a suitable process technology for 3D packaging can be a challenge. This paper provides information about various connection methods predominantly used in today's 3D packaging.

In comprehensive trials, various dies characterized by high bump count (up to 143,000), fine pitch (down to 25 µm) and small bump diameter (down to 13 µm) was placed on a substrate using a FINEPLACER® sigma. This whitepaper describes test procedures for different 3D integration technologies and presents utilized process parameters and results.

Registration for Whitepaper Download

Name
Business Email
Senden
captcha
Spinner