Новости

HOREXS ультра тонкий изготовитель pcb, которое производит pcb субстрата IC для пакета/испытания IC, собрание IC.

Несколько поставщиков поднимают рывком вверх новое оборудование осмотра основанное на технологиях ультракрасных, оптически, и рентгеновского снимка в усилии уменьшить дефекты в настоящих и будущих пакетах IC.

Пока вся из этих технологий необходима, они также комплементарны. Никто инструмент не может соотвествовать все осмотра дефекта. В результате упаковывая поставщики могут купить больше и различные инструменты.

В течение многих лет, пакеты были относительно просты. Когда дефекты подрезали вверх в пакетах на различных шагах во время производства, оборудование осмотра имело меньшую тревогу в обнаружении дефектов потому что больше всего был относительно большим.

Различный рассказ сегодня. Самые последние обломоки более быстры и более сложны. Для того чтобы оптимизировать представление этих обломоков, индустрия требует новых и лучших пакетов с хорошими электрическими характеристиками, более небольшими форм-факторами, и больше I/Os. В ответе, упаковывая поставщики начинали ассортимент новых и сложных предварительных типов пакета.

По мере того как упаковка будет более сложной, и использована в рынках где надежность критическая, обнаружение дефектов будет более важным. Но оно также будет более трудным по мере того как дефекты более небольшие и более крепко найти. «Более небольшие особенности и новые материалы двигая в ценную упаковку. Это управляет потребностью для осмотра с более высококачественными требованиями,» сказал Pieter Vandewalle, генеральный директор для разделения ICOS на KLA.

Другие соглашаются. «Больше плашек управляют интеграцией высок-плотности упаковывая. Больше соединений управляют более точными трассировками и более плотными тангажами рему. И эта сложность управляет потребностью к больше осмотра,» сказал Eelco Bergman, старший директор продаж и развития биснеса на ASE. «Кроме увеличивая проблем процесса связанных с изготовлением этих сложных пакетов, также увеличенная потребность для встроенного управления производственным процессом и осмотра должных к высокой цене потери выхода связанной со множественными и предварительными отростчатыми приборами узла будучи интегрированными в эти пакеты.»

Для того чтобы соотвествовать эти, упаковывая поставщикам вероятно будет нужно традиционное оптически оборудование осмотра так же, как другие типы инструмента. «По мере того как повышения сложности и плотности пакета, оптически осмотр самостоятельно нет достаточно,» Bergman сказало. «В течение многих лет, упаковочная промышленность имела ряд вариантов доступных, включая рентгеновский снимок и C-SAM (confocal просматривая акустическую микроскопию). Но часто, эти инструменты лучше одеты для процесса контроля образца и анализа отказа чем встроенное управление производственным процессом. С потенциально высокой ценой связанной с отказами потери выхода собрания или теста или надежности пост-собрания, увеличивая потребность для высокоскоростных, встроенных инструментов метрологии — идеально с возможностями предварительного машинного обучения аналитическими которые могут контролировать процесс и обнаруживать отростчатое смещение на основание в реальном времени. Этот путь, акцию в исправление можно принять перед этим процессом выходит из-под контроля и дефекты происходят. Это особенно истинно для применений высоко-надежности, как автомобильные приборы, где вам нужно обнаружить потенциально скрытые дефекты. Это вероятно примет ряд решений.»

К счастью, несколько новых систем контроля в работах. Среди их:

На нововведение и KLA поднимайте рывком вверх новые основанные на оптически системы контроля для упаковки. Эти системы включают алгоритмы машинного обучения, которые используют быстро методы отождествления с образцом для того чтобы помочь обнаружить местонахождение дефекты.
Компании грузят новые инструменты рентгеновского снимка.
Другие технологии также грузят.

Упаковывая ландшафт

Запроектированы, что растет на уровне вафл упаковывая рынок осмотра от $208 миллионов в 2019 до около $223 миллиона в 2020, согласно Bob Джонсону, аналитик с Gartner. Диаграммы не включают системы контроля на уровне плашки. «Оптически все еще самая большая технология,» Джонсон сказал. «Которое также истинно для осмотра плашки или на уровне пакет.»

Между тем, взрыв новых применений в рынке, как 5G и AI. К тому же, традиционные применения, как автомобильное, вычислять, и чернь, продолжаются вырасти.

Все системы включают различные обломоки, которые помещены или расквартированы в пакетах IC. Клиенты имеют много типов пакета, который нужно выбрать от. «Выбор зависит на применении, которое диктует чего упаковывая архитектура идет выглядеть как,» сказал утвердительный ответ Ким, руководитель материалов WLP на науке винодела.

Один путь поделить на сегменты упаковывая ландшафт типом соединения, который включает wirebond, сальто-обломок, на уровне вафл упаковку (WLP), и vias через-кремния (TSVs).

Некоторые 75% до 80% пакетов основаны на выпуске облигаций провода, согласно TechSearch. Bonder провода шьет один обломок к другому обломоку или субстрат используя крошечные провода. Выпуск облигаций провода использован для пакетов товара и среднего уровня, так же, как стогов памяти.

Сальто-обломок использован для BGAs и других пакетов. В сальто-обломоке, медные рему или штендеры сформированы поверх обломока. Прибор слегка ударен и установленный на отдельном умрите или взойдите на борт. Рему приземляются на медные пусковые площадки, формируя электрические соединения.

WLP использовано для разветвителя и других пакетов. В одном примере разветвителя, память умирает штабелирована на обломоке логики в пакете. Между тем, TSVs найдено в лидирующих пакетах как 2.5D/3D. В 2.5D/3D, плашки штабелированы или помещены бок о бок поверх interposer, который включает TSVs. Interposer действует как мост между обломоками и доской.

FIG. 1: Ключевые тенденции в упаковывая источнике: KLA

2.5D/3D и разветвитель расклассифицированы как предварительные типы пакета. Другой подход включает пользу chiplets, whereby чипмейкер может иметь меню модульных плашек, или chiplets, в библиотеку. Клиенты могут смешивани-и-спичка chiplets и интегрировать их в существующем предварительном типе пакета, как 2.5D/3D, разветвитель, или новая архитектура.

«Мы обслуживаем много различные участки,» сказал Кен Molitor, Замдиректору по Операциям на Quik-Пак. «Chiplets одна область что мы видим расти в будущем. Обломок-на-доска, модули мульти-обломока, и chiplets все на нашей дорожной карте. Мы видим это как что-то которое поможет индустрии полупроводника.»

Chiplets и предварительная упаковка смогли трясти вверх ландшафт. Типично, выдвинуть дизайн, индустрия начинает ASIC использующ шкалирование обломока для приспособления различных функций на одиночное монолитовое умирает. Но шкалирование будет более трудным и дорогим на каждом узле, и не все извлекает пользу из масштабирования.

Шкалирование остается вариантом для новых дизайнов. Но вместо традиционного ASIC используя шкалирование обломока, предварительные упаковка и chiplets становить альтернативные подходы для того чтобы начать сложный на уровне систем дизайн.

«Клиенты осуществляют что больше чем один путь начать дизайны,» сказал Ng Вальтер, вице-президента развития биснеса на UMC. «Пока могут быть функции дизайна который требует высокого уровня технологий представления и кровотечени-края, много из других функций не требуют этого. Снабжать те другие функции как часть одиночной однородной части кремния кровотечени-края может быть пагубен по отоношению к силе и цене. Рассмотрение цены увидено в других способах пары. Если функция не извлекает пользу из шкалирования технологии, то цена в ² mm значительно выше без получать любое возмещая преимущество зоны. Другое стоить рассмотрение на уровне обломока, куда много из этих дизайнов нажимают на максимальных заботах размера перекрещения и присутствующих серьезных выхода. Это управляет ренессансом к re-взгляду на узлах ведущей кромки плоскостных как 28nm/22nm. Для тех клиентов которые требуют представления кровотечени-края, они смотрят как разделить функциональность представления, и во многих случаях, снабжая решение мульти-плашки.»

В этом случае, решение мульти-плашки другой путь описать предварительный пакет со сложными плашками. Идея здесь штабелировать приборы в вертикальном направлении, включающ новые архитектуры.

«Каждый создатель плавильни и прибора имеет серьезное усилие в неоднородной интеграции. Несколько различных технологий здесь,» сказал Роберт Clark, старший члена технического штата на ТЕЛЕФОНЕ, в недавнем представлении. «Для габаритной интеграции 3D, нам нужны неоднородная интеграция так же, как монолитовые процессы 3D которая позволят мы штабелировать логику на логике и памяти на логике для будущих технологий.»

Тем не менее, одна общая тема среди всего пакета. «Он следовать по большей частями размера плашки. Вы имеете больше компонентов внутрь пакета. Вы также имеете более небольшие плашки с более небольшой геометрией внутрь пакета. Более трудно проверить,» Molitor Quik-Пак сказал.

Обломок/упаковывая подача
Изготовлять обломоки сложный процесс. Во-первых, обломоки обработаны на вафле в сказочном используя различное оборудование. Для того чтобы сделать предварительный прибор логики, оно предпринимает меры от 600 до 1 000 отростчатых или больше в сказочном.

Во время сказочной подачи, чипмейкер должен проверить обломоки для дефектов. Крошечные дефекты смогли плотно сжать выходы обломока или причинить продукт потерпеть неудачу.

Для обнаружения дефектов в обломоках в пределах сказочного, чипмейкеры используют основанное на оптически оборудование осмотра в производственной линии. Чипмейкеры также используют осмотр e-луча. Оба инструмента обнаруживают дефекты нанометр-размера.

Для осмотра вафли, пользы оптически системы контроля оптически источник света осветить вафлю. Источник света понижается в глубокий ряд ультрафиолетового луча (DUV) на длинах волны 193nm. После этого, свет собран и изображение переведено в цифровую форму, которое помогает дефектам находки на вафле.

Как только обломоки изготовлены в сказочном, вафля после этого готова для IC упаковывая на плавильне или OSAT.

Каждый тип пакета имеет различный поток процесса. Примите разветвитель, например. «В этой упаковывая схеме, известные хорошие плашки помещенная сторона-вниз на вафле несущей, после этого врезанной в прессформе эпоксидной смолы,» объяснили Sandy Wen, отростчатый инженер на Coventor, бегство Исследование Компанию интеграции, в блоге. «Комбинация плашк-прессформы формирует, который воспроизвели вафлю, которая после этого обработана для того чтобы сформировать слои перераспределения (RDLs) с рему на подвергли действию, который умирает стороны для перераспределения „разветвителя“. , который воспроизвели вафля затем diced до окончательной пользы.»

RDLs медные соединения металла которые электрически соединяют одну часть пакета с другими. RDLs измерено линией и космосом, которая ссылаются на ширину и тангаж трассировки металла.

Разные виды пакетов разветвителя. Например, зацепленный для лидирующих применений, разветвитель высокой плотности имеет больше чем 500 I/Os с линией и космосом RDLs более менее чем 8μm. На лидирующем, поставщики начинают разветвитель с RDLs на линии/космосе и за пределами 2μm.

Это куда оно получает осложненным. «Традиционный на уровне вафл разветвитель смотрит на несколько проблем,» сказал Кертис Zwenger, вице-президента предварительных совершенствованих продукций на Amkor. «На стороне обработки, вопросах как перенос плашки и отлитой в форму коробоватости вафли проконтролируйте путем приложение методов оптимизации производственного процесса. Однако, для более предварительных структур которые требуют множественные слои RDL и более точные линия/космос, количество отлитой в форму коробоватости вафли и топология поверхности будут критическими о неблагоприятно для того чтобы плотно сжать фото отображая процессы. На коммерчески стороне, проблема всегда цена разветвителя против размера пакета. По мере того как высокие уровни интеграции необходимы, повышения размера пакета, и цена процесса RDL увеличивают в геометрической прогрессии должное к круговому, который воспроизвели формату вафли.»

Во время подачи продукции, дефекты могут подрезать вверх в пакете. По мере того как разветвитель и другие предварительные типы пакета будут более сложными, дефекты клонят быть более небольшие и более трудны для обнаружения. Это где оборудование осмотра приспосабливает в-его конструировано для обнаружения дефектов и для того чтобы укоренить их вне.

В подаче продукции разветвителя, упаковывая дома могут ввести оборудование осмотра в начале процесса. После этого, несколько шагов осмотра во время подачи и даже после процесса.

Другие типы пакета могут иметь подобные или различные подачи. Во всех случаях, осмотр требование. «Над прошлыми 10 летами, предварительная упаковка вводила несколько процессы и материалов для создания новаторских пакетов и технологий собрания. Примеры включают штендер меди мелкого шага, через vias прессформы, отлитое в форму underfill, конформный защищать, двухстороннюю прессформу и разнослоистое RDL обрабатывая,» Zwenger сказало что «пакеты которые включают такие технологии нельзя собрать стоить эффектно если очень не использованы крепкие процессы и современные встроенные контроли и методы контроля. отображать рентгеновского снимка Высоко-разрешения и автоматический оптически осмотр делали большие выдвижения для того чтобы помочь обнаружить детали, как свободные пространства прессформы и underfill, дефекты RDL и рему и материалы. Многочисленные материальные интерфейсы в сегодняшней предварительной упаковке для того чтобы сделать встроенное обнаружение дефекта необходимым для рентабельных, высококачественных и надежных полупроводниковых устройств.»

FIG. 2: Подача обломока упаковывая. Источник: KLA

Оптически против рентгенодефектоскопического контроля
Упаковывая дома используют множественные типы оборудования осмотра, но решение для использования одного типа или других зависит от пакета.

Оптически осмотр был использован в упаковывать в течение многих лет. Сегодня, Camtek, KLA и на нововведение продать оптически системы контроля для упаковки. «Оптически осмотр использован для обнаружения всех ясных дефектов или потенциальные скрытые дефекты которые смогли потенциально плотно сжать выход,» сказал Стефан Hiebert, старший директор по маркетингу на KLA.

В деятельности, пакеты введены в эти оптически системы контроля во время подачи продукции. Источник света загорен в системе, которая после этого принимает изображениям пакета от различных углов как середины найти дефекты.

Некоторые основные отличия между оптически осмотром для обломоков в сказочном и упаковкой. В сказочном, инструменты осмотра дороже и используемы найти дефекты на nanoscale.

В отличие, дефекты больше в пакетах, поэтому оптически осмотр использован для обнаружения дефектов на уровне микрона. Эти инструменты используют источники света на видимое растояние, лидирующие источники DUV.

Тем не менее, следующая волна пакетов представляет некоторые проблемы для существующих инструментов. «Вы имеете эти процессы 3D-IC или разветвителя на уровне вафл упаковывая. Они получают более осложненными. Эти осложненные процессы требуют сложного развития,» Hiebert сказало. «Другие тенденции. Очевидное одно масштабироватьее. Вы имеете более небольшие критические размеры. Смогло быть линией/космосом RDL. Смогло быть тангажом для стога 3D как тангаж microbump или гибридный выпуск облигаций и медный тангаж пусковой площадки. По мере того как масштабирование продолжается, потребность найти более небольшие типы дефекта критическая.»

Другие проблемы главного дефекта. Например, если вы имеете одну неудачу, то умирает в пакете, потерян весь пакет.

Для обращения к этих проблем, поставщики развили инструменты осмотра следующего поколени для упаковки. Например, используя источник света в видимом ряде, инструмент осмотра дефекта KLA самый последний использует и методы brightfield и darkfield. В brightfield отображая, свет ударяет образец и система собирает разбросанный свет от объекта. В воображении darkfield, свет ударяет образец от угла.

Инструмент KLA способен на находить размеры дефектов не позднее. «Для предварительной упаковки, мы говорим о критических размерах которые заказанн микрона,» Hiebert сказали. «RDL могло быть линией и космосом 2μm. Предварительные клиенты работают на линии и космосе 1μm. Обнаружение для субкритических дефектов размера все еще возможно с оптически.»

Новый инструмент KLA обеспечивает дважды разрешение и чувствительность как предыдущая система. Он также может прицелиться отборные зоны осмотра для того чтобы захватить дефекты трудно-к-находки, и он включает алгоритмы машинного обучения для обнаружения дефекта.

Другие также начинают новые основанные на оптически системы. «Мы запустим новый продукт скоро для высокоскоростного осмотра субмикрона и новая технология для подавления шума для разнослоистых структур,» сказал Damon Tsai, директор управления продукцией осмотра на на.

Эти новые инструменты также обратятся к технологиям следующего поколени как медный гибридный выпуск облигаций. Несколько плавилен начинают это для предварительной упаковки. Все еще в НИОКР, гибридных скрепляя стогах и плашках скреплений использующ соединения мед-к-меди. Она обеспечивает больше ширины полосы частот с более низкой силой чем существующие методы штабелировать и скреплять.

«Мы видим развитие гибридного выпуска облигаций, включая обломок-к-вафлю и вафл-к-вафлю с тангажами I/O вниз до 3μm и ниже. Это требует чувствительности дефекта субмикрона, <10>

Сложность сегодняшних предварительных пакетов требует других типов инструмента технологии осмотра. Например, оптически инструменты быстры и используемы найти поверхностные дефекты, но они вообще неспособны увидеть похороненные структуры.

Это где рентгенодефектоскопический контроль приспосабливает внутри. Эта технология может увидеть похороненные структуры с высокими разрешениями. В этом рынке, несколько поставщиков поднимают рывком вверх новые инструменты рентгенодефектоскопического контроля для упаковки.

Недостаток с рентгеновским снимком скорость. Тем не менее, рентгеновский снимок и оптически комплементарны и оба использованы путем упаковка домов.

Искать быстро пройти вверх по процессу рентгеновского снимка, SVXR начинал систему основанную на высоким автоматизированной разрешением технологии рентгенодефектоскопического контроля (HR-AXI). Система прицелена для быстрого встроенного осмотра для упаковки. Она также использует машинное обучение для обнаружения дефекта.

«Рентгеновский снимок может увидеть до конца металл. Оптически инструмент может только увидеть до конца dielectrics или непроводящие субстраты. Если вы хотите видеть свободное пространство между 2 кусками металла, или небольшую деламинацию на интерфейсе, то ограничен оптически инструмент,» сказал Brennan Peterson, директор стратегии на SVXR. «Фундаментально, мы можем увидеть металлы где истинные дефекты происходят. Вещи скрепляют на интерфейсах. Они не скрепляют на государстве dielectrics. Это действительно принцип где рентгеновский снимок имеет преимущество. Вы можете увидеть какие дела в соединении. И после этого вы можете использовать что данные, который нужно сделать их лучшим.»

Другие вопросы. Например, предварительные пакеты имеют множество рему с трудно-к-видят похороненные соединения припоя. Для этого применения, быстрый инструмент рентгенодефектоскопического контроля идеален здесь.

Между тем, некоторые развивают различное оборудование осмотра для обращения к различный других проблем. «Предварительная упаковка включает различные конфигурации одиночного или множественные обломоки, interposers, обломоки и субстраты сальто,» сказал Тим Skunes, вице-президента НИОКР на CyberOptics. «Они вообще полагаются на некоторой форме рему для того чтобы сделать вертикальными связями между эти компоненты. Рему могут быть шариками припоя, медными штендерами или microbumps, пока горизонтальные связи внутри пакеты налажены линиями перераспределения. Эти включают размеры особенности выстраивая в ряд от 10µm до 100µm. Как предварительные упаковывая процессы и особенности они создаются станьте более небольшой и сложный, потребность для эффективного управления производственным процессом увеличивала. Эта потребность усилена фактом что эти процессы используют дорогое знать-хорошее умирают, делающ цену отказа весьма высокой.»

Для этого, CyberOptics начинало блок осмотра/метрологии основанный на профилометрии сдвига фазы. Вызванная технология CyberOptics, Мульти-Отражением Подавлением (ГОСПОЖОЙ), предусматривает 2D и осмотры 3D для высот, coplanarity, диаметра и формы рему. ГОСПОЖА технология конструирована для того чтобы подавить ошибки причиненные паразитными множественными отражениями от сияющих и отражающих поверхностей в пакетах.

Поверх этого, топография, высота шага, шершавость, толщина слоя и другие параметры могут необходимы для предварительных пакетов. «Предварительные упаковывая процессы производства создавали массив новых измерений. Например, смычок вафли и измерение коробоватости после штабелировать, coplanarity рему и измерений TSVs как раз немного примеров. Помочь уменьшить полные производительные расходы предварительного упаковывая, гибридная метрология будет необходимой путем выполнять множественные измерения и осмотры одновременно для увеличения урожайности,» сказал картофель фри Томас, генерального директора блока FRT FormFactor, поставщика инструментов измерения поверхности 3D.

Заключение
Если это нет достаточно, то пакеты могут требовать даже больше осмотра во время подачи, как новое умирают сортируя оборудование. Используя оба предварительных оптически и ультракрасных осмотра, эти системы выполняют осмотр и умирают сортировать после того как испытаны и diced на уровне вафл пакеты.

Тем не менее, предварительная упаковка здесь остаться и статься более важной. Chiplets также технология, который нужно наблюдать. Оба могут изменить ландшафт.

«Ускоренное ход принятие всех этих технологий, фактически более быстрое чем мы предвидели. Мы ожидаем это для того чтобы продолжать в следующем году также,» Vandewalle KLA сказало. (Статья от интернета)