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2.5D上片回焊製程监测

固德科技报｜2.5D上片回焊製程监测

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#OEE

#预知保养

#半导体

Posted On : 10 Jan. 2024
半导体产业需不断寻找新的技术和创新来维持性能的提升和集成度的增加。製程微缩技术上以2D走向3D，藉由堆叠技术提高单位面积及整合不同功能，让成本下降。

半导体的下个战场 先进封装

由于技术和物理限制以及成本的挑战，晶片已难以微缩，摩尔定律的持续性已经逐渐达到极限。因此，将进入后摩尔定律的新时代（Beyond CMOS），为了规避物理上的极限，半导体产业需不断寻找新的技术和创新来维持性能的提升和集成度的增加。製程微缩技术上以2D走向3D，藉由堆叠技术提高单位面积及整合不同功能，让成本下降。金属导线连结的距离缩短，大大减少电子讯号传递的延迟，让产出的晶片效能更快速、更省电。

註：摩尔定律（英语：Moore's law）是由英特尔（Intel）创始人之一 高登・摩尔 提出的。其内容为：积体电路上可容纳的电晶体数目，约每隔两年便会增加一倍；而经常被参照的「18个月」，则是由英特尔执行长 大卫・豪斯（David House）提出：预计18个月会将晶片的效能提高一倍（即更多的电晶体使其更快），是一种以倍数增长的观测。来源：维基百科

＃摩尔定律 ＃半导体 ＃封装製程 ＃3D封装

先进封装的挑战

半导体封装技术在不断发展的同时，也面临着一系列的挑战。这些挑战涉及到性能、可靠性、製程技术、散热等多个方面。例如在先进封装中，晶圆堆叠时的接点有没有顺利导通？位置是否准确?运算时产生的散热问题？是否会交互热传导等等。

挑战：
1. 现代装置对于更高的性能要求，同时也需要更低的功耗。封装技术需要在提升性能的同时保持对功耗的有效管理。

2. 发展更高效的散热技术，以应对性能提升带来的热量增加。例如：例如使用立体散热结构或立体散热模组，以增加散热表面积，提高散热效率。

3. 先进冷却材料，探索新型冷却材料，提高装置的散热效果。例如：氮化铟镓（InGaN）和氧化铝（Al2O3）等，被应用于封装材料中，以提高热量的传导效率。

4. 三维封装技术的成熟化，如 CoWos 带来了更高的集成度，但也面临製程控制、散热和可靠性等方面的挑战。

5. 先进封装技术的应用需要更高的製程一致性，以确保产品的品质和可靠性。

封装技术未来的发展将依赖于先进的製程技术、新型材料的应用以及对于散热、功耗管理等方面的创新。採用一系列新技术，如三维封装、异质整合、新型材料、自组装技术、量子计算等。解决这些挑战将有助于推动半导体封装技术的不断进步，满足多样化、高性能的应用需求，并为未来的计算应用大大提供有力的支持。

2.5D上片回焊製程

如何监测
为了决定在何种情况下拦截讯号，先于Cylinder推动主轴安装感测器，量测上升、下降时所产生的振动值。并将图形特徵定义数字化数据，建立大数据资料库，使用者可自行设定门槛值。当振动值超过了门槛，机台能第一时间得到异常讯号，使用者可即时做出决策，避免后面的晶圆片继续运转。

VMS-M14 2.5D上片回焊製程智慧监测系统
固德的 VMS-M14 是针对 2.5D 製程中的 Die Bonder 及 Reflow 组合製程机台所设计的智能监测系统。

在Filp chip bonding 段监控复晶上片机台，针对上胶后与产品材料贴合的品质监控，以避免因为机台老化或机件故障产生异常振动造成对位偏移。
在Reflow 段，监测锁定气压缸或电动缸推动加热盘面上升、下降时特定动作所产生的动态振动值，以避免因为机构老化或故障产生异常振动造成材料产品贴合时偏移。

振动门槛决定是否正常
当监测的动态振动值超过了预定门槛，机台能第一时间发出告警。此外，使用者可依趋势图表了解机况，并进一步为日后预知保养提供了设定点的参考。