情况说明书 A*STAR 微电子研究所与八家半导体公司合作成立芯片到晶圆混合键合联盟 2021 年 2 月 11 日 A*STAR 微电子研究所 (IME) 与领先的半导体公司合作开发芯片到晶圆 (C2W) 混合键合,用于高密度 2.5D 和 3D 集成电路 (IC) 集成。新成立的竞争前 C2W 混合键合联盟由国际和本地行业供应链公司组成,将利用 IME 在 2.5D 和 3D IC 集成和键合技术方面的专业知识来开发 C2W 混合键合工艺并演示 4 个芯片堆叠且间距 ≤10um 互连。请参阅附件 A 以获取联盟成员的完整列表。 IME 牵头的 C2W 混合键合联盟由全球领先的工业企业和新加坡的一家中小企业组成,包括设备制造商、设备和材料供应商。设备制造商为设计、工艺和可靠性要求做出贡献,而设备供应商则通过带来新的先进工具和能力以及开发和修改专用于混合键合和模块工艺开发的硬件来做出贡献。材料供应商将带来用于混合键合的新型介电材料以及用于薄晶圆处理的临时粘合剂。本地中小企业 Capcon Singapore 为该联盟带来了其在制造倒装芯片键合机方面的强大专业知识;主要是高精度高生产率芯片键合机和倒装芯片键合机、晶圆上芯片键合机和封装上封装键合机的能力。作为该联盟的成员,Capcon 能够加速其在芯片到晶圆混合键合领域的研发并缩短其开发周期。IME 将与联盟成员一起领导开发和流程集成,以实现高产量多堆栈 C2W 混合键合。由于数据中心和高性能计算 (HPC) 应用需要大量数据存储和数据处理,对更高速度和更大内存容量的需求不断增长。此外,片上系统 (SoC) 正朝着具有高密度 2.5D/3D 集成的“小芯片”发展。混合搭配功能小芯片能够通过重复使用现有 IP 和芯片来降低设计成本和时间,而传统的 2D 缩放不再能降低芯片成本。基于对高密度 3D 堆叠内存和 2.5D/3D 异构集成的强烈需求,细间距芯片间连接引起了半导体行业的极大兴趣。使用混合键合的 C2W 堆叠是满足这些需求以及细间距互连和小尺寸的关键。
摘要 — 新兴的光学功能成像和光遗传学是神经科学中研究神经回路最有前途的方法之一。将这两种方法结合到一个可植入设备中,可以实现全光学神经询问,并可立即应用于自由行为的动物研究。在本文中,我们展示了这样一种能够对大面积皮质区域进行光学神经记录和刺激的设备。这种可植入表面设备利用无透镜计算成像和新颖的封装方案实现了超薄(250μm 厚)、机械灵活的外形。该设备的核心是一个定制设计的 CMOS 集成电路,包含一个 160×160 的时间门控单光子雪崩光电二极管 (SPAD) 阵列,用于低光强度成像,以及一个散布的双色(蓝色和绿色)倒装芯片键合微型 LED (μLED) 阵列作为光源。我们在 5.4×5.4mm 2 视场 (FoV) 上实现了 60μm 横向成像分辨率和 0.2mm 3 体积精度。该设备实现了 125 fps 帧速率,总功耗为 40mW。索引术语 — 全光神经接口、计算成像、无透镜成像器、SPAD、光遗传学、柔性封装
目标和产品 本指南文件介绍了在高可靠性应用中使用先进塑料球栅阵列 (BGA) 和芯片尺寸 BGA (DSBGA) — 商用现货 (COTS) — 封装技术和组件的建议。最先进和高密度的 BGA 采用倒装芯片球栅阵列 (FCBGA) 配置,输入/输出 (I/O) 超过 2000 个,间距为 1 毫米。间距小于 1 毫米(低至 0.3 毫米)的 DSBGA 通常最多有几百个 I/O。由于更大芯片的产量挑战和节点缩小的高成本,业界已转向实施系统级封装 (SiP)。先进的 SiP 集成芯片技术(称为 Chiplet)是电子封装技术的下一个范式转变。本指南简要讨论了先进的 COTS 封装技术趋势,并提供了两个测试评估示例;一个针对 BGA,另一个针对 DSBGA。对于这两个类别,测试结果涵盖了关键工艺问题、质量指标和质量保证 (QA) 控制参数,随后提供了全面的测试数据以解决热循环可靠性和局限性。最后,报告摘要中包括了从这些评估中吸取的经验教训得出的关键建议。针对低风险灌注航天应用,给出了 COTS BGA/DSBGA 封装技术的具体建议,同时考虑了任务、环境、应用和寿命 (MEAL) 要求。
(2) 环保计划 - 计划中的环保分类:无铅 (RoHS)、无铅 (RoHS 豁免) 或绿色 (RoHS 且不含 Sb/Br) - 请查看 http://www.ti.com/productcontent 了解最新的可用性信息和其他产品内容详情。待定:无铅/绿色转换计划尚未确定。无铅 (RoHS):TI 的术语“无铅”或“无铅”是指符合所有 6 种物质的当前 RoHS 要求的半导体产品,包括要求均质材料中的铅含量不超过 0.1% (重量)。如果设计为在高温下焊接,TI 无铅产品适用于指定的无铅工艺。无铅 (RoHS 豁免):此组件对以下任一方面具有 RoHS 豁免:1) 芯片和封装之间使用的铅基倒装芯片焊料凸块,或 2) 芯片和引线框架之间使用的铅基芯片粘合剂。否则,该组件将被视为无铅(符合 RoHS 标准),如上所定义。绿色(符合 RoHS 标准且不含 Sb/Br):TI 将“绿色”定义为无铅(符合 RoHS 标准),且不含溴 (Br) 和锑 (Sb) 类阻燃剂(溴或锑在均质材料中的重量百分比不超过 0.1%)
老材料在微电子领域的重要性日益凸显,不仅体现在二级封装(即印刷电路板组装层面),也体现在一级封装(例如,图 1 a 所示的倒装芯片组装)中。1 在这些应用中,各种类型、不同尺寸的焊料凸块用于三维集成电路 (3D-IC) 的复杂互连。1a 典型焊料凸块的构建示意图如图 1 b 所示。当今 300 毫米晶圆级焊料凸块应用技术上最相关的合金材料是电沉积共晶 SnAg。1b 然而,由于 Sn 2+ 和 Ag + 离子的标准还原电位差异很大(ΔE0≈0.94V),通过电化学沉积制造 SnAg 合金是一项艰巨的任务。为了解决这个问题,通常会在 SnAg 电镀液中添加络合剂和螯合剂,这些络合剂和螯合剂选择性地作用于较惰性的 Ag + 离子,从而减慢其沉积速度以与 Sn 2+ 相兼容,并促进两种金属的共沉积。2 这是实现所需合金成分的关键先决条件。3 此类络合剂和螯合剂的另一个补充功能是稳定含 Sn 电解质中的 Ag + 离子,防止其还原为金属 Ag 以及随之而来的 Sn 2+ 氧化
关键词:非光定义聚酰亚胺、固化、C&D Track、CascadeTek 烤箱、互连和 GaAs。摘要 化合物半导体行业使用多种材料来制造用于金属互连的层间电介质薄膜。这些材料包括 BCB、聚酰亚胺和硅电介质。在本文中,我们讨论了在 BAE 系统微电子中心 (MEC) 制造工厂的新加工设备上进行的聚酰亚胺薄膜工艺鉴定。这项工作包括对用于聚酰亚胺涂层的新涂层轨道和用于固化聚酰亚胺涂层薄膜的新固化烤箱的鉴定。引言聚酰亚胺薄膜具有低介电常数、高模量和相对较高的热稳定性、化学稳定性和机械稳定性 1, 2 。这些特性使其成为众多半导体和微电子处理应用的有吸引力的候选者。这些应用包括使用聚酰亚胺薄膜作为倒装芯片封装中的钝化层、印刷电路板的基板、多芯片模块沉积电介质封装中的基板、多层金属互连中的电介质夹层等。3 本文讨论了将聚酰亚胺薄膜用于金属互连,因为其介电常数低,可以降低寄生电容。金属互连将集成电路 (IC) 的各个部分电连接起来。互连结构对于现代 IC 制造至关重要。图 1 显示了典型互连结构的横截面。互连由交替的金属层和电介质层制成。这些层经过图案化,形成连接电路 1、2、4 的各个组件的电通路。
摘要 SCD 在过去几年中开发了一系列间距为 10 µm 的中波红外 (MWIR) 波段数字红外探测器,具有多种阵列格式(1920×1536、1280×1024 和 640×512),并配备两种类型的传感阵列(InSb 和 XBn-InAsSb),适用于各种电光 (EO) 系统。InSb 光电二极管阵列基于 SCD 成熟的平面植入 p-n 结技术,该技术覆盖整个 MWIR 波段,设计工作温度为 77K。获得专利的 XBn-InAsSb 屏障探测器技术覆盖了 MWIR 波段的蓝色部分,并提供与平面 InSb 相当的电光性能,但工作温度高达 150 K。两种传感阵列 InSb 和 XBn 均采用倒装芯片接合到我们的 0.18 μm CMOS 技术读出集成电路 (ROIC)。然后将 FPA 组装到定制设计的杜瓦瓶中,这种杜瓦瓶可以承受恶劣的环境条件,同时最大限度地降低探测器的热负荷。专用的近距离电子板为 ROIC 提供电源和定时,并支持通信和视频输出到系统。该系列探测器配有各种低温冷却器和高度灵活的外壳设计,可覆盖广泛的 EO 应用。尺寸较小的探测器特别适用于更紧凑、成本更低的应用,例如微型有效载荷、武器瞄准器、手持式相机和遥控武器站。使用 XBn- InAsSb 传感材料,可提高 F
钻石填充底部填充材料:SMT 158D8(纽约州奥尔巴尼)2021 年 1 月 18 日 YINCAE 很高兴地宣布,我们开发了 SMT 158D8,这是一种毛细管状、流动速度快的高导热底部填充材料,也是一种易于返工的液体环氧树脂。SMT 158D8 是世界上第一个(也是唯一一个)商用钻石填充底部填充材料。SMT 158D8 的导热系数为 >6 W/mK,可轻松流入小间隙,不会发生相分离,具有高耐盐湿性和出色的附着力。此外,与使用焊膏相比,SMT 158D8 跌落测试的性能提高了两个数量级。SMT 158D8 的亮点是它能够将 CPU (POP) 温度降低 10°C。该材料可用作倒装芯片、芯片级封装、球栅阵列器件、封装上封装和焊盘栅格阵列应用的底部填充材料。它还适用于各种先进封装中的裸芯片保护,例如存储卡、芯片载体、混合电路和多芯片模块。它专为高产量和以工艺速度和散热为主要考虑因素的环境而设计。如需了解有关 YINCAE 的 SMT 158D8 底部填充材料的更多信息,或要了解有关 YINCAE 产品系列的更多信息,请发送电子邮件至:info@yincae.com。您也可以访问我们的网站:www.yincae.com 了解更多信息
UF 120LA:下一代高可靠性、100% 助焊剂残留物兼容且可返工的底部填充材料 2025 年 2 月 3 日(纽约州奥尔巴尼)——YINCAE 推出了 UF 120LA,这是一款专为先进电子封装而设计的高纯度液态环氧底部填充材料。UF 120LA 具有出色的 20μ 间隙流动性,可免除清洁工艺,降低成本和环境影响,同时确保在 BGA、倒装芯片、WLCSP 和多芯片模块等应用中的卓越性能。UF 120LA 可承受 5x260°C 回流循环而不会发生焊点变形,优于需要清洁的竞争对手。其在较低温度下的快速固化提高了生产效率,使其成为存储卡、芯片载体和混合电路的理想选择。UF 120LA 卓越的耐热性和机械耐久性使制造商能够开发更紧凑、更可靠、更高性能的设备,加速小型化、边缘计算和物联网连接的趋势。这项进步可以提高任务关键型应用的生产效率,例如 5G 和 6G 基础设施、自动驾驶汽车、航空航天系统和可穿戴技术,这些应用的可靠性和使用寿命至关重要。此外,通过简化制造工作流程,UF 120LA 可以缩短消费电子产品的上市时间,从而有可能重塑供应链效率并为规模经济创造新的机会。从长远来看,这项技术的广泛采用可能会彻底改变半导体封装格局,为越来越复杂的电子设备铺平道路,这些电子设备更轻、更高效、在极端环境下更具弹性。主要优势:
随着互连密度不断缩小,以及制造更细间距基板的成本不断上升,使用传统有机堆积基板的倒装芯片封装在细间距布线方面面临着重大挑战。为了满足这些需求,TSV 中介层应运而生,成为一种良好的解决方案 [1-3]。TSV 中介层提供高布线密度互连,最大限度地减少 Cu/低 k 芯片与铜填充 TSV 中介层之间的热膨胀系数 (CTE) 失配,并由于芯片到基板的互连更短而提高电气性能。TSV 中介层晶圆是通过在硅晶圆上蚀刻通孔并用金属填充通孔来制造的。业界常用的两种 TSV 方法涉及“先通孔/中通孔”和“后通孔”工艺流程。本文中的工作使用“先通孔/中通孔”流程,因为它提供了互连密度的最大优势。通常,使用深反应离子蚀刻 (DRIE) 工艺蚀刻 TSV 通孔以形成高纵横比通孔。 TSV 的直径通常为 10-20 微米,深度为 50-100 微米。TSV 的壁衬有 SiO2 电介质。然后,形成扩散屏障和铜种子层。通过电化学沉积用铜填充通孔。使用化学机械抛光/平坦化 (CMP) 去除铜覆盖层。使用标准后端制造工艺在中介层顶部形成 M1 – Mx 的互连线。中介层顶部涂有钝化层并形成微凸块焊盘。