【成果推介】集成電路、光電芯片TCB熱壓鍵合技術與裝備
發(fā)布日期:2024-03-01 瀏覽量:452
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所屬領域
智能制造
痛點問題 隨著光模塊高速發(fā)展,AI和數(shù)據(jù)中心要求速率越來越高,體積越來越小,傳統(tǒng)的PD打線鍵合已然滿足不了市場需求,主要體現(xiàn)在: ①信號延遲與寄生電感 較長的鍵合絲不僅增加了信號傳輸?shù)穆窂介L度,還引入了不可忽視的寄生電感,這對于高速信號傳輸,無疑是一大痛點; ②散熱性能 打線鍵合,芯片產(chǎn)生的熱量需要通過芯片背面的散熱路徑傳導至封裝基板,效率相對來說很低,限制了芯片在高功率密度應用中的表現(xiàn); ③引腳密度和面積限制 受限于鍵合絲的物理尺寸和芯片布局空間,引線鍵合的I/O引腳密度難以大幅度提升,難以滿足日益增長的集成度需求。
解決方案 倒裝鍵合(Flip chip)大大可以改善封裝技術的格局,芯片通過凸點直接與封裝基板的焊盤進行電氣互連接,芯片的正面朝下,實現(xiàn)了“翻轉(zhuǎn)”式的連接。
技術指標
相關技術指標如下表:
表1 技術指標
競爭優(yōu)勢 ①800G/1.6T…..高速模塊信號路徑優(yōu)化 倒裝鍵合技術省去了長的鍵合絲,信號可以直接通過凸點與基板連接,大大縮短了信號路徑,有效減少了信號延遲和寄生電感,為后面的高速模塊數(shù)據(jù)傳輸提供了可能 ②器件散熱性能更好 芯片與封裝基板的直接連接,使芯片熱量更好的傳遞到基板上面,并通過散熱系統(tǒng)散發(fā)出去,顯著提高了散熱性能,為高性能、高功耗模塊運行提供了可能 ③可靠性更高 倒裝技術允許在芯片表面布置更多、更密集的凸點,從而實現(xiàn)更高的I/O引腳密度,有效節(jié)省了封裝面積,為小型化、集成化提供了技術支持,也為器件可靠性提供了保證
技術成熟度 已有樣品/樣機。
產(chǎn)業(yè)化應用 隨著半導體的技術的不斷發(fā)展,倒裝芯片也在持續(xù)進化,向著更高集成度、更低功耗、更高速度的方向邁進。一方面,隨著新材料、新工藝的應用,凸點尺寸不斷縮小,I/O引腳密度不斷提升,為芯片的小型化和集成化提供更多的可能;另一方面,倒裝芯片技術與先進的封裝技術(如2.5D/3D IC封裝)的結合,正逐步打破傳統(tǒng)封裝的界限,推動著半導體封裝技術向更高層次邁進。 同時,隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新領域的興起,對TCB鍵合精度、高可靠性、高穩(wěn)定性提出更高的要求,TCB熱壓倒裝鍵合技術作為提升器件的關鍵手段之一,將在這些領域發(fā)揮更加重要的作用。
應用案例:
①倒裝PD貼到TIA
②倒裝PD貼到PCB基板
發(fā)展規(guī)劃: 2024年:年底交付首臺設備 2025年:獲取光通訊大廠試樣或訂單 2026年:在國內(nèi)外建立相對穩(wěn)定化的市場規(guī)模
知識產(chǎn)權: 該成果已申請/授權多項中國發(fā)明專利。
合作方式:
專利許可、專利轉(zhuǎn)讓、作價入股、技術開發(fā)、面談等。