تقاضای رو به رشد برای بسته‌بندی پیشرفته در تایوان

همانطور که صنعت جهانی نیمه‌رسانا به سمت ادغام با چگالی بالا حرکت می‌کند، تایوان همچنان با فناوری‌های انباشته‌سازی 2.5D و 3D IC پیشرو است. از محاسبات با کارایی بالا گرفته تا شتاب‌دهنده‌های هوش مصنوعی و GPUهای پیشرفته، این معماری‌ها به اتصالات با گام ریز و حداقل ارتفاع ایستاده نیاز دارند که تقاضای شدیدی را برای کیفیت زیرپرکننده ایجاد می‌کند.

راه‌حل‌های توزیع سنتی اغلب با برآمدگی‌های کوچک، گام‌های باریک و مناطق محدودیت‌دار تنگ دست و پنجه نرم می‌کنند. زیرپرکننده ناهموار نه تنها خطر ایجاد حفره و جداشدگی را دارد، بلکه تنش حرارتی ایجاد می‌کند که می‌تواند طول عمر دستگاه را کاهش دهد. برای پاسخگویی به این چالش‌ها، دستگاه‌های توزیع در سطح ویفر مانند دستگاه توزیع در سطح ویفر SS101 Mingseal، دقت و پایداری لازم را برای بسته‌بندی قابل اعتماد 2.5D/3D IC فراهم می‌کنند.

چرا زیرپرکننده یکنواخت در انباشته‌سازی 2.5D/3D IC مهم است

در معماری‌های 2.5D و 3D، تراشه‌ها روی اینترپوزرهای سیلیکونی انباشته می‌شوند یا مستقیماً به هم متصل می‌شوند و شکاف‌های کوچکی باقی می‌گذارند که باید با رزین زیرپرکننده پر شوند. هرگونه ناسازگاری - چه حفره، حباب یا سرریز - می‌تواند عملکرد الکتریکی و استحکام مکانیکی را به خطر بیندازد.

زیرپرکننده یکنواخت حیاتی است زیرا:

• از شکستگی‌های تنش مکانیکی در طول چرخه حرارتی جلوگیری می‌کند.
• قابلیت اطمینان الکتریکی را با اجتناب از حفره‌های رزین در نزدیکی اتصالات با گام ریز تضمین می‌کند.
• پایداری حرارتی را در دستگاه‌های پرقدرت مانند CPUها، GPUها و ASICها حفظ می‌کند.
• از قابلیت اطمینان طولانی‌مدت دستگاه، به‌ویژه برای برنامه‌های کاربردی مبتنی بر HPC و هوش مصنوعی، پشتیبانی می‌کند.
   

چگونه دستگاه‌های توزیع در سطح ویفر این چالش را حل می‌کنند

دستگاه توزیع در سطح ویفر SS101 این چالش‌ها را با ویژگی‌های پیشرفته‌ای که برای انباشته‌سازی 2.5D و 3D IC طراحی شده‌اند، برطرف می‌کند.

1. کنترل دقیق برای برآمدگی‌های کوچک و گام باریک
SS101 برای ابعاد برآمدگی فوق‌العاده کوچک و ارتفاعات ایستاده کم طراحی شده است و جریان رزین ثابتی را ارائه می‌دهد که حفره‌ها و شکاف‌های هوا را از بین می‌برد. سیستم دریچه زیرپرکننده اختصاصی آن از گرفتگی و تشکیل حباب، یک مشکل رایج در بسته‌بندی با چگالی بالا، جلوگیری می‌کند.

2. مدیریت حرارتی پایدار
نوسانات حرارتی در طول زیرپرکننده می‌تواند منجر به انقباض رزین یا جریان ناهموار شود.SS101پیش گرمایش، گرمایش یکنواخت میز چاک و تصحیح خودکار دما را ادغام می‌کند و از ویسکوزیته ثابت رزین و جریان مویرگی یکنواخت در سراسر ویفر اطمینان می‌دهد.

3. مسیرهای توزیع قابل برنامه‌ریزی برای طرح‌بندی‌های پیچیده
بسته‌بندی 2.5D و 3D IC اغلب شامل طرح‌بندی‌های نامنظم ویفر و عمق‌های پرکننده متغیر است. با ویرایش مسیر انعطاف‌پذیر، SS101 با طرح‌های مختلف بسته سازگار می‌شود و در عین کاهش ضایعات، راندمان را بهبود می‌بخشد.

4. نظارت و کالیبراسیون فرآیند در زمان واقعی
برای برآورده کردن استانداردهای سختگیرانه بسته‌بندی پیشرفته نیمه‌رسانا، SS101 کالیبراسیون وزن چسب در زمان واقعی و نظارت تصویری را ادغام می‌کند. این امر امکان کنترل حجم دقیق، ردیابی کامل فرآیند و تشخیص فوری خطا را فراهم می‌کند - به حداقل رساندن زمان خرابی تولید.

5. حفاظت ESD برای ویفرهای حساس
با توجه به اینکه پشته‌های IC پیشرفته اغلب شامل ویفرهای حساس GPU، CPU یا ASIC هستند، رویدادهای ESD می‌توانند منجر به خرابی‌های پرهزینه شوند. SS101 با استانداردهای حفاظت ESD IEC و ANSI مطابقت دارد و از ویفرها در طول فرآیند توزیع محافظت می‌کند.

حوزه‌های کاربردی در صنعت نیمه‌رسانای تایوان

SS101 در حال حاضر در سراسر کارخانه‌های بسته‌بندی پیشرفته پیشرو تایوان اعمال می‌شود و از فرآیندهایی مانند موارد زیر پشتیبانی می‌کند:

• Fan-Out 2.5D Chip on Wafer on Substrate (CoWoS) – اطمینان از زیرپرکننده پایدار برای اینترپوزرهای بزرگ.
• RDL First Fan-Out Wafer-Level Packaging (FoWLP) – رسیدگی به لایه‌های توزیع مجدد فوق‌العاده ریز.
• High-Density CPU/GPU Underfill – بهبود قابلیت اطمینان در محاسبات با کارایی بالا.
• Small Bump Fine-Pitch Encapsulation – اطمینان از پر کردن یکنواخت برای پردازنده‌های هوش مصنوعی و مراکز داده.

نتیجه

از آنجایی که انباشته‌سازی 2.5D و 3D IC به مرکزی برای بسته‌بندی نیمه‌رسانای نسل بعدی تبدیل می‌شود، نیاز به توزیع زیرپرکننده یکنواخت و دقیق بیش از هر زمان دیگری است. تایوان، به عنوان یک رهبر جهانی در بسته‌بندی پیشرفته، به تجهیزاتی نیاز دارد که هم دقت و هم پایداری را در مقیاس ویفر ارائه دهد.

دستگاه توزیع در سطح ویفر SS101 با ارائه کنترل دریچه زیرپرکننده اختصاصی، مدیریت حرارتی پایدار، مسیرهای توزیع قابل برنامه‌ریزی و نظارت در زمان واقعی، این نیاز را برآورده می‌کند. برای کارخانه‌های نیمه‌رسانایی که به دنبال بهبود بازده، اطمینان از قابلیت اطمینان و مقیاس‌بندی تولید پشته‌های IC پیشرفته هستند، فناوری توزیع در سطح ویفر دیگر اختیاری نیست - یک ضرورت است.