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先进封装是超越摩尔定律的关键赛道,先进封装市场前途无量

发布日期:2023-05-04 发布者:合明科技 浏览次数:4879

先进封装是超越摩尔定律的关键赛道,先进封装市场前途无量

后摩尔时代,芯片制造面临物理极限与经济效益边际提升的双重挑战,摩尔定律日趋放缓,业内转而关注系统级芯片集成,通过先进封装技术来满足系统微型化、多功能化,成为集成电路产业发展的新趋,“Chiplet”技术面市后,封装技术愈发复杂,IC设计和封装设计都面临新的挑战。

与其他封装平台相比,高端性能封装的单位数量很小,但由于其复杂性导致平均售价较高,因此它产生的收入比例更高。预计到 2027 年收入将超过145亿美元,高于 2022 年的 26亿美元,这就意味着其在2022到2027年间的CAGR为41%。

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这种健康增长归因于包括云计算、网络、人工智能、自动驾驶、个人计算和游戏在内的高性能计算终端系统的增加。这些应用都需要用更复杂的节点生产更大、更复杂的芯片,这些节点会随着成本的增加而扩展。这些趋势促使半导体行业制定具有高端封装选项的系统级扩展策略,而不仅仅是扩展 FE 高级节点。

通过将大型单片 SoC 裸片拆分成更小的芯片并仅缩放最关键的电路组件,小芯片以及异构集成是降低缩放成本的一种选择。这只能通过使用具有高连接密度、高带宽和良好功率效率的 2.5D 和 3D 集成技术来实现。因此,由于研发和生产方面的重大进步,微凸块、硅通孔 (TSV)、铜柱和混合键合正在推动高端性能应用中的 IO 密度和功能集成达到新高度。

3D SoC(包括die-to-wafer和die-to-die混合封装)则被看作是10μm以下pitch技术的下一个突破点。作为前端封装技术,这使得高端系统级性能与3D DRAM的更密集的3D IC堆叠、异构集成封装和封装分区SoC die成为可能。领先的供应商,尤其是台积电、三星和英特尔,都以此为目标,提供或计划提供尖端的混合键合解决方案。这也许是半导体和封装世界之间的真正接触点。

先进封装正在向前端靠拢。证据在于代工厂和 IDM,因为它们正在成为市场上最先进的2.5D 和 3D 封装解决方案领导者。OSAT 正努力顺应这一趋势,提供创新的先进封装解决方案,以帮助解决摩尔定律放缓带来的前端挑战,但他们要打入混合键合市场将是极其困难的,因为他们缺乏前端能力和必要的资源。而在新技术+新方向领域,光大证券则表示,先进封装是超越摩尔定律的关键赛道,Chiplet有望成为先进制程国产替代的突破口之一。随着Chiplet小芯片技术的发展以及国产化替代进程的加速,Chiplet为国产替代开辟了新思路。

当然,我们也必须承认,没有事情是百分百的。

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先进封装产品清洗剂:

先进封装产品芯片焊后封装前,基板载板焊盘上的污染物有多种,可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气,通电后发生电化学迁移,形成树枝状结构体,造成低电阻通路,破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层,在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物,还有粒状污染物,例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等,这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物,到底哪些才是最备受关注的呢?助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中,它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分,焊后必然存在热改性生成物,这些物质在所有污染物中的占据主导,从产品失效情况来而言,焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素,离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降,松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大,严重者导致开路失效,因此焊后必须进行严格的清洗,才能保障电路板的质量。

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针对先进封装产品芯片焊后封装前,基板载板焊盘、电子制程精密焊后清洗的不同要求,合明科技在水基清洗方面有比较丰富的经验,对于有着低表面张力、低离子残留、配合不同清洗工艺使用的情况,自主开发了较为完整的水基系列产品,精细化对应涵盖从半导体封装到PCBA组件终端,包括有水基清洗剂和半水基清洗剂,碱性水基清洗剂和中性水基清洗剂等。具体表现在,在同等的清洗力的情况下,合明科技的兼容性较佳,兼容的材料更为广泛;在同等的兼容性下,合明科技的清洗剂清洗的锡膏种类更多(测试过的锡膏品种有ALPHA、SMIC、INDIUM、SUPER-FLEX、URA、TONGFANG、JISSYU、HANDA、OFT、WTO等品牌;测试过的焊料合金包括SAC305、SAC307、6337、925等不同成分),清洗速度更快,离子残留低、干净度更好。

 

 

 


Tips:

【阅读提示】

以上为本公司一些经验的累积,因工艺问题内容广泛,没有面面俱到,只对常见问题作分析,随着电子产业的不断更新换代,新的工艺问题也不断出现,本公司自成立以来不断的追求产品的创新,做到与时俱进,熟悉各种生产复杂工艺,能为各种客户提供全方位的工艺、设备、材料的清洗解决方案支持。

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