HYBRID 3 实现SMT和FC Bonder完美结合
电子封装与组装设备业界领先厂商库力索法(Kulicke Soffa)公司在SEMICON China 2016上展出了封装组装混合制造解决方案HYBRID 3,可以实现FLIP CHIP倒装芯片封装或裸芯片封装与无源元件贴装的完美结合。
Kulicke Soffa公司先进封装局部回流焊产品线资深产品市场经理夏柏德(Patrick Huberts)先生接受本刊专访时介绍:Hybrid 3设备是我们混合型制造解决方案的新产品,这个设备的性能有一些创造性提升。Hybrid 3设备不同于传统设备,一般传统的SMT表面贴装设备和FLIP CHIP倒装芯片封装设备(FC Bonder)是分开的,而Hybrid 3设备把这两个设备合在一起了。因此,一款Hybrid 3设备能同时做两件事情,可以节省生产人员和空间,并且减少设备投入,工艺也会更简单,成本会更低。
夏柏德说:电子元器件封装的发展趋势是越来越小,并且对精度的要求越来越高,所以我们Hybrid 3产品的设计和提升也是适应这个趋势。针对元器件小型化的趋势,过去,我们是业界第一个能做英制01005,即公制0.4×0.2毫米小型元器件贴装的,已经大批量生产超过七年的历史了。目前我们也是业界第一个能做市场化的0201,就是0.2×0.1毫米的微型元器件贴装。我们在这方面已经准备好了,我们的客户也和我们一起做了一些实验,我们现在在等客户进行大量生产的实验,因为客户有些事情还没有准备好。预计到2017年初,带有0201微型元器件的产品才能上市,到那个时候才能真正说0201批量生产。
第二,在元器件产品变小以后,材料等各方面的挑战也变得更大,从技术上来讲,它的识别的难度也会增大,所以我们在这些方面做了一些改进和提升。与我们之前的产品相比,Hybrid 3有一些性能的提升,其精度从以前的10微米提升到7微米,到一个新的高度。
第三,随着元器越来越小,也会变得更薄,越薄越脆,在贴装放置的过程中很容易碎裂。为了应对这个挑战,我们在贴装控制方面做了大量研发工作。目前,我们有一个专利技术是业界做得最好的,能将贴装压力控制在0.3牛顿以下,并且没有冲击,这个是很关键的,因为冲击其实是压碎元器件的关键一环。
随着半导体元器件的复杂化和芯片的集成化,业界需要先进封装整体解决方案。夏柏德说:为了适应3D封装的发展,我们与很多主要的封装厂家都有合作,在Hybrid 3设备中应用其扇出型晶圆级封装(Fan-out WLP)专利技术。
3D封装以前是直接在晶圆上做封装,现在有了转变,开始在长方形的基板上做封装,因为这样能够更有效地利用空间。从成本来讲,长方形基板尺寸越大越好,但是考虑到新产品导入的成本,一般现在只做到300×300mm。估计到2018或者2019年这个技术应该会在市场上成为主流。虽然很多客户未来会选择长方形基板,但是一些已经采用了300mm晶圆的客户,因为工艺已经成熟了,为了保证工艺的稳定性可能还会保持晶圆方式。
如果往长方形基板这个方向走的话,传统的倒装芯片设备(FC Bonder)面临的挑战是应对的基本能力范围比较有限,他们一般最宽只能做到300mm。我们Hybrid设备目前已经能够做到450mm多了,我们在这方面也做了很多研究,最宽能够做到500mm多。
夏柏德认为:封装技术的另一个趋势是多晶片(die)封装。以前一个封装里面一般只有一个die,现在的趋势是与SMT结合,一个封装里面有很多die,同时还有很多被动元器件。在这方面我们也很有优势,传统的FC Bonder一台设备只能做一种die,一种晶片,而我们的Hybrid设备同时能贴很多种不同的晶片和不同的被动元件,这是我们的优势。
我们先进封装有两种方法,一个叫先进封装整体回流焊,就是封装到一起以后一起回流焊。另一个叫先进封装局部回流焊,采用这种方法精度更高,能做到低于两个微米,主要也是做3D封装,比如做记忆存储模块的堆叠,能堆很多块,堆叠完以后马上进行加热,完成电路的连接,是一个热压的过程。整体回流用的比较多,局部回流精度要求非常高,产出比较慢,所以只有精度要求很高的产品才会应用,成本也会高一些。
我们Hybrid 3有两种配置,一个是把这个晶片堆叠到长方形基板上,还有一个叫C2W,是把晶片堆叠到一个目标晶圆上。
Hybrid 3混合制造解决方案可以大幅减少MCM,SiP,WLP及Flip Chip的生产成本,提高生产良率,是SMT和FC Bonder的完美结合。作为行业先锋,Kulicke Soffa多年来致力于为客户提供市场领先的封装解决方案。近年来,Kulicke Soffa通过战略性收购和自主研发,增加了先进封装、先进SMT、楔焊机等产品,同时配合其核心产品&"&"球焊机进一步扩大了耗材的产品范围。结合其丰富的专业知识和工艺技术,Kulicke Soffa将竭诚帮助客户迎接下一代半导体与LED封装的挑战。
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