淺談存儲器芯片封裝技術的挑戰
發布時間:2020-12-10 來源:長電科技 責任編輯:lina
【導讀】存儲器想必大家已經非常熟悉了,大到物聯網服務器終端,小到我們日常應用的手機、電腦等電子設備,都離不開它。作為計算機的“記憶”裝置,其主要功能是存放程序和數據。一般來說,存儲器可分為兩類:易失性存儲器和非易失性存儲器。其中,“易失性存儲器”是指斷電以後,內存信息流失的存儲器,例如DRAM(動態隨機存取存儲器),包括電腦中的內存條。
存儲器想必大家已經非常熟悉了,大到物聯網服務器終端,小到我們日常應用的手機、電腦等電子設備,都離不開它。作為計算機的“記憶”裝置,其主要功能是存放程序和數據。一般來說,存儲器可分為兩類:易失性存儲器和非易失性存儲器。其中,“易失性存儲器”是指斷電以後,內存信息流失的存儲器,例如DRAM(動態隨機存取存儲器),包括電腦中的內存條。而“非失性存儲器”是指斷電之後,內存信息仍然存在的存儲器,主要有NOR Flash和NAND Flash兩種。
存儲器的發展趨勢
存儲器作為電子元器件的重要組成部分,在半導體產品中占有很大比例。根據IC Insights統計,即使全球市場持續受到COVID-19的影響,存儲產品的年增長率仍將突破12%,達到124.1B$,並且在數據中心和雲服務器應用上發展巨大。根據其預測,在不久的將來,存儲的需求將保持10.8%的增長率,同時均價也將以7.3%的年增長率逐年上升,將成為芯片行業最大增長點之一。

雖sui然ran,大da眾zhong普pu遍bian對dui於yu存cun儲chu器qi已yi有you初chu步bu認ren知zhi,但dan對dui於yu其qi製zhi造zao流liu程cheng還hai是shi不bu甚shen了le解jie。根gen據ju產chan業ye鏈lian劃hua分fen,存cun儲chu器qi製zhi造zao流liu程cheng的de核he心xin環huan節jie主zhu要yao包bao括kuo四si個ge部bu分fen,即jiIC設計、芯片製造、芯片封裝、成品測試。其中芯片封裝與成品測試屬於芯片製造的最後環節,也是決定著產品是否成功的關鍵步驟。長電科技具備核心封測技術和自2004年以來的大量生產經驗,能有效把控存儲封裝良品率,助力存儲產品迅速發展。
muqianquanqiucunchuqifengzhuangjishujijingbianqian,fengzhuanggongyizhujianyoushuangliezhichadetongkongchazhuangxingzhuanxiangbiaomiantiezhuangdefengzhuangxingshi,qizhongxianjindefengzhuangjishushifazhanzhuliu,baokuojingyuanjifengzhuang(WLP)、三維封裝(3DP)和係統級封裝(SiP)等。存儲器和終端廠商在成本允許的條件下,采用先進封裝技術能夠提升存儲性能,以適應新一代高頻、高速、大容量存儲芯片的需求。
長電解決方案迎擊挑戰
存儲器的封裝工藝製程主要分為圓片超薄磨劃、堆疊裝片、打線、後段封裝幾個環節。其中,“圓片磨劃”是存儲技術的3大關鍵之一,其主要目的是矽片減薄和切割分離。這對於存儲封裝的輕量化、小型化發展十分重要,然而更薄的芯片需要更高級別的工藝能力和控製,這使得許多封裝廠商麵臨著巨大的挑戰。
翹曲和碎屑
隨(sui)著(zhe)芯(xin)片(pian)的(de)厚(hou)度(du)越(yue)薄(bo),芯(xin)片(pian)強(qiang)度(du)越(yue)脆(cui),傳(chuan)統(tong)的(de)磨(mo)劃(hua)工(gong)藝(yi)很(hen)容(rong)易(yi)產(chan)生(sheng)芯(xin)片(pian)裂(lie)紋(wen),這(zhe)是(shi)由(you)於(yu)傳(chuan)統(tong)機(ji)械(xie)切(qie)割(ge)會(hui)在(zai)芯(xin)片(pian)中(zhong)產(chan)生(sheng)應(ying)力(li),這(zhe)將(jiang)會(hui)導(dao)致(zhi)芯(xin)片(pian)產(chan)生(sheng)一(yi)些(xie)損(sun)傷(shang),如(ru)側(ce)崩(beng)、芯片碎裂等,而減薄後的圓片,厚度越小,其翹曲度越大,極易造成圓片破裂。
在此環節,長電科技摒棄了對芯片厚度有局限性的傳統磨劃工藝,根據金屬層厚度與圓片厚度的不同,分別采用DAG(研磨後劃片)、SDBG(研磨前隱形切割)、DBG(先劃後磨)等不同的工藝技術。
DBG工藝是將原來的「背麵研磨→劃片」的工藝程序進行逆向操作,即:先(xian)對(dui)晶(jing)片(pian)進(jin)行(xing)半(ban)切(qie)割(ge)加(jia)工(gong),然(ran)後(hou)通(tong)過(guo)背(bei)麵(mian)研(yan)磨(mo)使(shi)晶(jing)片(pian)分(fen)割(ge)成(cheng)芯(xin)片(pian)的(de)技(ji)術(shu)。通(tong)過(guo)運(yun)用(yong)該(gai)技(ji)術(shu),可(ke)最(zui)大(da)限(xian)度(du)地(di)抑(yi)製(zhi)分(fen)割(ge)芯(xin)片(pian)時(shi)產(chan)生(sheng)的(de)側(ce)崩(beng)和(he)碎(sui)裂(lie),大(da)大(da)增(zeng)強(qiang)了(le)芯(xin)片(pian)的(de)自(zi)身(shen)強(qiang)度(du)。

而SDBG則ze是shi一yi種zhong激ji光guang切qie割ge方fang法fa,與yu刀dao片pian切qie割ge不bu同tong,這zhe種zhong方fang法fa不bu會hui產chan生sheng機ji械xie振zhen動dong,而er是shi在zai芯xin片pian內nei部bu形xing成cheng變bian質zhi層ceng之zhi後hou,以yi變bian質zhi層ceng為wei起qi點dian進jin行xing分fen割ge,最zui後hou通tong過guo研yan磨mo將jiang變bian質zhi層ceng除chu去qu。因yin此ci,使shi用yong隱yin形xing切qie割ge工gong藝yi時shi,刀dao痕hen寬kuan度du幾ji乎hu為wei零ling,這zhe對dui切qie割ge道dao進jin一yi步bu狹xia窄zhai化hua有you著zhe很hen大da的de貢gong獻xian。與yu通tong常chang的de刀dao片pian切qie割ge工gong藝yi相xiang比bi,單dan位wei圓yuan片pian可ke獲huo取qu的de芯xin片pian數shu量liang有you望wang增zeng加jia。

異物
dangran,chuleqiaoquhesuiliedewenti,zaixinpianfengzhuangguochengzhong,renheyikexixiaodekelidoushizhimingde,tahenkenenghuidaozhixinpiandesuilie,congershizhenggechanpinbaofei。yinci,zaishengchanguochengzhongduiyujiejingdukongzhixiandeyouweizhongyao。
針對這個問題,長電科技不僅為每台貼片機器配置HEPA過濾器,並且還為工作人員設置專用、密封的工具進行產品轉移,以確保絕對潔淨的作業環境。作為全球領先的半導體微係統集成和封裝測試服務提供商,長電科技不僅在“圓片磨劃”環節有良好的把控,對於整體的封裝工藝都有著成熟的技術和先進的設備支持。針對超薄芯片的貼裝,長電科技有著多條SMT產線、貼裝超薄芯片夾具與先進的molding工藝,能夠幫助客戶提供最佳的封裝解決方案。

專用以及封裝工具
存儲芯片完成封裝工藝之後,將進入測試階段,這個階段主要是為了確認芯片是否能夠按照設計的功能正常運作,如DRAM產品測試流程包括了老化測試、核心測試、速度測試、後段工藝幾個步驟,隻有測試合格的產品才可以進行量產和出貨。
長電科技在測試環節擁有先進的測試係統和能力,能夠向客戶提供全套測試平台和工程服務,包括晶圓凸點、探針、最終測試、後(hou)測(ce)試(shi)和(he)係(xi)統(tong)級(ji)測(ce)試(shi),以(yi)幫(bang)助(zhu)客(ke)戶(hu)以(yi)最(zui)低(di)的(de)測(ce)試(shi)成(cheng)本(ben)實(shi)現(xian)最(zui)優(you)解(jie)。目(mu)前(qian)長(chang)電(dian)科(ke)技(ji)已(yi)經(jing)和(he)國(guo)內(nei)外(wai)存(cun)儲(chu)類(lei)產(chan)品(pin)廠(chang)商(shang)之(zhi)間(jian)有(you)廣(guang)泛(fan)的(de)合(he)作(zuo)。其(qi)中(zhong),NAND閃存以及動態隨機存儲產品已得到海內外客戶認可,並已經量產。
suizhexinpianbuduanxiangweixinghuafazhan,gongyizhichengkaishixiangzhegengxiaozhichengtuijin,yijingyuelaiyuebijinwulijixian。zaiciqingkuangxia,xianjindefengcejishushiweilaicunchujishudezhongyaofazhanfangxiang。changdiankejizuoweizhongguofengcelingyudelongtouqiye,zaixianjinfengcelingyuchixutupochuangxin,zhiliyuweikehutigongyouzhi、全麵的服務,助力存儲產業發展。
關於長電科技
長(chang)電(dian)科(ke)技(ji)是(shi)全(quan)球(qiu)領(ling)先(xian)的(de)半(ban)導(dao)體(ti)微(wei)係(xi)統(tong)集(ji)成(cheng)和(he)封(feng)裝(zhuang)測(ce)試(shi)服(fu)務(wu)提(ti)供(gong)商(shang),提(ti)供(gong)全(quan)方(fang)位(wei)的(de)微(wei)係(xi)統(tong)集(ji)成(cheng)一(yi)站(zhan)式(shi)服(fu)務(wu),包(bao)括(kuo)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)的(de)係(xi)統(tong)集(ji)成(cheng)封(feng)裝(zhuang)設(she)計(ji)、技術開發、產品認證、晶圓中測、晶圓級中道封裝測試、係統級封裝測試、芯片成品測試並可向世界各地的半導體供應商提供直運。
通過高集成度的晶圓級WLP、2.5D/3D、係統級(SiP)封裝技術和高性能的Flip Chip和引線互聯封裝技術,長電科技的產品和技術涵蓋了主流集成電路係統應用,包括網絡通訊、移動終端、高性能計算、車載電子、大數據存儲、人工智能與物聯網、工業智造等領域。在中國、韓國擁有兩大研發中心,在中國、hanguojixinjiapoyongyouliudajichengdianluchengpinshengchanjidi,yingxiaobanshichufenbuyushijiegedi,keyuquanqiukehujinxingjinmidejishuhezuobingtigonggaoxiaodechanyelianzhichi。
(來源:長電科技)
(來源:編譯自EDN, 作者:長電科技)
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