第三代半导体切割技术概述

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作者 谢天欢 蔡晓峰 +2 位作者 程晋红 张洪波 陈健 《中国集成电路》 2025年第1期40-46,共7页

鉴于电力电子器件趋向于在高温、高压、高辐射等恶劣环境下工作,传统的半导体材料硅无法适应该发展趋势,故第三代半导体凭借更宽的带隙宽度、更高的击穿电场、更高的导热系数等能力在该领域的应用上凸显了优势。为此,第三代半导体晶圆... 鉴于电力电子器件趋向于在高温、高压、高辐射等恶劣环境下工作,传统的半导体材料硅无法适应该发展趋势,故第三代半导体凭借更宽的带隙宽度、更高的击穿电场、更高的导热系数等能力在该领域的应用上凸显了优势。为此,第三代半导体晶圆切割作为半导体制造的一个重要环节,晶圆加工精度要求也愈发严格。本文详细介绍了传统刀轮切割、激光烧蚀切割、水辅助激光切割、激光热裂切割和激光隐形切割工艺的基本原理,为进一步研究和应用提供参考。 展开更多

关键词 晶圆切割技术 第三代半导体 传统刀轮切割 激光切割

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多项目晶圆(MPW wafer)在引线键合塑封中的常见问题分析

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作者 程传芹 蔡晓峰 +2 位作者 程晋红 张洪波 何良孝 《中国集成电路》 2025年第3期81-85,共5页

随着半导体工艺的更新迭代,晶圆的生产加工成本越来越高,很多研发机构和起步阶段的科技公司会选择多项目晶圆方式来缓解成本压力。但因多项目晶圆是多颗芯片共用一片晶圆,芯片分布不像普通量产晶圆那么规则,且单颗芯片的研磨厚度、上片(... 随着半导体工艺的更新迭代,晶圆的生产加工成本越来越高,很多研发机构和起步阶段的科技公司会选择多项目晶圆方式来缓解成本压力。但因多项目晶圆是多颗芯片共用一片晶圆,芯片分布不像普通量产晶圆那么规则,且单颗芯片的研磨厚度、上片(DA)材料等不能单独管控,在封装作业过程中会有很多的潜在风险,如误吸、线弧净空不足、未灌满等问题。因此,在芯片的研发阶段和封装导入阶段,需要充分考量并评估设计及封装的可行性,提前规避问题的发生,以降低各方面损失。 展开更多

关键词 多项目晶圆 封装 常见问题

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Au-Al键合界面金属间化合物对可靠性影响的研究 被引量：1

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作者 张健健 吴超 陶少杰 《中国集成电路》 2024年第6期82-89,共8页

引线键合工艺是半导体封装过程中十分重要的一道工序,键合质量的提高基于键合可靠性的提升,而键合界面对键合的可靠性,乃至对电子元器件的服役性能和使用寿命都有着极大的影响。但是,在键合完成初期,由于会形成少量的金属间化合物(IMC)... 引线键合工艺是半导体封装过程中十分重要的一道工序,键合质量的提高基于键合可靠性的提升,而键合界面对键合的可靠性,乃至对电子元器件的服役性能和使用寿命都有着极大的影响。但是,在键合完成初期,由于会形成少量的金属间化合物(IMC)。而且,随着时间的增加和温度的升高,金属间化合物会增加。金属间化合物过多时易导致键合强度降低、变脆,以及接触电阻变大等问题,应该看到,脆性的金属间化合物会使键合点在受周期性应力作用时引发疲劳破坏,最终可导致器件开路或器件的电性能退化。其中,金属间化合物的形成和可肯达尔(Kirkendall)空洞是金铝(Au-Al)键合失效的主要失效机理。本文结合充分的实验测试数据及相关文献,综述键合界面上金属间化合物的形成以及演变机理,并且从不同种类的金线、芯片焊盘的铝层厚度、不同焊线的模式、不同类型的封装树脂,四个方面探讨键合界面金属间化合物对可靠性的影响。 展开更多

关键词 Au-Al键合界面 金属间化合物 Kirkendall空洞 高温储存实验 键合模式

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铜基镀银引线框架抗化学腐蚀工艺过程影响研究 被引量：1

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作者 付永朝 任晨 左元亮 《中国集成电路》 2024年第7期70-75,共6页

铜基镀银引线框架作为半导体封装的主要材料之一,其铜面和镀银区易受空气影响造成化学腐蚀,随着时间的变长,此种化学腐蚀程度会不断增加。由于化学腐蚀过度会造成引线框架表面的可焊性降低,最终造成焊线脱落和封装后分层问题,故铜面和... 铜基镀银引线框架作为半导体封装的主要材料之一,其铜面和镀银区易受空气影响造成化学腐蚀,随着时间的变长,此种化学腐蚀程度会不断增加。由于化学腐蚀过度会造成引线框架表面的可焊性降低,最终造成焊线脱落和封装后分层问题,故铜面和镀银区的表面状态对半导体的可靠性有重要影响。本文介绍了铜基镀银引线框架生产过程中不同电镀工艺和铜保护剂类型的差异性,提出了铜基镀银引线框架生产过程中抗化学腐蚀性实现的关键控制点,为引线框架产品可靠性的提升预防提供数据支持。 展开更多

关键词 引线框架表面 化学腐蚀 镀银方式 铜保护剂

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悬臂探针卡在超高温晶圆测试领域的应用技术

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作者 蔡晓峰 余凯 +2 位作者 邓敏 潘中宝 徐振兴 《中国集成电路》 2024年第7期87-91,共5页

在半导体产业中,晶圆测试是其中重要一环。随着半导体测试技术的不断发展,传统85℃高温测试已经不满足车规产品的要求,130℃以上的超高温晶圆测试已经逐渐成为主流。为了降低晶圆测试成本,铼钨针悬臂卡用于超高温测试是大势所趋。同时,... 在半导体产业中,晶圆测试是其中重要一环。随着半导体测试技术的不断发展,传统85℃高温测试已经不满足车规产品的要求,130℃以上的超高温晶圆测试已经逐渐成为主流。为了降低晶圆测试成本,铼钨针悬臂卡用于超高温测试是大势所趋。同时,测试温度的不断升高对悬臂探针卡带来了更大的机械膨胀,进而导致探针痕偏移以及测试良率不稳定。为此,如何通过改良悬臂探针卡的硬件设施的性能来更好地保证超高温晶圆测试的稳定性和安全性尤为重要。本文介绍了悬臂探针卡的结构、并对探针布局和环氧树脂及补强板三个方面在超高温测试环境下所遇到的实际问题进行了研究并提出了改进方案,阐述了悬臂卡在超高温晶圆测试过程中的应用技术。 展开更多

关键词 悬臂探针卡 超高温 热膨胀 预热温针 针压 针痕 芯片 焊垫

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HBM制造技术演进与今后的发展趋势

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作者 付永朝 陈之文 王静 《中国集成电路》 2024年第12期34-41,共8页

随着智能数据应用的飞速发展,内存带宽限制导致的算力瓶颈日益明显。面对市场对高性能计算和数据处理能力不断攀升的需求,解决这一瓶颈问题正变得越来越具有挑战性。在这一背景下,高带宽内存(High Bandwidth Memory,HBM)被视为突破算力... 随着智能数据应用的飞速发展,内存带宽限制导致的算力瓶颈日益明显。面对市场对高性能计算和数据处理能力不断攀升的需求,解决这一瓶颈问题正变得越来越具有挑战性。在这一背景下,高带宽内存(High Bandwidth Memory,HBM)被视为突破算力瓶颈的关键方案之一,并且已经成为当前先进封装技术领域的研发热点。本文将回顾HBM制造工艺的发展历程,分析其技术优势,并对其未来的发展方向进行展望。 展开更多

关键词 高带宽内存 硅通孔 晶圆键合 Via-last 凸点 无凸点

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UFS产品断路的失效分析及改善

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作者 付永朝 肖俊 +2 位作者 邵滋人 王静 徐刚 《中国集成电路》 2024年第8期40-45,共6页

通用闪存存储(UFS)产品具备了高性能、大容量、低能耗、可靠性和兼容性等特点,因此UFS产品内部各层互连要求极高,在生产过程中极易发生断路问题。本文主要深入研究UFS产品的整个结构以及断路异常问题,分析产品内部的承接基板发生裂纹的... 通用闪存存储(UFS)产品具备了高性能、大容量、低能耗、可靠性和兼容性等特点,因此UFS产品内部各层互连要求极高,在生产过程中极易发生断路问题。本文主要深入研究UFS产品的整个结构以及断路异常问题,分析产品内部的承接基板发生裂纹的主要影响因素,并且通过DOE测试改善由基板发生裂纹所导致UFS产品断路的异常,最终基于测试结果为后续UFS产品的生产可靠性和安全性提供方向和建议。 展开更多

关键词 通用闪存存储 断路 无芯基板 可靠性 盲孔残胶 除胶

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精益生产在芯片测试产线中的应用

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作者 蔡晓峰 余凯 +1 位作者 邓敏 夏民强 《中国集成电路》 2024年第9期71-75,共5页

精益生产是许多企业所希望达到的生产模式。本文主要探讨了精益生产的定义,核心原则以及精益生产在芯片测试产线中的应用意义。文章通过对一般芯片测试生产流程的介绍以及分析芯片测试生产过程中存在的问题和改善方向,详细讲述了实施精... 精益生产是许多企业所希望达到的生产模式。本文主要探讨了精益生产的定义,核心原则以及精益生产在芯片测试产线中的应用意义。文章通过对一般芯片测试生产流程的介绍以及分析芯片测试生产过程中存在的问题和改善方向,详细讲述了实施精益生产的运用案例,旨在达到实现了生产效率的显著提升、测试周期的缩短和测试成本的降低,同时提高了产品质量和客户满意度。此外,文章强调了持续改进意识的重要性,并提出了精益生产未来持续深入改进的方向。最后,文章总结精益生产给企业带来的显著成效,并展望继续通过引入更为先进的流程管理方法和工具,持续深化精益生产理念的应用,确保企业持续发展并保持领先地位。 展开更多

关键词 半导体最终测试 精益生产 价值流 持续改进 自动化技术

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自动化测试机开短路测试系统搭建和应用

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作者 蔡晓峰 余凯 +1 位作者 陆逸敏 徐秋雨 《中国集成电路》 2024年第12期86-89,共4页

随着半导体行业的发展,自动化测试机中(ATE)的开短路(Open/Short)测试系统在传统测试生产中扮演着越来越关键的角色。本文概述了集成电路自动测试机的基本概念和核心功能,并详细介绍开短路测试系统的搭建过程,包括硬件选择、软件配置和... 随着半导体行业的发展,自动化测试机中(ATE)的开短路(Open/Short)测试系统在传统测试生产中扮演着越来越关键的角色。本文概述了集成电路自动测试机的基本概念和核心功能,并详细介绍开短路测试系统的搭建过程,包括硬件选择、软件配置和系统集成。文章强调了该系统在自动缺陷检测、测试数据分析以及智能分类与分拣方面的应用,这些应用为传统测试生产带来了显著的效率提升和质量改进。 展开更多

关键词 自动化测试机 开短路测试 硬件架构 软件配置 系统集成

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基于CFD的温度循环试验箱温度场均匀性优化研究

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作者 钱华 陶少杰 张健健 《中国集成电路》 2024年第9期49-55,75,共8页

温度循环试验箱由于试验条件的严苛,容易存在温度均匀性不好的现象。为了改善温度循环试验箱的测试区域的温度均匀性,本研究采用先进的CFD(Computational Fluid Dynamics)数值模拟技术,结合现代流体力学和传热学理论,建立了试验箱内部... 温度循环试验箱由于试验条件的严苛,容易存在温度均匀性不好的现象。为了改善温度循环试验箱的测试区域的温度均匀性,本研究采用先进的CFD(Computational Fluid Dynamics)数值模拟技术,结合现代流体力学和传热学理论,建立了试验箱内部温度场的数学模型,并通过对比分析实测数据与模拟结果,揭示了当前设备在温度均匀性方面存在的不足,并提出了改变箱体结构的优化设计方案。实验结果显示,经过优化后的温度循环试验箱,其在测试区域的对流换热更加充分,内部温度场的均匀性得到了显著提升,有效地减少了温度分布的不均匀性,使得各点间的温度差异大幅降低。本文的研究,提高了试验数据的可靠性和精确度,确保了试验结果更好地反映被测样品的真实性能,同时也增强了试验箱整体工作效率和测试质量。 展开更多

关键词 温度循环试验箱 温度均匀性 CFD数值模拟 实验研究

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浅谈AI智能技术在晶圆测试生产中的应用

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作者 蔡晓峰 余凯 +1 位作者 邓敏 姜惠国 《中国集成电路》 2024年第8期76-80,共5页

AI智能技术作为当下科技领域的热点,其在晶圆测试生产中的应用逐渐显现出其巨大的潜力和价值。本文主要探讨了AI智能技术的定义,核心特点及其在晶圆测试生产过程中的实际应用。文章指出,AI智能技术在晶圆测试生产中发挥着越来越重要的作... AI智能技术作为当下科技领域的热点,其在晶圆测试生产中的应用逐渐显现出其巨大的潜力和价值。本文主要探讨了AI智能技术的定义,核心特点及其在晶圆测试生产过程中的实际应用。文章指出,AI智能技术在晶圆测试生产中发挥着越来越重要的作用,通过自动缺陷检测,测试数据分析和智能分类与分拣能力,为晶圆测试生产带来了革命性的变革。文章还探讨了AI智能技术在针痕检测方面的创新应用,不仅提高了生产效率和产品品质,还为企业赢得更多的市场竞争优势。最后文章展望了AI智能技术在晶圆测试生产中的未来发展情景,以便更好地认识AI智能技术在晶圆测试生产领域的重要性和影响。 展开更多

关键词 晶圆测试 AI智能技术

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浅析De-flash溶液pH值变化对EMC和导线架间分层的影响

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作者 蒲斌源 程秀兰 《电子与封装》 2011年第11期37-40,共4页

在分析芯片内部分层不良的过程中发现使用N型EMC所生产的产品占据了所有分层不良的绝大多数。对使用N型EMC生产制程中从注胶模压到弯脚成形的每一个步骤完成后均对产品进行超声波探测（SAM）,发现去残胶制程（De-flash）最有可能导致芯... 在分析芯片内部分层不良的过程中发现使用N型EMC所生产的产品占据了所有分层不良的绝大多数。对使用N型EMC生产制程中从注胶模压到弯脚成形的每一个步骤完成后均对产品进行超声波探测（SAM）,发现去残胶制程（De-flash）最有可能导致芯片内部分层,而其他制程不会导致分层。EMC是由许多高分子树脂材料及各种添加剂组成,这些高分子材料的分子链中包含了许多活性功能键,如-COOH、-SH、-CO、-OH、-NH2等。这些活性功能键是可电离化的,并可以在不同的pH值时吸收或释放电子。这种功能键吸收释放电子的现象会导致高分子材料膨胀或塌缩。通过实验证实了用N型EMC生产的芯片在浸入pH值为14的溶液中超过30min后会引起芯片内部分层并且芯片外形尺寸有2~4个mils的变化。为了控制这种变形及分层,针对由N型EMC封装的芯片采用电化学法去残胶制程的溶液pH值应保持在6到12之间。 展开更多

关键词 电化学法去残胶 芯片内部分层 超声波扫描

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先进封装技术在三维闪存产品中的应用探讨 被引量：1

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作者 邵滋人 李太龙 汤茂友 《中国集成电路》 2023年第11期88-92,共5页

在存储技术发展过程中,三维闪存存储器以其单位面积内存储容量大、改写速度快等优点,正逐步取代机械硬盘成为大数据存储领域中的主角。但是目前市面上的Nand Flash产品封装还是多以传统金属线键合技术为主,这类传统方案会在一些特殊应... 在存储技术发展过程中,三维闪存存储器以其单位面积内存储容量大、改写速度快等优点,正逐步取代机械硬盘成为大数据存储领域中的主角。但是目前市面上的Nand Flash产品封装还是多以传统金属线键合技术为主,这类传统方案会在一些特殊应用和需求下存在较难进一步降低封装体的尺寸、传输速度受限等问题。为了应对产品尺寸持续向小、速度和带宽需求持续增大的趋势,三维闪存封装也需要更多的形式,可以结合当前涌现出的多种先进封装形式寻找新的解决方案。本文通过分析SiP、Fan-out、3D和Chiplet等先进封装形式,探讨在三维闪存封装中的可能应用方案,利用重新布线层(RDL)代替基板、TSV,Bumping代替金线的连接等技术,有效缩小封装体面积同时,提升产品的运行速度,增强数据处理能力。 展开更多

关键词 三维闪存 先进封装 SiP Fan-in/Fan-out 重新布线层(RDL) 硅通孔(TSV) Chiplet

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静态真空液氮管道运用于芯片低温测试领域的改进方案分析 被引量：1

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作者 蒋晨瑜 《集成电路应用》 2023年第4期38-40,共3页

阐述通过对静态真空液氮管道系统的改进,避免管道夹层漏放气速率增加导致表面结露、结冰后产生的凝结水滴落,造成低温测试机器损坏的风险,解决排气不通畅造成低温不稳定的问题,对芯片低温测试领域液氮输送系统提供有效方案。

关键词 集成电路测试 存储芯片 低温测试 液氮输送 真空管道 静态真空 排气

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三维闪存封装基板球焊表面处理技术应用探讨

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作者 邵滋人 李启力 李太龙 《中国集成电路》 2023年第10期71-75,共5页

封装基板是三维闪存封装的重要原材料之一,其与外部电路连接的焊接区域所用表面处理工艺对封装体与主板连接的可靠性以及封装成本都有重要影响。目前常用表面处理工艺中,OSP工艺具有制作成本低、焊盘表面平整度高、加工时的能源消耗少... 封装基板是三维闪存封装的重要原材料之一,其与外部电路连接的焊接区域所用表面处理工艺对封装体与主板连接的可靠性以及封装成本都有重要影响。目前常用表面处理工艺中,OSP工艺具有制作成本低、焊盘表面平整度高、加工时的能源消耗少等优点,在对封装成本比较敏感的三维闪存产品上得到广泛的应用。随着OSP可焊性和耐高温性能的显著提高,未来OSP在三维闪存封装基板上的应用将更加广泛,技术也将更加成熟。本文通过对基板表面处理工艺及三维闪存封装特点的综合分析,探讨适合三维闪存封装基板球焊表面处理工艺,展望相应表面处理工艺的发展。 展开更多

关键词 三维闪存 封装基板 表面处理 OSP

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