Ειδήσεις

HOREXS είναι εξαιρετικά λεπτός κατασκευαστής PCB, το οποίο παράγει το PCB υποστρωμάτων ολοκληρωμένου κυκλώματος για τη συσκευασία/τη δοκιμή ολοκληρωμένου κυκλώματος, συνέλευση ολοκληρωμένου κυκλώματος.

Διάφοροι προμηθευτές επάνω ο νέος εξοπλισμός επιθεώρησης βασισμένος υπέρυθρες, στις οπτικές, και τεχνολογίες ακτίνας X σε μια προσπάθεια να μειωθούν οι ατέλειες στις τρέχουσες και μελλοντικές συσκευασίες ολοκληρωμένου κυκλώματος.

Ενώ όλες αυτές οι τεχνολογίες είναι απαραίτητες, είναι επίσης συμπληρωματικές. Κανένα εργαλείο δεν μπορεί να συναντήσει όλες τις απαιτήσεις ελέγχου ατέλειας. Κατά συνέπεια, οι συσκευάζοντας προμηθευτές μπορεί να πρέπει να αγοράσουν περισσότερους και τα διαφορετικά εργαλεία.

Για χρόνια, οι συσκευασίες ήταν σχετικά απλές. Όταν οι ατέλειες καλλιέργησαν επάνω στις συσκευασίες στα διάφορα βήματα κατά τη διάρκεια της κατασκευής, ο εξοπλισμός επιθεώρησης είχε λίγο πρόβλημα στην εύρεση των ατελειών επειδή οι περισσότερες ήταν σχετικά μεγάλες.

Είναι μια διαφορετική ιστορία σήμερα. Τα πιό πρόσφατα τσιπ είναι γρηγορότερα και πιό σύνθετα. Για να βελτιστοποιήσει την απόδοση αυτών των τσιπ, η βιομηχανία απαιτεί τις νέες και καλύτερες συσκευασίες με τα καλά ηλεκτρικά χαρακτηριστικά, τους μικρότερους τύπους, και περισσότερο I/Os. Στην απάντηση, οι συσκευάζοντας προμηθευτές έχουν αναπτύξει μια κατάταξη των νέων και σύνθετων προηγμένων τύπων συσκευασίας.

Δεδομένου ότι η συσκευασία γίνεται πιό σύνθετη, και χρησιμοποιείται στις αγορές όπου η αξιοπιστία είναι κρίσιμη, η εύρεση των ατελειών γίνεται σημαντικότερη. Αλλά γίνεται επίσης πιό προκλητικό δεδομένου ότι οι ατέλειες είναι μικρότερες και πιό δύσκολες να βρούν. «Υπάρχουν μικρότερα χαρακτηριστικά γνωρίσματα και νέα υλικά που κινούνται στη μεγάλης αξίας συσκευασία. Αυτό οδηγεί την ανάγκη για την επιθεώρηση με τις υψηλότερες απαιτήσεις, ο» εν λόγω Pieter Vandewalle, γενικός διευθυντής για το τμήμα ICOS σε KLA.

Άλλοι συμφωνούν. «Περισσότεροι κύβοι οδηγούν την ολοκλήρωση συσκευασίας υψηλός-πυκνότητας. Περισσότερος διασυνδέει οδηγεί τα λεπτότερα ίχνη και τις σφιχτότερες πίσσες προσκρούσεων. Και αυτή η πολυπλοκότητα οδηγεί την ανάγκη προς περισσότερη επιθεώρηση,» εν λόγω Eelco Bergman, ανώτερος διευθυντής των πωλήσεων και της ανάπτυξης επιχείρησης σε ASE. «Εκτός από τις αυξανόμενες προκλήσεις διαδικασίας που συνδέονται με την κατασκευή αυτών των σύνθετων συσκευασιών, υπάρχει επίσης μια αυξανόμενη ανάγκη για τον ευθύγραμμους έλεγχο και την επιθεώρηση διεργασίας λόγω του υψηλού κόστους της απώλειας παραγωγής που συνδέεται με τις πολλαπλάσιες και προηγμένες συσκευές κόμβων διαδικασίας που ενσωματώνεται σε αυτές τις συσκευασίες.»

Για να καλύψουν αυτές τις απαιτήσεις, οι συσκευάζοντας προμηθευτές θα χρειαστούν πιθανώς τον παραδοσιακό οπτικό εξοπλισμό επιθεώρησης καθώς επίσης και άλλους τύπους εργαλείων. «Δεδομένου ότι οι αυξήσεις πολυπλοκότητας και πυκνότητας συσκευασίας, οπτική επιθεώρηση δεν είναι μόνο αρκετή,» Bergman εν λόγω. «Για πολλά χρόνια, η συσκευάζοντας βιομηχανία είχε μια σειρά των επιλογών διαθέσιμων, συμπεριλαμβανομένης της ακτίνας X και του γ-SAM (ομοεστιακή ακουστική μικροσκόπηση ανίχνευσης). Αλλά συχνά, αυτά τα εργαλεία είναι καλύτερα ταιριαγμένα για τον έλεγχο διαδικασίας δειγμάτων και την ανάλυση αποτυχίας από τον ευθύγραμμο έλεγχο διεργασίας. Με το ενδεχομένως υψηλό κόστος που συνδέεται με τις αποτυχίες απώλειας παραγωγής συνελεύσεων ή δοκιμής ή αξιοπιστίας μετα-συνελεύσεων, υπάρχει αυξανόμενη ανάγκη για τη μεγάλη ταχύτητα, ευθύγραμμα εργαλεία μετρολογίας — ιδανικά με την προηγμένη μηχανή που μαθαίνει τις αναλυτικές ικανότητες που μπορούν να ελέγξουν μια διαδικασία και να ανιχνεύσουν την κλίση διαδικασίας σε σε πραγματικό χρόνο βάση. Εκείνος ο τρόπος, διορθωτική δράση μπορεί να ληφθεί προτού να βγεί εκείνη η διαδικασία του ελέγχου και οι ατέλειες εμφανίζονται. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τις εφαρμογές υψηλός-αξιοπιστίας, όπως οι αυτοκίνητες συσκευές, όπου πρέπει να ανιχνεύσετε τις ενδεχομένως λανθάνουσες ατέλειες. Αυτό θα πάρει πιθανώς μια σειρά των λύσεων.»

Ευτυχώς, διάφορα νέα συστήματα επιθεώρησης είναι στις εργασίες. Μεταξύ τους:

Επάνω στην καινοτομία και KLA επάνω τα νέα οπτικός-βασισμένα συστήματα επιθεώρησης για. Αυτά τα συστήματα ενσωματώνουν τους αλγορίθμους εκμάθησης μηχανών, οι οποίοι χρησιμοποιούν τις γρήγορες τεχνικές ταιριάσματος σχεδίων για να βοηθήσουν να εντοπίσουν τις ατέλειες.
Οι επιχειρήσεις στέλνουν τα νέα εργαλεία ακτίνας X.
Άλλες τεχνολογίες επίσης στέλνουν.

Το συσκευάζοντας τοπίο

Η γκοφρέτα-ισόπεδη αγορά επιθεώρησης συσκευασίας προβάλλεται για να αυξηθεί από $208 εκατομμύρια το 2019 σε περίπου $223 εκατομμύρια το 2020, σύμφωνα με το βαρίδι Johnson, έναν αναλυτή με Gartner. Οι αριθμοί δεν περιλαμβάνουν τα συστήματα επιθεώρησης στο επίπεδο κύβων. «Οπτική είναι ακόμα η μεγαλύτερη τεχνολογία,» Johnson εν λόγω. «Αυτός ισχύει επίσης για την συσκευασία-ισόπεδης επιθεώρηση κύβων ή.»

Εν τω μεταξύ, υπάρχει μια έκρηξη των νέων αιτήσεων στην αγορά, όπως 5G και το AI. Επιπλέον, οι παραδοσιακές εφαρμογές, όπως αυτοκίνητος, που υπολογίζουν, και κινητές, συνεχίζουν να αυξάνονται.

Όλα τα συστήματα ενσωματώνουν τα διάφορα τσιπ, τα οποία είναι τοποθετημένα σε κάψα ή στεγασμένα στις συσκευασίες ολοκληρωμένου κυκλώματος. Οι πελάτες έχουν πολλούς τύπους συσκευασίας για να επιλέξουν από. «Η επιλογή εξαρτάται από την εφαρμογή, που υπαγορεύει αυτά που η αρχιτεκτονική συσκευασίας πρόκειται να εξετάσει όπως,» η εν λόγω Kim ναι, εκτελεστικός διευθυντής των υλικών WLP την επιστήμη ζυθοποιών.

Ένας τρόπος να τέμνεται το συσκευάζοντας τοπίο είναι από τον τύπο διασύνδεσης, που περιλαμβάνει wirebond, κτύπημα-τσιπ, συσκευασία γκοφρέτα-επιπέδων (WLP), και vias μέσω-πυριτίου (TSVs).

Μερικά 75% σε 80% των συσκευασιών είναι βασισμένα στη σύνδεση καλωδίων, σύμφωνα με TechSearch. Ένα καλώδιο bonder ράβει ένα τσιπ σε ένα άλλο τσιπ ή υπόστρωμα χρησιμοποιώντας τα μικροσκοπικά καλώδια. Η σύνδεση καλωδίων χρησιμοποιείται για τα προϊόντα και τις μεσαίες συσκευασίες, καθώς επίσης και τους σωρούς μνήμης.

Το κτύπημα-τσιπ χρησιμοποιείται για BGAs και άλλες συσκευασίες. Στο κτύπημα-τσιπ, οι προσκρούσεις ή οι στυλοβάτες χαλκού διαμορφώνονται πάνω από ένα τσιπ. Η συσκευή κτυπιέται και τοποθετείται σε έναν χωριστό κύβο ή έναν πίνακα. Οι προσκρούσεις προσγειώνονται στα μαξιλάρια χαλκού, διαμορφώνοντας τις ηλεκτρικές συνδέσεις.

WLP χρησιμοποιείται για fan-out και άλλες συσκευασίες. Σε ένα παράδειγμα fan-out, ένας κύβος μνήμης συσσωρεύεται σε ένα τσιπ λογικής σε μια συσκευασία. Εν τω μεταξύ, TSVs βρίσκεται στις συσκευασίες υψηλών σημείων όπως 2.5D/3D. Σε 2.5D/3D, οι κύβοι συσσωρεύονται ή τοποθετούνται δίπλα-δίπλα πάνω από ένα interposer, το οποίο ενσωματώνει TSVs. Το interposer ενεργεί ως γέφυρα μεταξύ των τσιπ και ενός πίνακα.

Σχ. 1: Βασικές τάσεις στην πηγή συσκευασίας: KLA

2.5D/3D και fan-out είναι ταξινομημένο ως προηγμένοι τύποι συσκευασίας. Μια άλλη προσέγγιση περιλαμβάνει τη χρήση των chiplets, με το οποίο ένα chipmaker μπορεί να έχει επιλογές των μορφωματικών κύβων, ή τα chiplets, σε μια βιβλιοθήκη. Οι πελάτες μπορούν μίγμα-και-αντιστοιχία τα chiplets και να τους ενσωματώσουν σε έναν υπάρχοντα προηγμένο τύπο συσκευασίας, όπως 2.5D/3D, fan-out, ή μια νέα αρχιτεκτονική.

«Συντηρούμε πολλούς διαφορετικούς τομείς,» εν λόγω γνώση Molitor, Διευθυντής της Υπηρεσίας Εκμετάλλευσης σε quik-Pak. «Chiplets είναι μια περιοχή ότι βλέπουμε να αυξηθούμε στο μέλλον. Ο τσιπ--πίνακας, οι ενότητες πολυ-τσιπ, και τα chiplets είναι όλοι στο roadmap μας. Βλέπουμε αυτό ως κάτι που θα ωφελήσει τη βιομηχανία ημιαγωγών.»

Το Chiplets και η προηγμένη συσκευασία θα μπορούσαν να τινάξουν επάνω το τοπίο. Χαρακτηριστικά, για να προωθήσει ένα σχέδιο, η βιομηχανία αναπτύσσει ένα ASIC χρησιμοποιώντας το ξελέπιασμα τσιπ για να εγκαταστήσει τις διαφορετικές λειτουργίες επάνω σε έναν ενιαίο μονολιθικό κύβο. Αλλά το ξελέπιασμα γίνεται δυσκολότερο και ακριβό σε κάθε κόμβο, και όχι όλα ωφελούνται από το ξελέπιασμα.

Το ξελέπιασμα παραμένει μια επιλογή για τα νέα σχέδια. Αλλά αντί ενός παραδοσιακού ASIC χρησιμοποιώντας το ξελέπιασμα τσιπ, η προηγμένα συσκευασία και τα chiplets γίνονται εναλλακτικές προσεγγίσεις για να αναπτύξουν ένα σύνθετο σύστημα-ισόπεδο σχέδιο.

«Οι πελάτες συνειδητοποιούν ότι υπάρχουν περισσότεροι από ένας τρόποι να αναπτυχθούν τα σχέδια,» ο εν λόγω Walter NG, αντιπρόεδρος της ανάπτυξης επιχείρησης σε UMC. «Ενώ μπορούν να υπάρξουν λειτουργίες ενός σχεδίου που απαιτεί το πιό υψηλό επίπεδο τεχνολογιών απόδοσης και bleeding-ακρών, πολλές από τις άλλες λειτουργίες δεν απαιτούν αυτό. Η εφαρμογή εκείνων των άλλων λειτουργιών ως μέρος ενός ενιαίου ομοιογενούς κομματιού του πυριτίου bleeding-ακρών μπορεί να είναι καταστρεπτική από την άποψη της δύναμης και του κόστους. Η εκτίμηση δαπανών βλέπει στους διαφορετικούς τρόπους ζευγών. Εάν η λειτουργία δεν ωφελείται από το ξελέπιασμα τεχνολογίας, κατόπιν το κόστος ανά χιλ. ² είναι σημαντικά υψηλότερο χωρίς λήψη οποιουδήποτε αντισταθμίζοντας οφέλους περιοχής. Η άλλη εκτίμηση δαπανών είναι στο επίπεδο τσιπ, όπου πολλά από αυτά τα σχέδια ωθούν στο μέγιστο μέγεθος σταυρονημάτων και τις παρούσες σοβαρές ανησυχίες παραγωγής. Αυτό οδηγεί ένα επαν-βλέμμα αναγέννησης στους περιθωριακούς επίπεδους κόμβους όπως 28nm/22nm. Για εκείνους τους πελάτες που απαιτούν την απόδοση bleeding-ακρών, εξετάζουν το πώς να χωρίσουν τη λειτουργία απόδοσης, και σε πολλές περιπτώσεις, για την εφαρμογή μιας λύσης πολυ-κύβων.»

Σε αυτήν την περίπτωση, μια λύση πολυ-κύβων είναι ένας άλλος τρόπος να περιγραφεί μια προηγμένη συσκευασία με τους σύνθετους κύβους. Η ιδέα είναι εδώ να συσσωρευθούν οι συσκευές στην κάθετη κατεύθυνση, που επιτρέπει τις νέες αρχιτεκτονικές.

«Κάθε κατασκευαστής χυτηρίων και συσκευών έχει μια σοβαρή προσπάθεια στην ετερογενή ολοκλήρωση. Υπάρχουν διάφορες διαφορετικές τεχνολογίες εδώ, ο» εν λόγω Robert Clark, ανώτερο μέλος του τεχνικού προσωπικού στο τηλ., σε μια πρόσφατη παρουσίαση. «Για την τρισδιάστατη διαστατική ολοκλήρωση, χρειαζόμαστε την ετερογενή ολοκλήρωση καθώς επίσης και τις μονολιθικές τρισδιάστατες διαδικασίες που θα επιτρέψουν σε μας για να συσσωρεύσουν τη λογική στη λογική και τη μνήμη στη λογική για τις μελλοντικές τεχνολογίες.»

Εν τούτοις, υπάρχει ένα κοινό θέμα μεταξύ όλης της συσκευασίας. «Ακολουθεί το μέγεθος κύβων ως επί το πλείστον. Έχετε περισσότερα συστατικά μέσα μιας συσκευασίας. Έχετε επίσης τους μικρότερους κύβους με τη μικρότερη γεωμετρία μέσα της συσκευασίας. Είναι δυσκολότερο να επιθεωρήσει,» Molitor quik-Pak εν λόγω.

Τσιπ/ροή συσκευασίας
Η κατασκευή των τσιπ είναι μια σύνθετη διαδικασία. Κατ' αρχάς, τα τσιπ υποβάλλονται σε επεξεργασία σε μια γκοφρέτα σε έναν υπέροχο χρησιμοποιώντας διάφορο εξοπλισμό. Για να κάνει μια προηγμένη συσκευή λογικής, παίρνει από 600 έως 1.000 βήματα διαδικασίας ή περισσότερους στο υπέροχο.

Κατά τη διάρκεια της υπέροχης ροής, ένα chipmaker πρέπει να επιθεωρήσει τα τσιπ για τις ατέλειες. Οι μικροσκοπικές ατέλειες θα μπορούσαν να προσκρούσουν στις παραγωγές τσιπ ή να αναγκάσουν ένα προϊόν για να αποτύχουν.

Για να βρεί τις ατέλειες στα τσιπ μέσα στον εξοπλισμό υπέροχης, επιθεώρησης chipmakers οπτικός-βασισμένο στη χρήση στη γραμμή παραγωγής. Το Chipmakers χρησιμοποιεί επίσης την επιθεώρηση ε-ακτίνων. Και τα δύο εργαλεία ανιχνεύουν τις ατέλειες νανόμετρο-μεγέθους.

Για την επιθεώρηση γκοφρετών, ένα οπτικό σύστημα επιθεώρησης χρησιμοποιεί μια οπτική πηγή φωτός για να φωτίσει μια γκοφρέτα. Η πηγή φωτός εμ:πίπτω στη βαθιά υπεριώδη (DUV) σειρά στα μήκη κύματος 193nm. Κατόπιν, το φως συλλέγεται και μια εικόνα μεταλλάσσεται, η οποία βοηθά να βρεί τις ατέλειες στην γκοφρέτα.

Μόλις κατασκευαστούν τα τσιπ στο υπέροχο, η γκοφρέτα είναι έπειτα έτοιμη για τη συσκευασία ολοκληρωμένου κυκλώματος σε ένα χυτήριο ή ένα OSAT.

Κάθε τύπος συσκευασίας έχει μια διαφορετική ροή διαδικασίας. Πάρτε fan-out, παραδείγματος χάριν. «Σε αυτό το σχέδιο συσκευασίας, οι γνωστοί καλοί κύβοι τοποθετούνται πρόσωπο-κάτω σε μια γκοφρέτα μεταφορέων, κατόπιν ενσωματωμένος σε μια εποξική φόρμα,» εξήγησε αμμώδες Wen, ένας μηχανικός ολοκλήρωσης διαδικασίας σε Coventor, Lam Research Company, σε ένα blog. «Ο συνδυασμός κύβος-φορμών διαμορφώνει μια ανασυγκροτημένη γκοφρέτα, η οποία υποβάλλεται σε επεξεργασία έπειτα για να διαμορφώσει τα στρώματα ανακατανομής (RDLs) με τις προσκρούσεις στα εκτεθειμένα πρόσωπα κύβων για “fan-out τη” ανακατανομή. Η ανασυγκροτημένη γκοφρέτα είναι στη συνέχεια χωρισμένη σε τετράγωνα πριν από την τελική χρήση.»

Το RDLs είναι το μέταλλο χαλκού διασυνδέει που συνδέει ηλεκτρικά ένα μέρος της συσκευασίας με άλλο. Το RDLs μετριέται από τη γραμμή και το διάστημα, οι οποίες αναφέρονται στο πλάτος και την πίσσα ενός ίχνους μετάλλων.

Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι fan-out συσκευασιών. Παραδείγματος χάριν, συνδεμένος για τις εφαρμογές υψηλών σημείων, fan-out υψηλής πυκνότητας έχει περισσότερα από 500 I/Os με τη γραμμή και το διάστημα RDLs λιγότερο από 8μm. Στο υψηλό σημείο, οι προμηθευτές αναπτύσσουν fan-out με RDLs στη γραμμή/το διάστημα 2μm και πέρα.

Αυτό είναι όπου παίρνει περίπλοκο. «Παραδοσιακό γκοφρέτα-ισόπεδο fan-out αντιμετωπίζει διάφορες προκλήσεις,» ο εν λόγω Curtis Zwenger, αντιπρόεδρος της προηγμένης ανάπτυξης προϊόντος σε Amkor. «Από την πλευρά επεξεργασίας, τα ζητήματα όπως η μετατόπιση κύβων και το φορμαρισμένο warpage γκοφρετών έχουν ελεγχθεί με την εφαρμογή των τεχνικών βελτιστοποίησης διαδικασίας. Εντούτοις, για τις πιό προηγμένες δομές που απαιτούν τα πολλαπλάσια στρώματα RDL και η λεπτότερο γραμμή/το διάστημα, το ποσό φορμαρισμένου warpage γκοφρετών και η τοπολογία επιφάνειας γίνονται κρίσιμα ώστε να προσκρουθούν όχι ενάντια οι διαδικασίες απεικόνισης φωτογραφιών. Στην εμπορική πλευρά, μια πρόκληση είναι πάντα fan-out κόστος εναντίον του μεγέθους συσκευασίας. Όπως τα πιό υψηλά επίπεδα ολοκλήρωσης απαιτούνται, αυξήσεις μεγέθους συσκευασίας, και οι αυξήσεις δαπανών διαδικασίας RDL που οφείλονται εκθετικά στο κυκλικό ανασυγκροτημένο σχήμα γκοφρετών.»

Κατά τη διάρκεια της ροής παραγωγής, οι ατέλειες μπορούν να καλλιεργήσουν επάνω στη συσκευασία. Δεδομένου ότι fan-out και άλλοι προηγμένοι τύποι συσκευασίας γίνονται πιό σύνθετοι, οι ατέλειες τείνουν να είναι μικρότερες και πιό δύσκολες να βρούν. Αυτό είναι όπου ο εξοπλισμός επιθεώρησης εγκαθιστά -εσύ σχεδιάζεται για να βρεί τις ατέλειες και να τις φυτεψει έξω.

Στη fan-out ροή παραγωγής, τα συσκευάζοντας σπίτια μπορούν να παρεμβάλουν τον εξοπλισμό επιθεώρησης στην αρχή της διαδικασίας. Κατόπιν, υπάρχουν διάφορα βήματα επιθεώρησης κατά τη διάρκεια της ροής και ακόμα και μετά από τη διαδικασία.

Άλλοι τύποι συσκευασίας μπορούν να έχουν τις παρόμοιες ή διαφορετικές ροές. Σε όλες τις περιπτώσεις, η επιθεώρηση είναι μια απαίτηση. «Κατά τη διάρκεια των προηγούμενων 10 ετών, η προηγμένη συσκευασία έχει εισαγάγει διάφορα διαδικασίες και υλικά για να δημιουργήσει τις καινοτόμες συσκευασίες και τις τεχνολογίες συνελεύσεων. Τα παραδείγματα περιλαμβάνουν το λεπτό στυλοβάτη χαλκού πισσών, μέσω των vias φορμών, που φορμάρονται underfill, σύμμορφο προστατευτικό κάλυμμα, double-sided σχηματοποίηση και η πολυστρωματική επεξεργασία RDL,» εν λόγω Zwenger «συσκευασίες που ενσωματώνουν τέτοιες τεχνολογίες δεν μπορεί να συγκεντρωθεί επικερδώς εκτός αν οι πολύ μέθοδοι γεροί διαδικασίες και ευθύγραμμες οι έλεγχοι και η επιθεώρηση κατάστασης προόδου χρησιμοποιούνται. Η υψηλής ευκρίνειας απεικόνιση ακτίνας X και η αυτόματη οπτική επιθεώρηση έχουν κάνει τις μεγάλες προόδους για να βοηθήσουν να ανιχνεύσουν τα στοιχεία, όπως η φόρμα και underfill τα κενά, οι ατέλειες RDL και προσκρούσεων και τα ξένα υλικά. Οι πολυάριθμες υλικές διεπαφές στη σημερινή προηγμένη συσκευασία καθιστούν την ευθύγραμμη ανίχνευση ατέλειας ουσιαστική για τις οικονομικώς αποδοτικές, υψηλής ποιότητας και αξιόπιστες συσκευές ημιαγωγών.»

Σχ. 2: Ροή συσκευασίας τσιπ. Πηγή: KLA

Οπτικός εναντίον της επιθεώρησης ακτίνας X
Τα συσκευάζοντας σπίτια χρησιμοποιούν τους πολλαπλάσιους τύπους εξοπλισμών επιθεώρησης, αλλά η απόφαση να χρησιμοποιηθεί κάποιος τύπος εξαρτάται από τη συσκευασία.

Η οπτική επιθεώρηση έχει χρησιμοποιηθεί να συσκευάσει για χρόνια. Σήμερα, Camtek, KLA και επάνω στην καινοτομία πωλεί τα οπτικά συστήματα επιθεώρησης για. Η «οπτική επιθεώρηση χρησιμοποιείται για να βρεί οποιεσδήποτε σαφείς ατέλειες ή τις πιθανές λανθάνουσες ατέλειες που θα μπορούσαν ενδεχομένως να προσκρούσουν στην παραγωγή,» ο εν λόγω Stephen Hiebert, ανώτερο Διευθυντής μάρκετινγκ σε KLA.

Σε λειτουργία, οι συσκευασίες παρεμβάλλονται σε αυτά τα οπτικά συστήματα επιθεώρησης κατά τη διάρκεια της ροής παραγωγής. Μια πηγή φωτός είναι φωτισμένη στο σύστημα, το οποίο παίρνει έπειτα τις εικόνες μιας συσκευασίας από τις διαφορετικές γωνίες ως μέσα να βρεθούν οι ατέλειες.

Υπάρχουν μερικές μεγαλύτερες διαφορές μεταξύ της οπτικής επιθεώρησης για τα τσιπ στο υπέροχο και της συσκευασίας. Στο υπέροχο, τα εργαλεία επιθεώρησης είναι ακριβότερα και χρησιμοποιημένα να βρούν τις ατέλειες στο nanoscale.

Αντίθετα, οι ατέλειες είναι μεγαλύτερες στις συσκευασίες, τόσο η οπτική επιθεώρηση χρησιμοποιείται για να βρεί τις ατέλειες στο επίπεδο μικρού. Αυτά τα εργαλεία χρησιμοποιούν τις πηγές φωτός στην ορατή σειρά, όχι πηγές υψηλών σημείων DUV.

Εν τούτοις, το επόμενο κύμα των συσκευασιών παρουσιάζει μερικές προκλήσεις για τα υπάρχοντα εργαλεία. «Έχετε αυτές τις διαδικασίες συσκευασίας γκοφρέτα-επιπέδων τρισδιάστατος-ολοκληρωμένου κυκλώματος ή fan-out. Παίρνουν πιό περίπλοκοι. Αυτές οι περίπλοκες διαδικασίες απαιτούν τη σύνθετη ανάπτυξη,» Hiebert εν λόγω. «Υπάρχουν άλλες τάσεις. Ο προφανής είναι ξελεπιάζοντας. Έχετε τις μικρότερες κρίσιμες διαστάσεις. Θα μπορούσε να είναι μια γραμμή/διάστημα RDL. Θα μπορούσε να είναι μια πίσσα για έναν τρισδιάστατο σωρό όπως μια πίσσα microbump ή μια υβριδική σύνδεση και μια πίσσα μαξιλαριών χαλκού. Δεδομένου ότι το ξελέπιασμα συνεχίζεται, η ανάγκη να βρεθούν οι μικρότεροι τύποι ατέλειας είναι κρίσιμη.»

Υπάρχουν άλλες σημαντικές προκλήσεις ατέλειας. Παραδείγματος χάριν, εάν έχετε έναν κακό κύβο σε μια συσκευασία, ολόκληρη η συσκευασία χάνεται.

Για να εξετάσουν αυτές τις προκλήσεις, οι προμηθευτές έχουν αναπτύξει τα εργαλεία επιθεώρησης επόμενης γενιάς για. Παραδείγματος χάριν, χρησιμοποιώντας μια πηγή φωτός στην ορατή σειρά, το πιό πρόσφατο εργαλείο επιθεώρησης ατέλειας KLA χρησιμοποιεί και το brightfield και darkfield τις τεχνικές. Στην απεικόνιση brightfield, τα ελαφριά χτυπήματα το δείγμα και το σύστημα συλλέγουν το διεσπαρμένο φως από το αντικείμενο. Στην απεικόνιση darkfield, το φως χτυπά το δείγμα από μια γωνία.

Το εργαλείο KLA είναι σε θέση τις διαστάσεις ατελειών το αργότερο. «Για την προηγμένη συσκευασία, μιλάμε για τις κρίσιμες διαστάσεις που είναι σε παραγγελία ενός μικρού,» Hiebert εν λόγω. «Ένα RDL να είναι μια γραμμή και ένα διάστημα 2μm. Οι προηγμένοι πελάτες εργάζονται στη γραμμή και το διάστημα 1μm. Η ανίχνευση για τις sub-critical ατέλειες διάστασης είναι ακόμα δυνατή με οπτικό.»

Το καινούργιο εργαλείο KLA παρέχει δύο φορές την ανάλυση και την ευαισθησία ως προηγούμενο σύστημα. Μπορεί επίσης να στοχεύσει στις επίλεκτες περιοχές επιθεώρησης για να συλλάβει τις ατέλειες σκληρός--ευρημάτων, και ενσωματώνει τους αλγορίθμους εκμάθησης μηχανών για την ανίχνευση ατέλειας.

Άλλοι επίσης αναπτύσσουν τα νέα οπτικός-βασισμένα συστήματα. «Θα προωθήσουμε ένα νέο προϊόν σύντομα για μεγάλο sub-micron την επιθεώρηση και μια νέα τεχνολογία για την καταστολή θορύβου για τις πολυστρωματικές δομές,» ο εν λόγω Damon Tsai, διευθυντής διαχείριση προϊόντος επιθεώρησης επάνω.

Αυτά τα καινούργια εργαλεία επίσης θα εξετάσουν τις τεχνολογίες επόμενης γενιάς όπως την υβριδική σύνδεση χαλκού. Διάφορα χυτήρια αναπτύσσουν αυτό για την προηγμένη συσκευασία. Ακόμα στην Ε&Α, η υβριδική σύνδεση συσσωρεύει και συνδέει τους κύβους χρησιμοποιώντας τον χαλκός--χαλκό διασυνδέει. Παρέχει σε περισσότερο εύρος ζώνης τη χαμηλότερη δύναμη από τις υπάρχουσες μεθόδους και.

«Βλέπουμε την ανάπτυξη της υβριδικής σύνδεσης, συμπεριλαμβανομένης της τσιπ--γκοφρέτας και της γκοφρέτα--γκοφρέτας με τις I/O πίσσες κάτω σε 3μm και κατωτέρω. Αυτό απαιτεί sub-micron την ευαισθησία ατέλειας, <10>

Η πολυπλοκότητα των σημερινών προηγμένων συσκευασιών απαιτεί άλλους τύπους εργαλείων τεχνολογίας επιθεώρησης. Παραδείγματος χάριν, τα οπτικά εργαλεία είναι γρήγορα και χρησιμοποιημένα για να βρούν τις ατέλειες επιφάνειας, αλλά είναι γενικά ανίκανα να δουν τις θαμμένες δομές.

Αυτό είναι όπου η επιθεώρηση ακτίνας X ταιριάζει. Αυτή η τεχνολογία μπορεί να δει τις θαμμένες δομές με τις υψηλές αναλύσεις. Σε αυτήν την αγορά, διάφοροι προμηθευτές επάνω τα νέα εργαλεία επιθεώρησης ακτίνας X για.

Το μειονέκτημα με την ακτίνα X είναι ταχύτητα. Εν τούτοις, η ακτίνα X και οπτικός είναι συμπληρωματική και οι δύο χρησιμοποιούνται με τη συσκευασία των σπιτιών.

Η επιδίωξη να επιταχυνθεί η διαδικασία ακτίνας X, SVXR έχει αναπτύξει ένα σύστημα βασισμένο αυτοματοποιημένη στη υψηλή ανάλυση τεχνολογία επιθεώρησης ακτίνας X (ωρ.-AXI). Το σύστημα στοχεύει για τη γρήγορη ευθύγραμμη επιθεώρηση για τη συσκευασία. Χρησιμοποιεί επίσης τη μηχανή μαθαίνοντας για την ανίχνευση ατέλειας.

«Η ακτίνα X μπορεί να δει μέσω του μετάλλου. Ένα οπτικό εργαλείο μπορεί μόνο να δει μέσω των διηλεκτρικών ή των non-conductive υποστρωμάτων. Εάν θέλετε να δείτε ένα κενό μέσα - μεταξύ δύο κομματιών του μετάλλου, ή μιας μικρής απελασματοποίησης σε μια διεπαφή, ένα οπτικό εργαλείο είναι περιορισμένο, ο» εν λόγω Brennan Peterson, διευθυντής της στρατηγικής σε SVXR. «Πλήρως, μπορούμε να δούμε τα μέταλλα όπου οι αληθινές ατέλειες εμφανίζονται. Δεσμός πραγμάτων στις διεπαφές. Δεν συνδέουν στο κράτος διηλεκτρικών. Αυτός είναι πραγματικά ο θεμελιώδης όπου μια ακτίνα X έχει ένα πλεονέκτημα. Μπορείτε να δείτε ποια θέματα στη σύνδεση. Και έπειτα μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ότι στοιχεία για να το βελτιώσετε.»

Υπάρχουν άλλα ζητήματα. Παραδείγματος χάριν, οι προηγμένες συσκευασίες έχουν ένα πλήθος προσκρούσεων με να σκληρός--δει τις θαμμένες ενώσεις ύλης συγκολλήσεως. Για αυτήν την εφαρμογή, ένα γρήγορο εργαλείο επιθεώρησης ακτίνας X είναι ιδανικό εδώ.

Εν τω μεταξύ, μερικοί αναπτύσσουν το διαφορετικό εξοπλισμό επιθεώρησης για να εξετάσουν τις διάφορες άλλες προκλήσεις. Η «προηγμένη συσκευασία περιλαμβάνει τις διάφορες διαμορφώσεις των ενιαίων ή πολλαπλάσιων τσιπ, interposers, τσιπ κτυπήματος και υποστρώματα,» εν λόγω Tim Skunes, αντιπρόεδρος της Ε&Α σε CyberOptics. «Στηρίζονται γενικά σε κάποια μορφή πρόσκρουσης για να κάνουν τις κάθετες συνδέσεις μεταξύ αυτών των συστατικών. Οι προσκρούσεις μπορούν να είναι σφαίρες ύλης συγκολλήσεως, στυλοβάτες χαλκού ή microbumps, ενώ οι οριζόντιες συνδέσεις μέσα στις συσκευασίες γίνονται από τις γραμμές ανακατανομής. Αυτοί περιλαμβάνουν τα μεγέθη χαρακτηριστικών γνωρισμάτων που κυμαίνονται από 10µm ως 100µm. Δεδομένου ότι οι προηγμένες διαδικασίες συσκευασίας και τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα που δημιουργούν έχουν γίνει μικρότερες και πιό σύνθετες, η ανάγκη για τον αποτελεσματικό έλεγχο διεργασίας έχει αυξηθεί. Αυτή η ανάγκη ενισχύεται από το γεγονός ότι αυτές οι διαδικασίες χρησιμοποιούν τον ακριβό ξέρω-καλό κύβο, καθιστώντας το κόστος της αποτυχίας εξαιρετικά υψηλό.»

Για αυτό, CyberOptics έχει αναπτύξει μια μονάδα επιθεώρησης/μετρολογίας βασισμένη profilometry μετατόπισης φάσης. Η τεχνολογία των CyberOptics, αποκαλούμενη καταστολή πολυ-αντανάκλασης (ΚΑ), παρέχει τις 2$ες και τρισδιάστατες επιθεωρήσεις για τα ύψη, το coplanarity, τη διάμετρο και τη μορφή προσκρούσεων. Η τεχνολογία ΚΑΣ έχει ως σκοπό να καταστείλει τα λάθη που προκαλούνται από τις πλαστές πολλαπλάσιες αντανακλάσεις από τις λαμπρές και specular επιφάνειες στις συσκευασίες.

Συν τοις άλλοις, η τοπογραφία, το ύψος βημάτων, η τραχύτητα, το πάχος στρώματος και άλλες παράμετροι μπορούν να απαιτηθούν για τις προηγμένες συσκευασίες. Οι «προηγμένες διαδικασίες παραγωγής συσκευασίας έχουν δημιουργήσει μια σειρά νέων μετρήσεων. Παραδείγματος χάριν, το τόξο γκοφρετών και η μέτρηση warpage μετά από να συσσωρεύσουν, το coplanarity προσκρούσεων και τις μετρήσεις TSVs είναι ακριβώς μερικά παραδείγματα. Για να βοηθήσει να μειώσει το συνολικό κόστος παραγωγής της προηγμένης συσκευασίας, η υβριδική μετρολογία γίνεται ουσιαστική με να εκτελέσει τις πολλαπλάσιες μετρήσεις και τις επιθεωρήσεις για να ενισχύσει ταυτόχρονα την παραγωγικότητα,» εν λόγω τηγανητά του Thomas, γενικός διευθυντής της μονάδας FRT FormFactor, ένας προμηθευτής των τρισδιάστατων εργαλείων μέτρησης επιφάνειας.

Συμπέρασμα
Εάν αυτός δεν είναι αρκετός, οι συσκευασίες μπορούν να απαιτήσουν την ακόμα περισσότερη επιθεώρηση κατά τη διάρκεια της ροής, όπως ο νέος ταξινομώντας εξοπλισμός κύβων. Η χρησιμοποίηση και προώθησε την οπτική και υπέρυθρη επιθεώρηση, αυτά τα συστήματα εκτελούν την επιθεώρηση και τον κύβο που ταξινομούν αφότου εξετάζονται οι γκοφρέτα-ισόπεδες συσκευασίες και χωρίζονται σε τετράγωνα.

Εν τούτοις, η προηγμένη συσκευασία πρόκειται εδώ να μείνει και να γίνει σημαντικότερη. Το Chiplets είναι επίσης μια τεχνολογία στο ρολόι. Και οι δύο μπορούν να αλλάξουν το τοπίο.

«Υπάρχει μια επιταχυνόμενη υιοθέτηση όλων αυτών των τεχνολογιών, πραγματικά γρηγορότερα από είχαμε προσδοκήσει. Αναμένουμε αυτό για να συνεχιστούμε του χρόνου επίσης,» Vandewalle KLA εν λόγω. (Άρθρο από Διαδίκτυο)