18、半导体芯片组装技术全解析

半导体芯片组装技术全解析

1 芯片嵌入与芯片到晶圆组装

1.1 芯片嵌入的黏附工艺

在芯片嵌入过程中，由于芯片需要嵌入到介电层中，因此整体组装高度（即芯片厚度加上键合线厚度）必须小于树脂厚度。为满足这一要求，开发了三种可能的黏附工艺：
1. 丝网印刷 ：当点胶在控制胶量方面达到极限时，丝网印刷不仅能精确控制胶量，还能精准控制胶水的位置。然而，在大型芯片（大于 5 毫米）与丝网印刷的胶水进行键合时，由于胶水表面残留的丝网形貌，会导致空气被困形成空隙。使用模板印刷代替丝网印刷可以产生光滑的胶水表面，从而实现良好的空隙控制。
2. 使用 B 阶段糊剂 ：这种方法具有额外的优势。在印刷和干燥糊剂后，电路板的存储或运输不成问题。而且，与标准粘合剂相比，键合结果显示空隙更少。
3. 使用 DAF ：适用于低热泄漏功率应用的基线嵌入。

1.2 芯片到晶圆组装

3D 芯片到晶圆组装可以实现最佳的外形尺寸和短信号路径。推荐的芯片到晶圆工艺包括两个步骤：
1. 芯片放置和临时固定 ：将芯片放置并临时固定在基础晶圆上。
2. 最终键合 ：在批量烤箱中进行最终键合，可选择对芯片施加压力或不施加压力。

这种分离的主要优点是提高了工艺速度，因为焊接时间不会增加每个芯片的放置时间。此外，与晶圆到晶圆应用相比，通过仅将已知良好的芯片放置在已知良好的位置，可以实现更高的良率。

在芯片到晶圆应用中，有不同的方法和