Chi tiết blog

1Tại sao các chất vận chuyển tạm thời quan trọng trong bao bì tiên tiến

Trong bao bì tiên tiến 2.5D / 3D và tích hợp không đồng nhất, Trình mang wafer tạm thời (TWC) đã trở thành vật liệu hỗ trợ quan trọng hơn là một vật liệu tiêu thụ thứ cấp.

Vai trò chính của nó bao gồm:

• Cung cấp hỗ trợ cơ học cho các wafer siêu mỏng (≤ 50 μm);

• Cho phép các quy trình liên kết tạm thời và loại bỏ liên kết (TB/DB);

• Hỗ trợ mỏng wafer, TSV, RDL và kim loại hóa phía sau;

• Duy trì tính toàn vẹn của wafer dưới nhiệt độ cao, căng thẳng và môi trường hóa học.

Từ quan điểm sản xuất, các máy vận chuyển tạm thời góp phần:

1. Cải thiện năng suất giảm vết nứt, gãy và khiếm khuyết tại chỗ;

2. Mở rộng cửa sổ quy trình cho phép các wafer mỏng hơn và xếp chồng phức tạp hơn;

3. Khả năng lặp lại quá trình cải thiện tính nhất quán hàng loạt.

2Các động lực thị trường và xu hướng ngành

Mặc dù không có dữ liệu thị trường chính thức độc lập dành riêng cho các hãng vận chuyển tạm thời, nhưng dự báo của ngành cho hệ thống và thị trường vật liệu tạm thời (TB/DB) cho thấy:

• Kích thước thị trường toàn cầu khoảng 450 triệu USD vào năm 2025 (bao gồm các máy mang, vật liệu kết dính và thiết bị).

• Tỷ lệ người mang tạm thời 12 inch dự kiến sẽ tăng nhanh chóng, với CAGR ước tính là 18%-22% từ năm 2025 đến 2030.

Các động lực chính bao gồm:

• Sự phát triển nhanh chóng của AI, HPC và HBM;

• Mở rộng kiến trúc xếp chồng 2.5D / 3D và Chiplet;

• Việc áp dụng rộng rãi các wafer siêu mỏng (≤ 50 μm);

• Các ứng dụng mới nổi về bao bì cấp bảng (FOPLP).

Ngành công nghiệp đang thay đổi từ "khả năng thực hiện quy trình" sang "sản lượng, độ tin cậy và tối ưu hóa tổng chi phí".

3Các vật liệu vận chuyển tạm thời chính: So sánh kỹ thuật

Dưới đây là một so sánh được dịch và cấu trúc của các vật liệu vận chuyển tạm thời phổ biến trong bao bì tiên tiến.

Những hiểu biết quan trọng từ bảng

• Các chất mang thủy tinh thống trị thị trường hiện tại do tính phẳng tốt và tương thích với tháo laser.

• Các chất mang silicon vẫn rất quan trọng đối với bao bì 2.5D / 3D và HBM cao cấp.

• Các chất chứa polyme dần dần mất thị phần khi bao bì trở nên đòi hỏi nhiều hơn.

• Các chất chứa gốm / sapphire đang thu hút sự chú ý cho các wafer siêu mỏng và các ứng dụng đáng tin cậy cao.

4Thách thức Warpage trong đóng gói tiên tiến

Khi bao bì trở nên mỏng hơn và phức tạp hơn, warpage đã nổi lên như một trong những vấn đề đáng tin cậy quan trọng nhất.

Nguyên nhân gốc rễ của sự biến dạng

1. CTE không phù hợp giữa các vật liệu khác nhau (silicon, thủy tinh, polyme, kim loại, vật liệu điện môi).

2. Không đối xứng cấu trúc trong các wafer siêu mỏng, khuếch đại hiệu ứng uốn cong.

3. Chữa co lại của chất kết dính và các lớp dielectric trong chu kỳ nhiệt.

Tác động của Warpage

• Độ chính xác điều chỉnh giảm;

• Nguy cơ nứt wafer cao hơn;

• Sản lượng sản xuất thấp hơn;

• Độ tin cậy lâu dài bị suy giảm.

Do đó, kiểm soát đường cong hiện được coi là một thước đo khả năng sản xuất cốt lõi trong bao bì tiên tiến.

5Tại sao các chất mang trong suốt có độ cứng cao quan trọng

Một máy vận chuyển tạm thời lý tưởng nên cung cấp:

• Đường Young cao để chống biến dạng;

• Độ cứng cao để đảm bảo độ bền;

• Độ minh bạch quang học cao để tương thích loại bỏ liên kết laser;

• Chống hóa chất tuyệt vời để làm sạch nhiều lần;

• Tính ổn định kích thước trong chu kỳ nhiệt lặp đi lặp lại

Sapphire đơn tinh thể (Al2O3) nổi bật bởi vì nó cung cấp:

• Độ cứng cao → ngăn chặn đường cong tốt hơn;

• Độ cứng Mohs ~ 9 → khả năng chống mòn tuyệt vời;

• Giao thông quang rộng → hỗ trợ nhiều kỹ thuật loại bỏ liên kết;

• Sự ổn định hóa học xuất sắc → tuổi thọ dài;

• Tăng độ trượt và mệt mỏi → phù hợp với sử dụng nhiều chu kỳ.

Khi miếng bánh trở nên mỏng hơn và bao bì phức tạp hơn, các chất mang trong suốt cứng cao đang chuyển từ tùy chọn sang chủ đạo.

6Từ Wafer-Level đến Panel-Level Carriers

Hai con đường phát triển song song đang xuất hiện:

(1) 12 inch Wafer-level Carriers

• Các yêu cầu về độ phẳng (TTV) nghiêm ngặt hơn;

• Khả năng tương thích cao với các nhà máy bán dẫn hiện có;

• Được sử dụng cho AI, HPC, và chip logic tiên tiến.

(2) Các chất mang cấp bảng (FOPLP)

• Các chất nền hình chữ nhật lớn;

• Tốc độ thông lượng cao hơn cho mỗi chất nền;

• Chi phí thấp hơn cho mỗi chip;

• Việc áp dụng ngày càng tăng trong trình điều khiển màn hình, chip RF và một số chip máy tính.

Tương lai dài hạn: Bao bì ở cấp wafer và bảng sẽ cùng tồn tại thay vì thay thế nhau.

7Khu vực

Toàn cầu

Đông Á (Đài Loan, Hàn Quốc, Nhật Bản) vẫn là trung tâm của bao bì tiên tiến, với:

• Các chuỗi cung ứng hoàn chỉnh;

• Các hệ sinh thái vật liệu và thiết bị hàng đầu;

• Khả năng sản xuất khối lượng lớn.

Trung Quốc đại lục

Đồng bằng sông Dương Tử (Shanghai, Suzhou) và Đồng bằng sông Pearl (Shenzhen, Zhuhai) đã phát triển các cụm đóng gói mạnh mẽ, với khả năng địa phương gia tăng về vật liệu, thiết bị,và tích hợp quy trình.

Việc địa phương hóa các vật liệu đóng gói cao cấp dự kiến sẽ tăng tốc.

8. Triển vọng trong tương lai

Tương lai của bao bì tiên tiến sẽ phụ thuộc không chỉ vào quy mô quá trình mà còn là đổi mới vật liệu.

Các hướng chính bao gồm:

• Kích thước máy chứa lớn hơn;

• Mức độ cong thấp hơn và độ phẳng cao hơn;

• Chống nhiệt độ cao và hóa chất tốt hơn;

• Nhiều chu kỳ tái sử dụng hơn để giảm tổng chi phí sở hữu (TCO).

Các phương tiện vận chuyển tạm thời không còn chỉ là hỗ trợ mà còn là yếu tố quyết định năng suất, độ tin cậy và hiệu suất trong bao bì tiên tiến.