array(7) { [0]=> string(3) "new" [1]=> string(4) "news" [2]=> string(5) "today" [3]=> string(8) "breaking" [4]=> string(6) "latest" [5]=> string(6) "update" [6]=> string(5) "pills" } 二 極 體 封裝 製程

二 極 體 封裝 製程

第三代半導體也稱為寬能隙 (WBG)半導體,不同於傳統的半導體主要賴矽 (Si)晶圓,它在材料層面上實現了更新。 而與第一代、第二代半導體並非替代關係,而是形成互補,三者特性各異、用途不同。 具體來看,第一代半導體材料以矽和鍺 (Ge)為主,是CPU處理器等IC主要運用的材料;第二代半導體包括砷化鎵 (GaAs)、磷化銦 (InP)等,目前手機所使用的關鍵通訊晶片都採用這類材料製作。 Array,BGA)的封裝已成為現的封裝主流技術,其中銲錫凸塊的材料選擇共更相 形重要。一般來說,銲錫凸塊包含兩個部分:一為銲錫球,另一部份則是底部金 屬層(Under Bump Metallurgy, UBM)。 長久以來,銲錫中所用到的銲料都是以錫鉛合金為主,因為而含鉛銲錫具有 ·(圖片來源:Research Gate) 3D封裝 在3D IC封裝中,邏輯裸晶堆疊在一起或與儲存裸晶堆疊在一起,無需建構大型的系統單晶片 (SoC)。 裸晶之間透過主動中介層連接,25D IC封裝是利用導電凸塊或TSV將元件堆疊在中介層上,3D IC封裝則將多層矽晶圓與採用TSV的元件連接在一起。 TSV技術是25D和3D IC封裝中的關鍵使能技術,半導體產業一直使用HBM技術生產3D IC封裝的DRAM晶片。 圖2 從3D封裝的截面圖可以看出,透過金屬銅TSV實現了矽晶片之間的垂直互連。 (資料來源:Research Gate) Chiplet 晶片庫中有一系列模組化晶片可以採用裸晶到裸晶互連技術整合到封裝中。 ·將二種相同或不同金屬鍵結,使其達到電性傳導功能,主要有下列二種製程: (一)熱壓黏晶 (Thermocompression die bonding) 熱壓黏晶製程是向銲料層提供熱能促使銲料融化成液態,另一焊接點提供恰好低於銲料熔點溫度,液化銲料滲透到另一黏合表面金屬形成金屬鍵結 (intermetallic bond),也稱為濕潤 (Wetting),為避免液態銲料造成物件位移,當二接點結合同時可以在上方施加壓力固定銲接物件,使用助銲劑可以增加最佳金屬鍵結,熱壓黏晶製程目前業界使用的銲料以金-錫 (Gold-Tin)最多。 製程應用 – Copper pillar or solder ball Flip chip Bonding – Gold-Tin devices die bonding January 1st, 1970 半導體製程是被用於製造晶片,從一開始晶圓加工,到晶片封裝測試,直到出貨,這篇簡單介紹半導體製造的相關基本知識。 體系架構 下圖為典型的半導體產業體系架構: Jul 1, 2022 ·1 改變線路I/O原有設計,增加原有設計的附加價值。 2 加大I/O的間距,提供較大的凸塊面積,降低基板與元件間的應力,增加元件的可靠性。 3 取代部分IC線路設計,加速IC開發時程。 RDL產品應用面 電源管理晶片 (Power IC);磁耦合器 (magnetic coupler); 磁感應、雜訊除去;高速同步動態記隨機存取記憶體元件 (High speed DDR SDRAM); 高頻電感元件;壓力感測元件; Wireless (RF, TV)RF PA, RF LNA, RF Transceiver 等。 承上啟下的RDL 為重要橋樑 板級封裝借鋻了晶圓級封裝的思路和技術,但採用了更大的面板,因此可以量産出數倍於大尺寸晶圓晶片的封裝産品。 Array,BGA)的封裝已成為現的封裝主流技術,其中銲錫凸塊的材料選擇共更相 形重要。一般來說,銲錫凸塊包含兩個部分:一為銲錫球,另一部份則是底部金 屬層(Under Bump Metallurgy, UBM)。 長久以來,銲錫中所用到的銲料都是以錫鉛合金為主,因為而含鉛銲錫具有 ·晶圓處理製程介紹 基本晶圓處理步驟通常是晶圓先經過適當的清洗(Cleaning)之後,送到熱爐管(Furnace)內,在含氧的環境中,以加熱氧化(Oxidation)的方式在晶圓的表面形成一層厚約數百個的二氧化矽層,緊接著厚約1000-2000的氮化矽層將以化學氣相沈積Chemical Vapor Deposition;CVP)的方式沈積(Deposition)在剛剛長成的二氧化矽上,然後整個晶圓將進行微影(Lithography)的製程,先在晶圓上上一層光阻(Photoresist),再將光罩上的圖案移轉到光阻上面。 接著利用蝕刻(Etching)技術,將部份未 被光阻保護的氮化矽層加以除去,留下的就是所需要的線路圖部份。 事實上,三星(Samsung)已於近期趕在台積電之前,發表了最新一代採用環繞式閘極場效電晶體(Gate-All-Around FET;GAAFET)的全新架構 3 奈米製程。 究竟在新一輪晶片製程的巔峰決戰中,誰能最終勝出仍待觀察。 由於 GAAFET 的晶片架構相比於 FinFET,能以更小的體積實現更好的功耗表現,實際可縮減 45% 晶片面積、同時降低 50% 的能耗。 台積電欲持續以 FinFET 與三星 GAAFET 在 3 奈米先進製程領域決戰,2022 年絕對是決定勝負至為關鍵的一年。 而對於眾所矚目的下世代 2 奈米製程,台積電也已公開表示亦將採用 GAAFET 架構,並藉由導入低維度高電子遷移率材料以及特殊絕緣層材料等,來強化其在先進製程的競爭優勢。 ·如今,有更精巧的特殊用途二極體能取代傳統方法,包括變容管 (或稱可變電容)、PIN、肖特基和齊納二極體。 這些二極體類型的設計能強化二極體的一些獨特特性,以低成本的二極體結構來填補利基應用。 比起傳統解決方案,在這些應用中使用特殊用途二極體即可縮小尺寸、降低成本並增進效率。 典型的用途包括切換式電源供應器、微波與 RF 衰減器、RF 訊號來源和收發器。 本文將探討特殊用途二極體的角色與運作,接著會以 Skyworks Solutions 和 ON Semiconductor 的產品為例,探討這種二極體的典型特性。 最後會透過電路範例,說明如何有效地使用這些元件。 齊納二極體參考電壓 齊納二極體能在受到逆向偏壓時,讓整個二極體維持固定的電壓。 ·全文: 日新月異之半導體製程技術得以衍生出眾多新產品與應用,更因5G通訊技術具備大連結,超高速,低延遲的三大主要優勢,讓半導體產業更如虎添翼,預估5G新技術將同步帶動全球防疫科技、智慧家庭、智慧製造、智慧醫療、汽車電子等應用需求持續提升;同時為配合電子產品持續微型化與功能多樣化的要求,晶片整合的需求與日俱增,不僅製程端不斷提高晶片電路的解析度,以達到更高密度的電路佈局來減小產品體積,構裝技術的不斷進化也是一大助力,於此同時,封裝材料的性能也將是關鍵重點之一,近年來封裝材料持續朝著低介電損耗 (Low Df)與填料 (Filler)粒徑微形化等特性發展,為以支援不斷進步的晶片構裝需求。 一、半導體模封材料的種類 ·(圖片來源:Research Gate) 3D封裝 在3D IC封裝中,邏輯裸晶堆疊在一起或與儲存裸晶堆疊在一起,無需建構大型的系統單晶片 (SoC)。 裸晶之間透過主動中介層連接,25D IC封裝是利用導電凸塊或TSV將元件堆疊在中介層上,3D IC封裝則將多層矽晶圓與採用TSV的元件連接在一起。 TSV技術是25D和3D IC封裝中的關鍵使能技術,半導體產業一直使用HBM技術生產3D IC封裝的DRAM晶片。 圖2 從3D封裝的截面圖可以看出,透過金屬銅TSV實現了矽晶片之間的垂直互連。 (資料來源:Research Gate) Chiplet 晶片庫中有一系列模組化晶片可以採用裸晶到裸晶互連技術整合到封裝中。 January 1st, 1970 半導體製程是被用於製造晶片,從一開始晶圓加工,到晶片封裝測試,直到出貨,這篇簡單介紹半導體製造的相關基本知識。 體系架構 下圖為典型的半導體產業體系架構: 雷射二極體(LD)的構造如<圖一>所示,外觀呈圓柱形,通常會依照封裝的不同而有不同的形狀,但是真正發光的部分只有「晶粒(Die)」而已。 晶粒的尺寸與海邊的一粒砂子差不多,這麼小的一個晶粒就可以發出很強的光,由於雷射二極體的晶粒很小,所以一片 3 吋的砷化鎵晶圓就可以製作數百個晶粒,切割以後再封裝,目前主要分為下面兩大類: 邊射型雷射(EEL:Edge Emitting Laser):磊晶平面在水平方向,切割後在晶粒左右側邊蒸鍍金屬反射薄膜,雷射光沿水平方向(在磊晶平面內)來回共振,由右側邊射出,所以稱為「邊射型」,如<圖一(a)>所示,這種雷射功率高,但是投射出來的光場呈橢圓形,由於光纖的纖核是正圓形,因此連接到光纖時能量損失較大。 ·晶圓處理製程介紹 基本晶圓處理步驟通常是晶圓先經過適當的清洗(Cleaning)之後,送到熱爐管(Furnace)內,在含氧的環境中,以加熱氧化(Oxidation)的方式在晶圓的表面形成一層厚約數百個的二氧化矽層,緊接著厚約1000-2000的氮化矽層將以化學氣相沈積Chemical Vapor Deposition;CVP)的方式沈積(Deposition)在剛剛長成的二氧化矽上,然後整個晶圓將進行微影(Lithography)的製程,先在晶圓上上一層光阻(Photoresist),再將光罩上的圖案移轉到光阻上面。 接著利用蝕刻(Etching)技術,將部份未 被光阻保護的氮化矽層加以除去,留下的就是所需要的線路圖部份。 第二步 驟是將錫鉛銲錫鍍上,那時是用含 97% 的高鉛銲錫, 如圖 1-6(2 )所示,其熔 點( liquidus temperature )約 320°C 。 接下來是迴銲 (reflow) 製程,將溫度增至 約 350°C 。 由於銲錫只會潤濕( wet )在此 BLM 金屬上,故第一次迴銲後,其 形狀如圖 1-6(3 )所示,變成一個凸塊( Bump )。 最後,如圖 1-6(4 )將此凸 塊晶片翻轉向下與陶瓷基板對準、加入助銲劑( flux )、加熱後第二次迴銲完成接 合。 .

2024-03-19
    印尼 物流