低溫低壓的半導體晶片基板接合設備

 

刊登日期:2017/3/27
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位於新潟縣的半導體代工廠Connectec Japan開發低溫、低壓的半導體晶片基板接合設備,可將計算電路、感測器接合於各式材料上,適合應用於IoT,目前還在試作階段,預計2018年開始生產銷售。

在圓盤狀的晶圓上形成複數個電子電路,經裁切後再組合數個半導體晶片,最後以樹脂進行封裝。Connectec Japan擁有半導體晶片與基板間物理性接合的新技術「MONSTER PAC」。基板與半導體晶片的接合,之前是使用細導線(Wire)進行物理性配線。近年來新增在晶圓背面電鍍金屬形成突出的「Bump」,再利用熱與壓力進行接合的「Flip Chip Bonding」,此項技術是半導體零件小型化的關鍵。

Connectec Japan的新技術與Flip Chip類似,唯使用自行開發的導電膏與硬化樹脂進行接合,不是使用基板形成Bump的方式。利用開孔金屬罩在基板上需接合的部份印刷塗佈導電膏,再注入熱硬化樹脂,接合半導體晶片。新技術所需壓力為傳統方法的1/20,樹脂硬化溫度由260℃降至170℃。Connectec Japan將持續開發硬化溫度僅80℃的樹脂。

傳統以電鍍接合感測器時常會破壞結構。利用wire bonding配線,適合應用於具複雜機械結構的MEMS,唯接合於可撓性基板時有易剝離的問題。新開發的技術則無上述問題,可同時封裝MEMS、記憶體或計算電路。由於不需要高熱與高壓,設備可大幅小型化。

許多日本的封裝廠已移到中國或台灣,相較2000年,2016年日本的封裝廠僅剩1/5。但是材料技術還是在日本的掌握中,設備開發是中小企業可以著力的切入點。


資料來源: 日經產業新聞 / 材料世界網編譯
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