摘要:当前,AI芯片领域的蓬勃发展正持续带动先进封装代工业务的扩张。这一趋势对半导体设备技术性能与工艺精度提出了更为严苛的要求。在先进封装设备领域库力索法提出高性价比解决方案备受关注。
芯榜消息:
当前,AI芯片领域的蓬勃发展正持续带动先进封装代工业务的扩张。这一趋势对半导体设备技术性能与工艺精度提出了更为严苛的要求。在先进封装设备领域库力索法提出高性价比解决方案备受关注。
SEMICON China 2025开幕前夕,全球半导体封装与电子装配解决方案领导者库力索法(Kulicke & Soffa)接受芯榜采访。
TC Bonding 市场将进一步扩大
此次SEMICON China 2025库力索法展出的核心技术包括 TCB热压焊 和 Vertical Wire,它们是先进封装在AI 和云端计算领域的重要解决方案。
TCB解决方案——APTURA。APTURA 目前有两种型号,分别适用于芯片到wafer和芯片到基板热压键合。Vertical Wire技术,它基于WLP设备,通过垂直的方法实现封装。这种方式类似于 Copper Pillar,同时也与 TSV 和 TMV类似。
库力索法执行副总裁/总经理张赞彬表示,为了应对AI芯片对设备需要,2.5D与3D封装需求越来越多。库力索法APTURA FTC(Fluxless Thermal Compression Bonding(无助焊剂热压键合)有单头、双头。近期发布了第一台芯片到wafer双头设备,目前在代工厂做测试和验证。
张赞彬先生表示,TCB是市场上最热门的技术,TCB的TAM目前约为3亿美金,年化增长率在20%-25%之间。逻辑大芯片封装,几乎每一步都需要TCB。相比于逻辑芯片(通常为单颗封装),HBM可能涉及 8 层、12 层甚至 16 层 以上的堆叠,因此在 HBM 领域,TCB的需求量预计会远超逻辑芯片,市场规模也将进一步扩大。Fluxless TCB将在AI领域扮演重要角色
现在AI的发展持续推动先进封装代工业务的发展。根据prismark统计数据,2024年半导体销售增长17.3%,主要得益于在AI芯片模块中的增长。先进封装事业部产品经理赵华表示 ,随着AI产品需求的持续攀升,诸如当前备受瞩目的Hybrid Bonding技术以及库力索法所研发的TCB技术正迎来蓬勃发展。这一发展态势主要源于芯片键合间距(bond pitch)不断缩减的行业趋势。聚焦于TCB技术领域,Fluxless TCB技术凭借其独特优势,预计将在未来AI领域的封装环节中占据至关重要的地位。
赵华先生称,库力索法Fluxless TCB有以下优势:
1,不需要使用助焊剂。直接通过设备提供的甲酸去除氧化物。不使用助焊剂也不会助焊剂的污染。
2,可以使用更高的加热温度。如果用助焊剂,会担心温度过高,助焊剂会挥发。而使用Fluxless TCB就不存在这种问题。
3,助焊剂针对机感或者芯片表面会有遮挡,而APTURA没有助焊剂就不会存在这样的问题。库力索法的Fluxless TCB(甲酸方案TCB比较成熟,最少有两家客户开始量产。另外, Fluxless TCB也通过了CE、SEMI S2方面的认证。
用APTURA同时可以做铜对铜的键合。
库力索法认为Hybrid Bonding可能还要过几年才成为主流,库力索法的Fluxless TCB 工艺(铜对铜的键合),性价比有很大的优势。公司也在不断地开发铜对铜键合,用TCB解决方案做到10微米以下的bump密度。
张赞彬先生强调,随着 AI 芯片尺寸的不断增大,芯片利用率仍然存在优化空间,因此市场正逐步从传统的圆形晶圆(wafer)转向更大的方形 panel。目前的市场策略是从 310×310mm 发展到 600×600mm,这一趋势是为了满足 AI 发展带来的更大封装需求。当前,市场上芯片尺寸已达到 100×100mm 甚至更大,因此 panel 的尺寸升级也成为必要方向。针对这个趋势,TCB技术有一些关键优势:一是Fluxless;二是超高密度封装,间距可达到10微米以下;三是铜-铜结合,适配更大 panel size。
赵华先生补充,Fluxless TCB除了做传统的solder Bonding,也可以做铜对铜的键合,对于铜对铜的键合,首先会想到Hybrid Bonding,其实Hybrid Bonding有它一定的优势。库力索法现在研发的Fluxless TCB用于铜对铜键合,也有很多可行之处。用TCB方案来做铜对铜的键合需要两个条件:
第一,in-situ Reducing Gas,需要持续去氧化的过程,APTURA可以在整个Bonding过程中持续供给甲酸,这样可以持续去氧化物。哪怕在高温情况下,铜稍微有一些氧化物,也可以持续进行去氧化。
第二,就是惰气的环境,APTURA具备氮气腔,整个Bonding都是在密闭的氮气腔实现的。氮气腔里面的氧含量可以达到50个PPM以下,这也是针对铜对铜TCB非常关键的因素之一。
值得注意的是,为了增强公司在AI、高算力芯片领域的护城河,在SEMICON China 2025开幕前夕库力索法(Kulicke & Soffa)就发布了突破性技术:ATPremier MEM PLUS™垂直线焊解决方案。而针对在可再生能源、汽车和铁路等应用中,越来越多的常用功率模块元件,库力索法发布了Asterion®-PW超声波针焊系统。
芯榜
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来源:芯榜一点号