復(fù)合鹽霧試驗箱而直徑38μm的樣品的壽命

　　半導(dǎo)體封裝技術(shù)相關(guān)國際學(xué)會“2015 Electronic Components and Technology Conference（ECTC）”（2015年5月26～29日，美國圣地亞哥）于美國時間2015年5月26日開幕。

　　全球的硅代工企業(yè)——臺灣臺積電（TSMC）在上屆的“ECTC 2014”上只做了一場演講，而本屆做了四場演講。其中兩場是關(guān)于三維積層的，其余兩場是關(guān)于晶圓級CSP（wafer-level chip scale package：WLCSP）的。

　　題為“A flexible interconnect technology demonstrated on a Wafer-level Chip Scale Package”的演講（演講序號20-2），是關(guān)于旨在提高200mm2大面積芯片的WLCSP封裝可靠性的內(nèi)容。臺積電不僅從事半導(dǎo)體前工序，還在向晶圓級封裝領(lǐng)域擴(kuò)大業(yè)務(wù)，其技術(shù)水平受關(guān)注。

　　一般而言，WLCSP的芯片面積越大，封裝基板與硅之間的熱膨脹差所導(dǎo)致的應(yīng)力就越大。因此，基板與WLCSP的接合處——焊球上會產(chǎn)生裂縫，導(dǎo)致封裝可靠性降低。為改善這一點(diǎn)，原來采取的方法是在基板封裝后在基板與芯片之間注入底部填充樹脂來加固的。

　　與之不同的是，此次的目標(biāo)是，即便是大芯片也不用注入底部填充樹脂便可以確保封裝可靠性。在硅芯片上呈陣列狀排列焊盤（Pad)，以銅線鍵合形成N字形引線端子。將線頭作為連接端子，在以錫膏印刷方式預(yù)涂了焊盤(land)的印刷基板上作倒裝芯片接合（圖1）。

　　臺積電對這種樣品實施了跌落試驗和溫度循環(huán)試驗，評估了封裝可靠性。結(jié)果表明，兩項試驗可靠性都得到改善，據(jù)稱由此得出即使大面積芯片，也可以不用底部填充樹脂就能實現(xiàn)出色的封裝可靠性。

　　驗證使用的樣品是在200mm2的正方形硅芯片上，呈陣列狀排列了1000多個μm間隔的圓形焊盤，并作銅線鍵合的。在N字形引線形成技術(shù)上，引線鍵合商日本KAIJO予以了幫助。

　　臺積電分別評估了直徑30μm和38μm兩種水平銅線鍵合的樣品。在跌落試驗中，直徑30μm的樣品在跌落30次時出現(xiàn)缺陷，而直徑38μm的樣品的壽命是30μm的大約2倍。而在溫度循環(huán)試驗中，原來利用焊球封裝的樣品在300個周期后出現(xiàn)缺陷，而采用N字形銅線μm銅線μm銅線倍。

　　就這個實驗結(jié)果，臺積電解釋說，跌落試驗中粗銅線的機(jī)械強(qiáng)度大，不容易斷，而溫度循環(huán)試驗中細(xì)銅線容易變形，不會發(fā)生應(yīng)力集中。如圖2所示，銅線的裂縫是因為應(yīng)力集中于焊接處造成的。

　　另外，臺積電介紹，在評估裸銅線種銅線的溫度循環(huán)可靠性時發(fā)現(xiàn)：鍍鈀銅線的溫度循環(huán)可靠性更好一些。兩者的應(yīng)力應(yīng)變曲線不同，鍍鈀銅線能夠承受較大應(yīng)力，因此可靠性良好。

　　有聽眾尖銳地指出，通過N字形引線鍵合（過去曾稱S字形引線鍵合或cobra conduct等）來提高封裝可靠性的手段15年前就已提出，并反復(fù)評估過，臺積電此次的發(fā)布的創(chuàng)新性在哪里？過去所做的評估樣品是以Au線鍵合后再鍍Ni的樣品為主，而此次用銅線來做封裝可靠性評估，其材料的不同可以說是創(chuàng)新吧。其評估和分析都符合邏輯，可見臺積電封裝技術(shù)水平的提高。（特約撰稿人：特約撰稿人：中島宏文，IEEE電子元件、封裝及制造技術(shù)學(xué)會亞太區(qū)計劃主管

　　多年來，行業(yè)趨勢一直聚焦于移動領(lǐng)域，而半導(dǎo)體技術(shù)在很大程度上為這些趨勢所服務(wù)。在過去幾年里，對云計算的投資和開發(fā)吸引了很多關(guān)注，但其中很多都是針對移動性的。到了2020年，許多人會很高興地忘記這一年。但信息技術(shù)行業(yè)不是這樣。隨著工作轉(zhuǎn)移到家里，更多的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到云端，造成了更多的遠(yuǎn)程訪問。但頻繁的疫情和隨后的封鎖令降低了流動性的效用�，F(xiàn)在來看，2021年的疫情趨勢對技術(shù)趨勢尚不明朗，即便如此，我們認(rèn)為還是有幾個趨勢值得一提。驍龍888：很快就會鉆進(jìn)你的電線納米又一大杰作，進(jìn)的大規(guī)模生產(chǎn)工藝技術(shù)——蘋果A14和M1已經(jīng)證明了它的強(qiáng)悍。它恰好也是第二個移動

　　不得不佩服，在先進(jìn)工藝這條路上，臺積電依然穩(wěn)步按照著計劃走下去。大部分人可能才剛用上5nm的手機(jī)芯片，而3nm制程早已經(jīng)在路上。盡管外媒披露臺積電和三星在3nm工藝技術(shù)的開發(fā)中遇到了不一樣卻關(guān)鍵的困難，高低溫試驗箱因此傳聞臺積電和三星都會推遲3nm工藝的批量生產(chǎn)的時間�？墒歉鶕�(jù)產(chǎn)業(yè)消息人士透露，臺積電依然把3nm工藝的計劃進(jìn)行下去，2021年會完成試產(chǎn)工作，而預(yù)計2022年批量進(jìn)入生產(chǎn)。此前臺積電董事長劉德音表示臺積電在2021年的營收預(yù)計輝達(dá)到新高，同時宣布在南科的3nm芯片工的累計投資輝超過新臺幣兩萬億元（約合4646億人民幣）。作為競爭對手的三星，高低溫試驗箱其也準(zhǔn)投資1160億美元全力進(jìn)入到3nm工藝制程的研發(fā)生產(chǎn)當(dāng)中，縮小與臺積電的差距

　　據(jù)digitimes報道，業(yè)內(nèi)人士透露，臺積電和三星在各自3nm制程技術(shù)的開發(fā)過程中都遇到了不同但關(guān)鍵的瓶頸。報道稱，臺積電和三星因此將不得不推遲3nm制程工藝的開發(fā)進(jìn)度。臺積電董事長劉德音此前表示，臺積電今年營收持續(xù)創(chuàng)新高，在3nm布局，于南科的累計投資將超過2萬億元新臺幣（下同），目標(biāo)是3nm量產(chǎn)時， 12英寸晶圓月產(chǎn)能超過60萬片。臺積電規(guī)劃，3nm于2022年量產(chǎn)。而三星也全力發(fā)展晶圓代工業(yè)務(wù)，規(guī)劃投入1,160億美元，目標(biāo)3納米制程2022年量產(chǎn)，與臺積電同步，是兩強(qiáng)近年先進(jìn)制程競逐賽中，接近的一次。

　　與三星3nm開發(fā)雙雙受阻，量產(chǎn)時間恐推遲 /

　　據(jù)digitimes報道，業(yè)內(nèi)人士透露，臺積電和三星在各自3nm制程技術(shù)的開發(fā)過程中都遇到了不同但關(guān)鍵的瓶頸。報道稱，臺積電和三星因此將不得不推遲3nm制程工藝的開發(fā)進(jìn)度。臺積電董事長劉德音此前表示，臺積電今年營收持續(xù)創(chuàng)新高，在3nm布局，于南科的累計投資將超過2萬億元新臺幣（下同），目標(biāo)是3nm量產(chǎn)時， 12英寸晶圓月產(chǎn)能超過60萬片。臺積電規(guī)劃，高低溫試驗箱3nm于2022年量產(chǎn)。而三星也全力發(fā)展晶圓代工業(yè)務(wù)，規(guī)劃投入1,160億美元，目標(biāo)3納米制程2022年量產(chǎn)，與臺積電同步，是兩強(qiáng)近年先進(jìn)制程競逐賽中，接近的一次。

　　據(jù)臺媒報道，臺積電正在擴(kuò)大5納米產(chǎn)能，F(xiàn)ab18第三期將從明年一季度開始量產(chǎn)，屆時5納米產(chǎn)能有望超過每月9萬片12英寸晶圓。目前該消息并未得到臺積電證實，臺積電強(qiáng)調(diào)5納米制程已于今年上半年量產(chǎn)，不會對外說明個別房之量產(chǎn)情況和進(jìn)展，也不會披露特定制程的月產(chǎn)能。按照此前的規(guī)劃，臺積電Fab18第二期已順利在今年量產(chǎn)，第三期房預(yù)計2021年量產(chǎn)。三期總產(chǎn)能全開時，2022年預(yù)估可生產(chǎn)超過100萬片的12英寸晶圓。此前也有報道稱，臺積電方面預(yù)計5納米制程晶圓的出貨量，在明年上半年將環(huán)比增長20%。

　　司（38%），繼續(xù)保持全球R&D投入的大國地位。谷歌的母Alphabet（1）、微軟（2）、蘋果（5）、Facebook（7）和Intel（8）這五大科技巨頭位列美國的前五位。第二名是來自中國的624家（25%），其中大陸536家，臺灣88家。華為（3）較上一年上升兩位，超過大眾和三星，位列第三；阿里巴巴（26）和騰訊（46）緊隨其后。臺灣排名的是鴻海集團(tuán)（57），排名也較上一年上升四位，也一舉超越了臺積電（58）。數(shù)據(jù)來源和制作：歐盟委員會；企業(yè)專利觀察歐洲共有613家（24%），其中歐盟27國421家（21%），剛剛成功脫離歐盟的英國121家，瑞士58家，挪威10家。大眾（6）和羅

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