機(jī)遇與挑戰(zhàn)

近年來，隨著5G、電動(dòng)汽車、物聯(lián)網(wǎng)、AI、云計(jì)算等發(fā)展，砷化鎵、氮化鎵、碳化硅等非硅半導(dǎo)體材料備受關(guān)注，新材料、下游終端的研發(fā)與應(yīng)用也逐步被重視，芯片生產(chǎn)線的投放量增加，預(yù)示封測(cè)產(chǎn)業(yè)擁有著較大的市場(chǎng)空間。這給企業(yè)帶來諸多機(jī)遇，同時(shí)也面臨著諸多挑戰(zhàn)。目前國(guó)內(nèi)封測(cè)產(chǎn)業(yè)鏈尚不健全，對(duì)國(guó)外設(shè)備、材料具有很強(qiáng)的依賴性，裝備及材料的國(guó)產(chǎn)化水平亟待提高。從去年的中興事件，到今年的華為事件，國(guó)內(nèi)企業(yè)都感受到芯片自給自足的重要性、建設(shè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的必要性和迫切性。

激光技術(shù)在先進(jìn)封裝領(lǐng)域的應(yīng)用

在本次大會(huì)上，大族顯視與半導(dǎo)體李春昊博士以《激光技術(shù)在先進(jìn)封裝領(lǐng)域的應(yīng)用》為主題發(fā)表了演講，重點(diǎn)介紹了應(yīng)用于先進(jìn)封裝領(lǐng)域的激光加工技術(shù)及大族顯視與半導(dǎo)體為行業(yè)提供的激光解決方案。 

2017年，全球12寸薄片晶圓出貨量超7500萬片；2011年至2017年，每年的增幅在15%左右。隨著元器件朝著小型化、超薄化的發(fā)展中，傳統(tǒng)的加工裝備以及傳統(tǒng)的加工工藝很難滿足高精度的加工需求。面向超薄器件加工領(lǐng)域，大族顯視與半導(dǎo)體推出紫外激光解鍵合方案。

紫外激光解鍵合技術(shù)通過光路整形得到固定大小的激光光斑，利用振鏡或平臺(tái)對(duì)玻璃晶圓面進(jìn)行掃描加工。使得release層材料失去粘性，最終實(shí)現(xiàn)器件晶圓和玻璃晶圓的分離。

在對(duì)表面具有low-k材料的半導(dǎo)體晶圓進(jìn)行切割分片時(shí)，如果采用傳統(tǒng)的刀輪切割方案，極易在low-k層產(chǎn)生崩邊、卷翹和剝落等不良；而采用非接觸式的激光加工方案則可以有效避免上述問題。

大族顯視與半導(dǎo)體開發(fā)的超快激光開槽技術(shù)，是通過自主研發(fā)的光路系統(tǒng)將光斑整形成特定的形貌，聚焦于材料表面達(dá)到特定槽型；并利用超快激光極高的峰值功率，將材料從固態(tài)直接轉(zhuǎn)化成氣態(tài)，從而極大的減少熱影響區(qū)，是一種先進(jìn)的激光冷加工工藝制程。

激光改質(zhì)切割技術(shù)適用于硅、碳化硅、藍(lán)寶石、玻璃、砷化鎵等材料。通過將激光束聚焦在晶圓襯底層內(nèi)部，通過掃描形成切割用的內(nèi)部“改質(zhì)層”，再通過劈刀或真空裂片使相鄰的晶粒斷裂。

激光改質(zhì)切割流程

激光改質(zhì)切割的激光切割寬度幾乎為零，有助于減小切割道寬度；在材料內(nèi)部進(jìn)行改質(zhì)，可以抑制切割碎屑的產(chǎn)生，無需涂膠清洗工序。在切割過程中，采用DRA自動(dòng)對(duì)焦，焦點(diǎn)實(shí)時(shí)跟隨片厚變化而自動(dòng)調(diào)整，確保改質(zhì)切割的激光聚焦改質(zhì)層深度一致。

TGV 技術(shù)是通過在芯片與芯片之間、晶圓與晶圓之間制作垂直電極，實(shí)現(xiàn)電信號(hào)從密封腔內(nèi)部垂直引出的工藝。技術(shù)廣泛應(yīng)用于 MEMS 圓片級(jí)真空封裝技術(shù)領(lǐng)域，在氣密性、電學(xué)特性、封裝兼容性與一致性以及可靠性方面獨(dú)具優(yōu)勢(shì)，是實(shí)現(xiàn) MEMS器件微型化、高度集成化的有效方式。

大族顯視與半導(dǎo)體的TGV技術(shù)，采用自主研發(fā)的ICICLES技術(shù)，光束一致性好，穩(wěn)定性高；能量利用率高，對(duì)激光器要求較低；焦深控制簡(jiǎn)單，且技術(shù)成熟、應(yīng)用范圍廣。

李博在大會(huì)上重點(diǎn)介紹了以上幾種激光加工技術(shù)，除此之外，大族顯視與半導(dǎo)體還可提供全自動(dòng)IC打標(biāo)、刀輪切割、全自動(dòng)IC卷盤封裝、FT Handler測(cè)試分選、晶圓環(huán)切等技術(shù)解決方案。

大族顯視與半導(dǎo)體解決方案

面對(duì)機(jī)遇與挑戰(zhàn)，大族顯視與半導(dǎo)體憑借多年在激光領(lǐng)域的技術(shù)積累，跟隨市場(chǎng)發(fā)展需求，在半導(dǎo)體領(lǐng)域陸續(xù)取得了一些重大突破，并持續(xù)致力于在半導(dǎo)體行業(yè)的耕耘，加速裝備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，助力提升中國(guó)半導(dǎo)體的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和影響力。