3d芯片封装晶圆植球装备关键技术研究

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1、第6期中国鼋；舛．鼍f研雹限学V0l_8No．62013年12月JournalofCAEITDec．2013doi：10．3969／j．issn．1673-5692．2013．06．0053D芯片封装晶圆植球装备关键技术研究刘劲松，郭俭(1．上海理工大学，上海200093；2．上海微松工业自动化有限公司，上海201114)摘要：为了应对半导体芯片高密度、高性能与小体积、小尺寸之间日益严峻的挑战，3D芯片封装技术应运而生。从工艺和装备两个角度诠释了3D封装技术；介绍了国内外3D封装技术的研究现状和国内市场对3D高端封装制造设备植球机的需求。介绍了晶圆植球这一3D封装技术的工艺路线和关键技术

2、，以及研制的这一装备的技术创新点。以晶圆植球机—Y一0植球平台为例，分析了选型的技术参数。封装技术的研究和植球机的研发，为我国高端芯片封装制造业的同行提供了从技术理论到实践应用的参考。关键词：3D封装；芯片；晶圆植球；装备中图分类号：TH122文献标识码：A文章编号：1673．5692(2013)06-573-05Techniqueon3DICPackageWaferBallMountingEquipmentLIUJin．song一，GUOJian(1．UniversityofShangh~forScienceandTechnology，Shanghai2OOO93，China；2．Sh

3、anghaiMicsonIndustrialAutomationCo．Ltd，Shanghai201114，China)Abstract：InresponsetothegrowingchallengeofICchipswithhighdensity，highperformance，smallvolumeandsmallsize，3DICpackagingtechnologyarisesatthehistoricmoment．The3Dpackagingtechnologyisinterpretedfromtwoaspects，processandequipment．Thestateofa

4、rtabroadresearchstatusof3Dpackagingtechnologyanddomesticmarketneedsfor3Dhigh·endpackagingmanufacturingequip·-mentballmountingmachinearealsointroduced．Thewaferballmountingtechnicalprocessrouteandkeytechniquesof3DICpackaging，andthetechnologyinnovationsontheequipmentdevelopingareintro—ducedaswel1．Th

5、eselectionoftechnicalparametersontheexampleofwaferballmountingmachineX—Y一0platformisanalyzed．Basedontheresearch&developmentofICPackagetechnologyandballmountingmachine，thereferencefromtechnicaltheorytopracticalapplicationforthehigh—endICpacka—gingmanufacturingcounterpartsinChinaisprovided．Keywords

6、：3DPackageChipWaferBallMountingEquipment制作高速电子系统，实现终端产品小型化、多功能0引言化、高可靠性和高性能的最有效途径。3D封装的主要优势为：具有最小的尺寸和质量，将不同种类的技3D芯片封装技术在组装密度、信号传输速度、术集成到单个封装中，用短的垂直互连代替长的2D电性能及可靠性方面的独特优势，目前已成为能最互连，降低寄生效应和功耗等。大限度地提高芯片集成度和提高高速单片Ic性能，国际上公认最具商业价值的芯片就是BGA／收稿日期：2013—11—13修订日期：2013—12-06基金项目：2013年国家电子信息产业振兴计划专项资助项目576中1

7、日i蠢：；纠譬研宪聃：学极2013年第6期负载和向DD电机由直线电机驱动，其工作4．5精密定位系统与算法模式如图7所示；误差分析示意图如图8所示。0．1Ixm的分辨率，1m的绝对定位精度，2m的有效行程，定位技术的成熟与否决定了系统的可靠性J。本装备的—Y—植球平台是整个系统的基础，下面将用一个章节分析其特点与选型。最多5O轴(电机)同时控制，在控制各种电机(直线，伺服，步进)的同时，采集传感器过来的I／0信号。运动控制算法也是系统