新型微电子封装技术

本论文综述了自二十世纪九十年代以来迅速发展的新型微电子封装技术,包括焊球阵列封装(BGA)、芯片尺寸封装(CSP)、圆片级封装(WLP)、三维封装(3D)和系统封装(SIP)等项技术。同时,叙述了微电子三级封装的概念。并对发展我国新型微电子封装技术提出了一些思索和建议。     

圆片级封装的新颖对准技术

对于3D互连、圆片级封装(WLP)和先进的MEMS器件的圆片键合,精密对准是一项关键技术,不同的MEMS,常常包含双面加工处理,而IC和CMOS制造业则只利用单面加工处理步骤,因此,圆片到圆片的对准必须使用设置在键合界面(也就是面对面)中的对准标记。论述了面对面对准方法的主要步骤,最新结果报导,用一种特殊开发的对准系统获得了≤1μm的对准精度。设备主要是为圆片对圆片的对准和键合而设计。     

MEMS器件封装技术

综述了微电子机械系统(MEMS)封装主流技术,包括芯片级封装、器件级封装和系统及封装技术进行了。重点介绍了圆片级键合、倒装焊等封装技术。并对MEMS封装的技术瓶颈进行了分析。     

硅MEMS器件加工技术及展望

介绍了几种典型的硅基MEMS加工技术以及应用,并简单展望了MEMS加工技术发展趋势。硅基MEMS加工技术主要包括体硅MEMS加工技术和表面MEMS加工技术。体硅MEMS加工技术的主要特点是对硅衬底材料的深刻蚀,可得到较大纵向尺寸可动微结构,体硅工艺包括湿法SOG(玻璃上硅)工艺、干法SOG工艺、正面体硅工艺、SOI(绝缘体上硅)工艺。表面MEMS加工技术主要通过在硅片上生长氧化硅、氮化硅、多晶硅等多层薄膜来完成MEMS器件的制作,利用表面工艺得到的可动微结构的纵向尺寸较小,但与IC工艺的兼容性更好,易与电路实现单片集成。阐述了这些MEMS加工技术的工艺原理、优缺点、加工精度、应用等。提出了MEMS加工技术的发展趋势,包括MEMS器件圆片级封装(WLP)技术、MEMS工艺标准化、MEMS与CMOS单片平面集成、MEMS器件与其他芯片的3D封装集成技术等。     

MEMS器件的封装材料与封装工艺

随着各种MEMS新产品的不断问世,先进的MEMS器件的封装技术正在研发之中.本研究综述了MEMS的封装材料,包括陶瓷、塑料、金属材料和金属基复合材料等.阐述了MEMS的主要封装工艺和技术,包括圆片级封装、单芯片封装、多芯片组件和3D堆叠式封装等.并展望了MEMS器件封装的应用和发展前景.     

金属化电迁移失效的圆片级监控技术

介绍3种圆片级金属化电迁移可靠性测试技术:(1)金属击穿能量技术;(2)标准圆片级电迁移加速测试技术;(3)标准圆片级等温焦耳热电迁移测试技术实验结果表明它们优于传统的电迁移寿命试验,可用作在线监控.     

MEMS圆片2010年市场规模超4亿美元

据《日经微器件》2006年第8期报道,据预测MEMS圆片市场2010年将达到4亿7500万美元。MEMS基板材料主要是Si、水晶、玻璃和高分子材料等,而用得最多的是Si基板(圆片),2005年用于MEMS的Si基板约为2亿2000万美元。该市场在2002年发生了很大的变化,在这之前的主流是100mm圆片,2002年     

圆片级真空封装技术在MEMS陀螺中的应用

为维持MEMS硅微陀螺的真空度,利用两次硅-玻璃阳极键合和真空长期维持技术,实现了MEMS硅微陀螺的圆片级真空气密性封装。制作过程包括:先将硅和玻璃键合,在硅-玻璃衬底上采用DRIE工艺刻蚀出硅振动结构;再利用MEMS圆片级阳极键合工艺在10-5 mbar(1 mbar=100 Pa)真空环境中进行封装;最后利用吸气剂实现圆片的长期真空气密性。经测试,采用这种方式制作出的硅微陀螺键合界面均匀平整无气泡,漏率低于5.0×10-8 atm.cm3/s。对芯片进行陶瓷封装,静态下测试得出品质因数超过12 000,并对样品进行连续一年监测,性能稳定无变化。     

圆片级封装的凸点制作技术

圆片级封装是一种先进的电子封装技术,近年来,圆片级封装技术的发展速度很快,主要应用于系统级芯片、光电器件和MEMS等.凸点制作是圆片级封装工艺的关键工序,目前凸点制作工艺方法有多种,重点介绍常用的电镀法、植球法和蒸发沉积法凸点工艺,分别介绍这三种凸点制作技术的工艺流程、关键技术.     

突破性离子束技术提高3D IC及MEMS加工速度

半导体产业长期以来均仰赖于高端聚焦离子束(FIB)工具来切割横截面,以了解纳米级先进芯片制程的细节。然而,要用这些工具来解剖微米和毫米级的MEMS芯片以及采用如硅通孔(TSV)技术的3D堆叠芯片时,可能需要花费长达12小时的时间。现在,工具供应商FEI Co.声称,已经彻底改良了用于3D IC和MEMS的聚焦离子束技术。