隨著算力需求向極高密度異構集成演進,先進封裝技術持續(xù)突破物理極限。從2.5D/3D堆疊、高帶寬內存(HBM)堆疊、晶圓級/系統(tǒng)級封裝(WLP/SiP)、CoWoS平臺到將光引擎與交換芯片深度融合的共封裝光學(CPO)架構,封裝形式由純電互連向光電協(xié)同躍遷。

然而,無論是高密度電互聯(lián)還是光電共封裝,異質材料的結合表界面性能始終是決定封裝良率與可靠性的關鍵指標。
一、光電共封裝的界面性能瓶頸
光電共封裝(CPO)的復雜度與集成密度,導致微米/納米尺度異質材料(金屬、電介質、光波導等)界面數(shù)量劇增,對核心工藝中的表界面性能也提出了更為嚴苛的要求。

*半導體技術發(fā)展路線,圖源網(wǎng)絡,侵刪
① 造成界面分層或弱結合
表面潤濕性能低將妨礙底部填充/鍵合介質均勻鋪展,造成界面分層,導致金絲斷裂或焊接不牢等。
② 鍵合強度不足
化學惰性表面難以形成強化學鍵,表面附著力低,無法實現(xiàn)高強度的可靠鍵合。
因此,任何微小的表面性能失配(如潤濕不良、附著力不足)或由此產生的界面缺陷,在高密度、多物理場環(huán)境下都會被急劇放大,造成貼片與鍵合精度不足、鍵合可靠性差等缺陷,直接危及鍵合強度、結構穩(wěn)定性及系統(tǒng)長期可靠性。
二、PLASMA等離子表面處理的關鍵作用
面對異構集成的界面瓶頸,傳統(tǒng)的物理或化學粗化方案已無法滿足微小間距與極高精度的要求。
PLASMA等離子表面處理技術憑借處理溫度低、可控性強、處理均勻、處理效率高、兼容性強等優(yōu)勢,在光電共封裝領域具有極大的應用潛力。
晟鼎股份針對半導體封裝,聚焦其核心工藝(WB、DB、Underfill、貼片、Bonding等)痛點,構建“PLASMA等離子表面預處理+干式超聲波除塵+表面潤濕性測量”的整體解決方案,覆蓋表面處理與表面測量;并深入光通信領域,為提高鍵合強度、降低耦合損耗和保障封裝良率探索新思路與新路徑,提供PLASMA等離子表面處理整體解決方案。
晟鼎股份-半導體封裝領域核心應用設備

PLASMA等離子的關鍵作用
顯著提升底部填充(Underfill)工藝質量:優(yōu)化表面潤濕性確保膠水均勻鋪展,避免氣泡和空洞,從而提升封裝質量。
增強鍵合/耦合可靠性:去除氧化層,活化表面,改善表面附著力,提高鍵合強度,降低失敗率。
保障工藝穩(wěn)定性:提供穩(wěn)定、一致的表面處理效果,降低因表面狀態(tài)波動帶來的工藝風險。