Déverrouiller la qualité des semi-conducteurs : Inspection avancée des plaquettes par microscopie à balayage ultrasonique (SAT/SAM)

Garantir la fiabilité des couches sous-jacentes pour les dispositifs 2.5D/3D de nouvelle génération et les architectures d'encapsulation au niveau de la plaquette

SBTTechnologie ultrasonique Co., Ltd. (SBT) fournit des solutions de pointe pour répondre à la demande incessante d'intégrité structurelle dans l'électronique moderne.

Dans le secteur hyperconcurrentiel des semi-conducteurs, où la miniaturisation et les techniques d'encapsulation avancées innovantes telles que l'intégration 2.5D/3D et l'encapsulation au niveau de la plaquette (WLP) sont la norme, garantir une intégrité matérielle et structurelle absolue est impératif. L'inspection des plaquettes est une étape cruciale.

Pour les principaux fabricants de semi-conducteurs et les entreprises d'encapsulation, la microscopie à balayage ultrasonique de plaquettes, souvent appelée tomographie acoustique à balayage (SAT) ou microscopie acoustique à balayage (Seul), est la solution standard de l'industrie pour le contrôle qualité non destructif et l'évaluation de la fiabilité tout au long du cycle de production.

Exigences d'inspection pour les emballages avancés

Le rôle crucial de la SAT dans l'inspection des plaquettes pour l'encapsulation avancée

L'objectif fondamental de la SAT (tomographie acoustique à balayage) dans le flux de travail des semi-conducteurs est de fournir une imagerie interne non destructive et à haute résolution des plaquettes, des puces et des structures d'interconnexion complexes.

En exploitant les ondes sonores à haute fréquence, les systèmes SAT pénètrent les matériaux opaques, une capacité essentielle pour valider les processus dans le domaine de l'emballage avancé où plusieurs couches sont liées avec précision, notamment dans les architectures 2.5D/3D.

1. Détection des défauts essentiels pour une qualité améliorée

La technologie SAT est inégalée pour identifier les défauts critiques en subsurface qui compromettent gravement la fiabilité des dispositifs. Parmi les principaux défauts détectés par cette technologie d'inspection de plaquettes, on peut citer :

• Délamination et décollement : L'identification de la séparation aux interfaces critiques est particulièrement cruciale dans les procédés d'encapsulation avancés tels que le collage hybride, l'empilement au niveau de la plaquette et le collage puce-plaquette (clé de l'intégration 2.5D/3D).

• Vides internes et espaces d'air : Localisation des bulles dans le sous-remplissage, l'adhésif de fixation de la matrice ou les composés de moulage qui dégradent les performances thermiques et la qualité mécanique.

• Microfissures : Détection des défauts structurels dans les couches de silicium ou d'encapsulation invisibles lors d'une inspection de surface standard.

2. Surveillance des procédés et amélioration du rendementdans WLP

La microscopie à balayage ultrasonique de plaquettes fournit des données quantitatives indispensables pour optimiser les étapes de fabrication critiques, améliorant directement le rendement et la qualité dans l'encapsulation au niveau de la plaquette :

• Uniformité de la liaison : Le SAT valide la couverture et l'intégrité des liaisons inter-plaquettes, assurant une fiabilité élevée dans les circuits intégrés 3D (CI).

• Intégrité du sous-remplissage/moulage : Vérifier l'écoulement et l'adhérence complets des matériaux d'encapsulation, une étape clé du conditionnement avancé.

• Qualité des joints de soudure : Évaluation de l'intégrité et du taux de vide dans les interconnexions BGA et flip-chip sur l'ensemble de la plaquette. 

Le SBTWafer400 Avantage en matière d'emballage avancé

Série SBT Wafer400 au niveau de la plaquette SAT

L'intégration de systèmes SAT et SAM haute performance au niveau de la plaquette dans votre méthodologie d'inspection est essentielle à votre pérennité et à votre croissance sur le marché concurrentiel de l'encapsulation avancée. La série Wafer400 de SBT est spécialement conçue pour répondre aux exigences rigoureuses de l'intégration 2.5D/3D et du WLP à haut volume.

Présentation de la série SBT Wafer400

SBT propose deux séries distinctes de son système Wafer400, capables de prendre en charge des plaquettes de 100 mm à 300 mm (y compris l'inspection du collage des plaquettes) :

1.Caractéristiques principales du Wafer400-A entièrement automatisé

Le Wafer400-A est la solution idéale pour la fabrication en grande série nécessitant une intégration parfaite et un contrôle qualité supérieur :

• Intégration: Ports de chargement compatibles avec les interfaces de cassettes standard.

• Manutention robotisée : Un robot dédié aux plaquettes assure l'échantillonnage, la lecture des codes-barres et le placement sécurisé des plaquettes.

• Inspection à grande vitesse : Balayage coopératif à quatre sondes pour la détection ultrasonique rapide des plaquettes, atteignant une vitesse maximale de 2000 mm/s.

• Alignement de précision : Aligneur pour un étalonnage précis des plaquettes et la détection des bords.

• Préparation Fab : Conçu pour répondre aux exigences strictes de propreté des usines de fabrication.

• Intégrité des données : Les résultats de la numérisation sont automatiquement fusionnés, traités (affichage image/défaut) et enregistrés, les plaquettes étant remises dans leur emplacement d'origine (processus de séchage/déshydratation).

• Connectivité : Doté d'un logiciel de communication standard pour la coordination avec les autres équipements de production.

Processus de numérisation de la plaquette 400-A

2.Caractéristiques principales du Wafer400-B semi-automatisé

Le Wafer400-B assure une inspection de haute précision et une propreté accrue pour les processus délicats :

• Propreté: Doté d'une conception d'encapsulation en micro-environnement (FFU) garantissant l'absence de contamination métallique au sein du système, il répond aux exigences de propreté de classe 2 (classe 100) lors du processus de numérisation.

• Efficacité: Permet de réaliser des analyses simultanées avec jusqu'à quatre sondes pour fusionner les données et améliorer l'efficacité de l'analyse.

• Portée de balayage :Zone de numérisation effective totale : 420 mm x 320 mm.

• Personnalisation : Options de personnalisation pour les supports de plaquettes dédiés, en fonction de la taille de la plaquette.

• Méthode de numérisation :Utilise la méthode de balayage en cascade.

La garantie de fiabilité SBT

En utilisant ces outils précis et non destructifs, les fabricants acquièrent un avantage concurrentiel en :

• Maximiser le rendement et le retour sur investissement : La détection précoce des défauts de processus réduit considérablement les rebuts et le besoin de retouches coûteuses, améliorant ainsi la qualité globale de la fabrication dans le domaine de l'emballage avancé 2.5D/3D.

• Garantir la fiabilité du produit final : La vérification de la solidité structurelle de chaque liaison et interface critique garantit les performances à long terme du dispositif et minimise les défaillances sur le terrain.

• Feuille de route technologique accélérée : L'obtention rapide et précise de retours d'information sur les nouveaux matériaux et les techniques d'emballage avancées raccourcit le délai de mise sur le marché des produits innovants.

Processus d'imagerie par balayage de la plaquette SBT Wafer400

SBT fournit à l'industrie des solutions automatisées d'inspection de plaquettes offrant une sensibilité et un débit inégalés, garantissant ainsi la qualité et la fiabilité de chaque composant semi-conducteur fabriqué. Collaborez avec nous pour assurer que vos processus d'encapsulation avancée répondent dès aujourd'hui aux normes de demain.