Technologies de Soudage pour Packaging 3D

La vitesse, la densité, la taille optimisée et la multifonctionnalité sont les principaux moteurs de l'évolution des appareils électroniques. Les structures 3D empilées sont importantes pour répondre aux exigences futures dans l'assemblage des microprocesseurs, des composants de mémoire, des capteurs d'image ou des capteurs IR.

Les technologies d'interconnexion appropriées dépendent de diverses exigences, telles que le facteur de forme, la finesse du pas, les stabilités thermique, électrique et mécanique. Afin de gérer un nombre de bumps élevé, des pas plus fins et une espace puce-substrat plus faible, il est impératif de disposer d'un bonder flip-chip précis, capable d'une haute précision de placement, d'une force de soudage élevée et d'un placement coplanaire.

Livre blanc: Rapport d'évaluation des technologies de Packaging 3D sur FINEPLACER® sigma


    • Assurer une précision de report après soudage de 1 à 3 microns
    • Proposer une force de compression jusqu'à 1000 N
    • Placement coplanaire même avec des surfaces sphériques (Bump à Bump)
    • Établir un bon contact électrique sur des centaines de milliers d'entrées/Sorties
    • Faire face à un pas fin, et à des bumps de très faible diamètre et hauteur
    • Soudage de bumps avec colle pré-appliqué
      (No Flow Underfill – NFU)
Bonding Technologies for 3D Packaging

Technologies d'intégration 3D

Thermocompression avec colle pré-appliquée

Le collage capillaire de puce amincies (< 100 μm) ou empilés n'étant pas trivial, la colle pré-appliquée ou le film adhésif non conducteur (NCF) appliqué sur le wafer avant découpage sont de plus en plus populaires. Cela signifie que pendant le processus de collage, une force et une température spécifiques sont nécessaires pour liquéfier et activer ensuite le matériau de collage.


Soudage inter diffusion Solide-liquide (EDTR)

Les Soudages à Phase Liquide Transitoire (Transient Liquid Phase Bonding – TLPB) / Inter Diffusion Solide-Liquide (Solid Liquid Inter Diffusion Bonding – SLID) deviennent de plus en plus importantes, en particulier dans l'assemblage multi-puce. Une couche de soudure à faible point de fusion appliquée entre deux métaux à haut point de fusion est chauffée, générant une phase intermétallique avec un point de fusion supérieur à celui de la soudure à faible point de fusion. Cela rend ces technologies idéales pour les procédés à plusieurs étages de température ou les applications à haute température.


Soudage par Thermocompression (métal-métal)

Le soudage Métal-Métal est un bon choix pour le packaging des puces et surtout les capteurs d'image, car le matériau principal est le cuivre. Les conductivités électrique et thermique élevées sont les principaux avantages de ce matériau. Via la Thermocompression Cuivre-Cuivre, l'interconnexion puce-substrat peut bénéficier de ces caractéristiques.


Brasage Eutectique

Le Brasage eutectique est probablement la technologie d'intégration la plus courante. Les puces simples seront empilées, puis soudées globalement par refusion ou par chauffage par conduction via le porte substrat. Un alliage eutectique est utilisé comme médium de contact.


Livre Blanc

Rapport d'évaluation des Technologies de Packaging 3D sur FINEPLACER® sigma

La tendance des dispositifs électroniques à être toujours plus petits, plus légers et multifonctionnels, entraine des exigences accrues pour le Packaging des Circuits Intégrés. Les circuits toujours plus complexes, la réduction des pas avec l’usage de micro-bumps et l'empilage des puces sont des exemples de la façon dont l'industrie répond à ces exigences.

Trouver un processus approprié pour le packaging 3D peut être un défi. Ce document fournit des informations sur les différentes méthodes de connexion utilisées principalement dans le Packaging 3D actuel.

Au cours d’une série d’essais complets, plusieurs puces caractérisées par un nombre de bumps élevé (jusqu'à 143 000), un pas fin (jusqu'à 25 μm) et un petit diamètre de bumps (jusqu'à 13 μm) ont été placées sur un substrat en utilisant un sigma FINEPLACER®. Ce livre blanc décrit les procédures de test avec différentes technologies d'intégration 3D et présente les paramètres de processus utilisés et les résultats.

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