三维高密度微组装及微波微组装技术相关工艺

射频百花潭 2023-05-10 00:02

    随着国防科学技术的发展对武器装备电子系统国产化、小型化、高性能、高可靠性的需求越来越迫切,使用裸芯片和其他元器件混合集成来减小体积并提高整机可靠性和效率的混合集成电路量产也越来越大。混合集成微组装技术在研发、生产中尤为重要,因此北京先锋华创科技有限公司计划在2023年6月8-10日特邀请微组装工艺专家组织《三维高密度微组装技术相关工艺及微波微组装技术》本次培训主要针对混合集成电路的主要工序过程及控制进行系统详尽的讲授,欢迎相关人员参加。



一、主办单位

北京先锋华创科技有限公司 

北京先锋华创科技有限公司河南分公司 


二、时间

2023年6月8报到  9日-10日 授课


三、地点

南 京 (上课地点会前一周发通知)


四、课程内容



第一章 概述

1.1 三维(3D)高密度微组装的技术内涵

   1.1.1 什么是三维高密度微组装技术及其与2D、2.5D微组装技术的关系

   1.1.2 三维高密度微组装技术与芯片三维集成技术的关系

   1.1.3 三维高密度微组装技术与系统集成技术的关系

1.2 三维高密度微组装的相关技术名词术语

    1.2.1 SIP、SOP、SOC、WSI、WLP及其应用特点

    1.2.2 什么是TSV和HDI?

    1.2.3 SIP(或SOP)与MCM-V的异同

1.3 三维高密度微组装技术的优点及驱动力


第二章 三维高密度微组装的技术路径和结构类型

2.1 三维高密度微组装的技术路径

  2.1.1  半导体芯片叠层组装(含晶圆片及单芯片)

  2.1.2  2D-MCM叠层组装

  2.1.3  2D-MCM与叠装芯片的混合组装

2.2 三维高密度微组装的结构类型

  2.2.1 封装的芯片叠装结构

  2.2.2 裸芯片叠装结构

  2.2.3  2D-MCM叠装结构

  2.2.4 内埋置芯片型叠装结构

  2.2.5 半导体晶圆片的叠装结构


第三章 三维高密度微组装技术在整机系统中的应用

3.1世界著名公司的三维高密度微组装技术应用概况(一览表)

3.2三维高密度微组装技术在宇航、通信、雷达等领域的应用实例

  3.2.1三维高密度微组装技术在宇航用计算机系统中的应用例

  3.2.2三维高密度微组装技术在相控阵雷达T⁄R组件的应用例

  3.2.3三维高密度微组装技术在通信领域中的应用例



第四章 2D-MCM高密度叠装工艺技术

4.1 MCM-C叠装垂直互连工艺

  4.1.1 陶瓷基板和隔离垫块的通孔形成及其填孔工艺

  4.1.2 隔离垫块焊料球和凸点垂直互连及其材料选择

  4.1.3 LTCC(HTCC)基板凸点(焊料或Au)垂直互连工艺

4.2 MCM-D(含MCM-Si)三维叠装工艺

 4.2.1 薄膜基板(Al2O3、AlN或金刚石)和硅基板通孔形成及其填充工艺

 4.2.2 硅基板材料选择及其表面处理

 4.2.3 芯片上凸点的形成及其垂直互连工艺

 4.2.4 基板边缘三维垂直互连工艺

 4.2.5 MCM-Si叠装中丝键合互连

 4.2.6 埋置芯片型三维叠装工艺

   4.2.6.1 硅基芯片埋置型叠装工艺流程

   4.2.6.2 硅基薄膜多层布线工艺




第五章 半导体裸芯片及晶圆片的三维高密度叠装工艺

5.1 半导体裸芯片叠层组装的垂直互连工艺

  5.1.1 细间距丝键合垂直互连工艺

  5.1.2 TAB载带垂直互连

  5.1.3 薄膜多层布线垂直互连

5.2 晶圆片的硅通孔(TSV)及微凸点垂直互连工艺

  5.2.1 高深宽比通孔的形成及减薄工艺

    5.2.1.1 反应离子深刻蚀法(DRIE)

    5.2.1.2 激光刻蚀法

    5.2.1.3 晶圆片减薄工艺

  5.2.2 通孔侧壁淀积介质(SiO2或Si3N4)和粘附层/阻挡层

    5.2.2.1 通孔侧壁淀积介质的目的、材料和工艺方法

    5.2.2.3 淀积粘附层/阻挡层目的、材料及工艺方法

  5.2.3 淀积Cu种子层

   5.2.3.1 淀积Cu种子层的目的

   5.2.3.2 淀积Cu种子层的工艺方法(TSV盲孔电镀和通孔电镀)

  5.2.4 微凸点制作

    5.2.4.1 Cu凸点工艺

    5.2.4.2 共晶微凸点工艺

  5.2.5叠层芯片之间的键合(粘附)

    5.2.5.1 SiO2直接键合

    5.2.5.2金属键合工艺


第六章 三维高密度微组装技术的发展前景、趋势及面临的问题

6.1 三维高密度微组装技术的发展阶段

6.2 三维高密度微组装技术应用领域的发展趋势

6.3 三维高密度微组装技术面临的问题

 6.3.1 技术问题

  6.3.1.1 制造工艺

  6.3.1.2 热设计和热管理

  6.3.1.3 模型建立和设计规则

 6.3.2 可靠性问题(可靠性设计及可靠性保证和可靠性检测试验)

 6.3.3 成本问题(成品率、工艺流程、批量化生产)



第七章 芯片互连工艺技术

7.1  芯片互连工艺的作用及类别

  7.1.1 芯片互连工艺的主要作用

  7.1.2 芯片互连工艺的类别

7.2. 丝键合工艺技术

  7.2.1  丝键合工艺的基本原理

  7.2.2  Au丝球焊工艺过程及其控制

  7.2.3  丝键合形变与键合强度的关系

  7.2.4  Al丝键合工艺及其键合能量与Al丝硬度(延展性)的关系

  7.2.5  丝键合强度与键合区金属化厚度、质量的关系

  7.2.6  PCB板丝键合工艺技术要求

  7.2.7 叠层芯片组装中丝键合要求

  7.2.8 自动键合工艺设备

 7.3 带状引线键合工艺技术

   7.3.1 带状引线键合工艺特点和类型

   7.3.2 Au带键合与Au丝键合要求的区别

   7.3.3 带状引线键合的引线材料规格及键合设备

 7.4 引线键合(丝和带键合)工艺质量控制

   7.4.1 Au丝和Al丝键合工艺质量控制要求

   7.4.2 键合质量要求

   7.4.3 宇航用微组装产品的丝键合要求

   7.4.4 键合丝的入厂检验评价

7.5  Au-Al金属间化合物对可靠性的影响及其案例

  7.5.1  Au-Al金属间化合物(IMC)的生成

  7.5.2  Au-Al金属间化合物对键合强度和可靠性影响的案例

7.6 影响引线键合强度的主要因素分析

  7.6.1 工艺参数的影响

  7.6.2 设备、材料、人员的影响

  7.6.3 成膜基板键合区金属化的影响

  7.6.4. 劈刀污染的影响及其劈刀的清洗方法

  7.6.5  元器件贴装质量及键合区所在部位的影响

  7.6.6  工作环境的影响

  7.6.7  脱键对可靠性的影响及其产生的主要原因

  7.6.8  “弹坑”产生的原因及其诊断

7.7 键合前的共晶焊及等离子清洗工艺

  7.7.1 共晶焊工艺原理、优缺点及其设备

  7.7.2 共晶焊工艺焊接材料及其选择

  7.7.3 共晶焊工艺质量的控制要求

  7.7.4 等离子清洗的原理及其设备选型要点

  7.7.5 等离子清洗去除有机物和表面氧化物的机理

  7.7.6 等离子清洗有效性的评估方法

7.8 载带自动焊(TAB)工艺技术

  7.8.1  TAB工艺的优点及其适用场合

  7.8.2  TAB的组装结构类型

  7.8.3  TAB典型工艺流程及载带结构和材料

  7.8.4  TAB结构的凸点制作工艺

  7.8.5  TAB的内引线焊接(ILB)工艺

  7.8.6  TAB的外引线焊接(OLB)工艺

  7.8.7  TAB的返工(返修)工艺步骤

7.9 倒装焊(FCB)工艺技术

  7.9.1 FCB工艺的优点及FCB结构类型

  7.9.2 FCB的凸点制作工艺

  7.9.3 凸点芯片的倒装互连工艺

  7.9.4 FCB可靠性的控制要点以及返工工艺方法

  7.9.5 各向异性导电聚合物( ACA)倒装互连工艺技术

  7.9.6 FCB芯片互连的填充材料及工艺方法



第八章 微波微组装工艺技术

8.1 微波微组装工艺技术的应用例

  8.1.1 微组装技术在卫星微波通信系统的应用例

  8.1.2 微组装技术在有源相控阵雷达T/R组件的应用

  8.1.3 微组装技术在军用发射机的应用

8.2 微波频段划分及微波组件的质量等级

  8.2.1 微波频段的划分

  8.2.2 微波组件的质量等级

8.3 趋肤深度及无源元件的微波特性

  8.3.1 趋肤深度及其与频率的关系

  8.3.2 无源元件的微波特性

8.4 微波频率下成膜基板材料和工艺的要求

  8.4.1 基板材料特性要求

  8.4.2 厚膜成膜基板导体材料粘附类型的要求

  8.4.3 厚膜图形形成工艺的要求

  8.4.4 薄膜成膜基板导体材料对微波特性的影响

  8.4.5 成膜基板的膜电阻图形对微波特性的影响

  8.4.6 微波电路膜电阻设计的基本要求

  8.4.7 微波薄膜电容类型及结构

  8.4.8 基板通孔填充的影响

  8.4.9 LTCC基板的微波应用优势

8.5 微波微组装工艺

 8.5.1 贴装工艺要求及其对微波特性的影响

  8.5.2 芯片互连工艺对微波特性的影响

    8.5.2.1 为什么微波频率下的丝键合工艺多用楔焊而不是球焊?

    8.5.2.2 不同芯片互连工艺的微波损耗

  8.5.3 微波键合工艺基本要求

  8.5.4 提高键合工艺应用频率的方法



 五、主讲专家



张经国;研究员,博士生导师;从事军用混合集成电路研制工作五十余年,享有国家特殊津贴的专家,荣获电子部“有突出贡献专家”称号,曾任原国防科工委(现总装备部)军用元器件专家组成员,微组装专业组组长,全国混合集成电路专业委员会主任委员,IEEE高级会员,历任中国电子科技集团公司第43研究所总工程师,主管科研生产技术副所长,深圳市振华微电子公司主管军工副总经理、北京新雷能科技股份有限公司副总经理兼混合微电子事业部总经理、航天五院某所微组装负责人。负责的混合集成电路技术多个项目荣获部科技进步奖,其中包括研制了全国第一块混合多芯片组件(24层,含20层LTCC和4层薄膜)及多层复合(NiCr/Cu/Ni/Au)薄膜电路等,为国家多项国防重点工程作出过重要贡献。并主编出版了《多芯片组件及其应用》、《薄厚膜混合集成电路及应用》等多本有关混合微电子技术的专著,在国内外专业学术会议和期刊上发表了几十篇有关混合集成电路和多芯片组件技术和应用的学术论文。从事军用混合集成电路研制工作五十余年,享有国家特殊津贴的专家,荣获电子部“有突出贡献专家”称号,曾任原国防科工委(现总装备部)军用元器件专家组成员,微组装专业组组长,全国混合集成电路专业委员会主任委员,IEEE高级会员,历任中国电子科技集团公司第43研究所总工程师,主管科研生产技术副所长,深圳市振华微电子公司主管军工副总经理、北京新雷能科技股份有限公司副总经理兼混合微电子事业部总经理、航天五院某所微组装负责人。负责的混合集成电路技术多个项目荣获部科技进步奖,其中包括研制了全国第一块混合多芯片组件(24层,含20层LTCC和4层薄膜)及多层复合(NiCr/Cu/Ni/Au)薄膜电路等,为国家多项国防重点工程作出过重要贡献。并主编出版了《多芯片组件及其应用》、《薄厚膜混合集成电路及应用》等多本有关混合微电子技术的专著,在国内外专业学术会议和期刊上发表了几十篇有关混合集成电路和多芯片组件技术和应用的学术论文。


六、收费标准

3800元/每人;3人以上或有享9.5折优惠,5人以上享9折优惠。学生凭证享9折优惠。(含资料、午餐、200抵用券、课时费及免费课后技术支持费);食宿自理。

发票由北京先锋华创科技有限公司和北京先锋华创科技有限公司河南分公司协调开具增值税普通发票、专用发票、电子普通发票。


七、联系方式:

本课程为企业提供内部培训 ,详情请电话或微信咨询

会议咨询:李静13264154823(微信)

邮   件:lijing212703@126.com


微信报名及咨询  


八、诚挚邀请:

诚邀以下技术领域的课程讲师:

  • 射频、电磁基础理论

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