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日本 SEMICON 先进封装基板研讨会报告_ Report on SEMICON Japan Advanced Package Substrates seminar
2025-12-25 02:42
行业与公司 * 行业:电子元器件,具体为先进封装基板领域[1] * 涉及公司:Ibiden (4062.T)[1][3][6][7][9]、Resonac (未覆盖)[1][8][9][10]、Absolics (未覆盖)[1][11][12] * 事件:SEMICON Japan 2024 先进封装基板技术研讨会[1] 核心观点与论据 1. 先进封装基板技术趋势 * **基板尺寸持续增大**:封装技术从单片向多芯片和芯粒演进,当前常见大封装尺寸为90mm平方,客户需求已扩展至110mm、120mm、150mm甚至230-240mm平方[6] * **翘曲管理至关重要**:随着基板尺寸增大,因热膨胀系数不匹配导致的翘曲问题更加突出,成为维持和提高良率的关键[1][6][9] * **嵌入式元件需求增长**:随着封装尺寸增大,客户要求在覆铜板中嵌入电感、电容等原本位于外部的功能元件[1][6] * **核心结构演进**:Ibiden考虑将封装基板的核心结构从传统单核转向多核(上下双层结构),并增加嵌入式元件数量[1] * **玻璃基板成为候选材料**:Absolics强调玻璃因其电气性能优异且热膨胀系数可根据应用调整,是潜在的基板材料,但存在易碎和工艺整合困难的问题[1][12] 2. 技术挑战与解决方案 * **翘曲控制**:最小的翘曲也可能导致连接故障,Ibiden通过与客户预先商定测量工具,并将仿真结果与实际测量值(主要是通孔密度)进行对比来控制翘曲[6][7] * **应力与抗裂性**:随着印刷电路板尺寸增大,应力增加,抗裂性成为必需[9] * **高精度对准**:芯片在模塑过程中会发生偏移,可能导致通孔错位,因此需要高精度的逐个芯片对准[9] * **传输损耗最小化**:随着封装层数增多,凸点间距和线宽/线距必须更小,Ibiden通过结合材料开发和布线设计来最小化传输损耗[7] * **切割工艺挑战**:随着基板层数增加、厚度增至3mm和4mm,研磨机切割变得困难,激光切割器切割成为考虑方案[2] 3. 公司具体进展与规划 * **Ibiden**: * **新小野工厂**:于2025年10月开始量产,专注于生产力和创新,实现了生产力提升、质量创新和可持续性[9] * **工厂自动化**:采用自动化化学检测、自动分析、实时工艺反馈、高清洁度处理、使用空中和地面自动导引车运输前开式晶圆传送盒,并具备在线自动检测能力[9] * **电源技术**:通孔会产生电阻,需要兼具高纵横比和低电阻的结构[7] * **Resonac**: * **封装解决方案中心与JOINT3平台**:拥有主要用于后端工艺的半导体生产设备,可处理300mm晶圆和510mm x 515mm方形面板,用于评估自身材料和进一步开发[9][10] * **JOINT3协作平台**:汇集27家公司,专注于8-12个光罩的大型中介层,项目总成本260亿日元,于2025年8月启动[10] * **可靠性测试**:通过控制主板的热膨胀系数,使100mm x 100mm的2.5D封装通过了1000次温度循环测试,并确认了120mm x 120mm封装的可行性,未来预计能处理240mm x 240mm封装[9] * **Absolics**: * **技术路线图**:展示了从当前代(用于GPU/存储器应用,金属布线层少于20层,线宽/线距1.5μm,封装尺寸100mm平方)到下一代(超过20层,线宽/线距1.1μm,封装尺寸260mm平方)及未来代(超过20层,线宽/线距小于1μm,更多嵌入式元件,光学/光子集成)的演进[12] * **未来预期**:预计到2030年芯片晶体管数量将达到1.2万亿个,每平方毫米凸点数量将超过10,000个,客户将要求超高带宽互连、超平坦表面、超精细重新分布层和超小盲孔[12] 4. 原型与量产进展 * **玻璃核心基板原型**:多家倒装芯片球栅阵列公司在SEMICON Japan展示了玻璃核心基板原型,在通孔形成方面取得稳步进展,压制工艺没有问题,但切割时的应力仍是问题[2] * **量产时间表**:部分制造商目标在2028年开始大规模生产[2] * **共封装光学技术兼容基板**:研讨会上也展示了与共封装光学技术兼容的基板[2] 其他重要内容 * **行业对比**:Ibiden指出,与半导体和液晶显示器行业相比,印刷电路板行业存在许多湿法工艺,如批量处理、手动重复工作和传送带操作[9] * **材料开发政策**: * 有机核心材料需要具备空腔加工性以集成元件,并持续致力于降低热膨胀系数[9] * 在玻璃相关材料中,划痕、碎屑和裂纹等问题容易出现,但底漆涂层可以减少玻璃基板上的应力[9] * **面板级中介层**:Resonac在320mm x 320mm面板上对面板级重新分布层中介层进行原型制作和评估,当前微布线尺寸为1.5μm x 1.5μm,目标是达到1.0μm x 1.0μm[9]