Envasado avanzado

Los circuitos integrados (CI) modernos dependen cada vez más de las tecnologías avanzadas de envasado de chips para superar las limitaciones de los envases de un solo chip. Estas técnicas son cruciales para integrar múltiples chips y chiplets diversos en dispositivos únicos y potentes, lo que permite un aumento significativo del rendimiento, a menudo unido a una reducción relativa del coste. Entre ellas, el Fan-Out Wafer-Level Packaging (FOWLP) ha surgido como un enfoque crítico. A diferencia del empaquetado tradicional, que mantiene las interconexiones dentro de la huella original de la oblea, el FOWLP extiende las conexiones a un área mayor, lo que permite una mayor densidad de E/S y la integración de varias obleas una al lado de la otra en una oblea o panel reconstruido.
Otras importantes estrategias y tecnologías de envasado avanzado que permiten la integración de alta densidad son los circuitos integrados en 2,5D y 3D (que se centran en el apilamiento vertical de las matrices, a veces utilizando intercaladores con vías a través del silicio (TSV) para la comunicación vertical), el sistema en envase (SiP) (un término más amplio que engloba la integración de varios componentes funcionales) y los conceptos generales de integración heterogénea e integración de chiplets. Un elemento común a muchos de estos envases avanzados es la necesidad de capas de redistribución (RDL) de alta densidad para redirigir las señales y conectar las almohadillas de E/S de paso fino de las matrices con conexiones más gruesas del sustrato del envase o la placa de circuitos. En última instancia, el paquete final encapsula estos circuitos integrados, proporcionando el soporte mecánico necesario y las conexiones eléctricas esenciales a la placa de circuitos.

El reto: Precisión en sustratos imperfectos

A medida que la industria de los semiconductores avanza hacia el empaquetado en abanico de densidad ultraalta, los tamaños de las características se reducen, acercándose a menudo a los 2 µm o menos. Esta miniaturización encuentra fuentes intrínsecas de variación que ponen a prueba el rendimiento de la fabricación. Los problemas más comunes son:

• Desplazamiento de la matriz: Las matrices individuales pueden desplazarse de sus posiciones previstas durante la colocación y el pegado.
• Alabeo y Distorsión del Sustrato: Las obleas y los paneles pueden alabearse o distorsionarse durante los pasos de procesamiento.
• Topografía de la superficie: Las superficies irregulares crean dificultades para mantener el enfoque y la Resolución.

Producir paquetes de alto rendimiento en estas condiciones exige depositar características de alta calidad y resolución precisamente donde tienen que estar, a pesar de estas imperfecciones inherentes al sustrato y a la colocación de la matriz. Para ello es necesario estructurar diversos materiales como el silicio (para TSV), polímeros, cerámicas y metales con una precisión excepcional para implementar el ensanchamiento y el mapeado necesarios desde las almohadillas de contacto del CI.

La Solución: Flexibilidad y precisión con la litografía sin máscara

Aquí es donde se hace evidente el poder de la litografía sin máscara. Heidelberg Instruments La tecnología de “Escritura directa” ofrece la flexibilidad crítica necesaria para afrontar estos retos de frente. A diferencia de los enfoques tradicionales basados en máscaras, los Sistemas sin máscara pueden:

• Aplica correcciones individuales: Incorpora correcciones personalizadas para el desplazamiento del troquel, la distorsión del sustrato y el alabeo, basadas en las medidas y características específicas de cada sustrato.
• Adáptate a la Topografía: Utiliza mecanismos avanzados de autoenfoque para mantener una alta resolución incluso en superficies no planas.
• Permite la Creación de prototipos rápida y el Ajuste: Permite cambios rápidos de diseño sin el coste y el plazo de entrega asociados a las nuevas fotomáscaras.

Heidelberg Instruments’ Experiencia

Los sistemas MLA 300 y VPG⁺ de Heidelberg Instruments están diseñados específicamente para aplicaciones de embalaje avanzadas y exigentes. El MLA 300, en particular, ofrece una flexibilidad excepcional, ya que es capaz de exponer prácticamente cualquier tipo de sustrato plano, incluyendo vidrio, silicio, cerámica y diversos materiales orgánicos. Nuestros sistemas ofrecen:

• Alto rendimiento: Garantizar una producción rentable.
• Compensación automática de la distorsión: Aborda directamente los problemas de desplazamiento de la matriz y alabeo del sustrato.
• Autoenfoque Dinámico: Mantenimiento de una resolución óptima en topografías difíciles.

Con 40 años de experiencia arraigada en la producción industrial de fotomáscaras, Heidelberg Instruments posee los profundos conocimientos necesarios para ofrecer exposiciones reproducibles y de alta calidad, incluso en los sustratos imperfectos habituales en el envasado avanzado. Nuestras soluciones litográficas sin máscara proporcionan la adaptabilidad y precisión necesarias para lograr altos rendimientos y hacer posible la próxima generación de sistemas electrónicos integrados.

Descubre más sobre cómo nuestros sistemas pueden resolver tus retos de envasado avanzado visitando las páginas de producto que se indican a continuación.