I. Các nút quan trọng trong các cấu trúc kết nối mật độ cao
Một bump đề cập đến cấu trúc nhô ra nhỏ trên bề mặt chip.nó thiết lập kết nối điện giữa chip và chất nềnTrong các ứng dụng như bao bì chip flip, bao bì cấp độ wafer, cũng như bao bì 2.5D và 3D, các bump không chỉ dẫn điện,nhưng cũng hỗ trợ cơ khí, phân tán nhiệt và độ tin cậy hoạt động lâu dài của các thiết bị đóng gói.
Một micro-bump là một biến thể nhỏ hơn, mật độ cao hơn của các bump thông thường. Nó được áp dụng rộng rãi cho việc xếp chồng chip, kết nối die-to-die và kết nối giữa chip và interposers.So với những vết nứt tiêu chuẩn, micro-bumps áp đặt các yêu cầu nghiêm ngặt hơn về độ chính xác sản xuất, độ chính xác sắp xếp và hiệu suất kiểm tra không phá hủy.
Kế hoạch cấu trúc: Bump vs. Micro-bump cho bao bì bán dẫn
Từ quan điểm kiểm tra, nhiệm vụ cốt lõi vượt xa việc chỉ đơn giản xác minh sự hiện diện hoặc không có nếp nhăn.Nó là quan trọng hơn để xác minh xem mỗi điểm liên kết được định vị chính xác với hình thái hình học ổn định, cũng như để xác định các khiếm khuyết tiềm ẩn có thể gây nguy hiểm cho các quy trình gắn kết tiếp theo và độ tin cậy lâu dài của thiết bị.
Trong công việc kiểm tra thông thường, các khiếm khuyết phổ biến được chia thành bốn loại chính.biến dạng và chiều cao nếp nhăn không nhất quánCác lỗi liên quan đến gắn kết bao gồm cầu nối, gắn kết không đủ và rủi ro tiếp xúc kém; các lỗi bên trong chủ yếu đề cập đến lỗ hổng, vết nứt và sự bao gồm.Sự bao gồm và các khiếm khuyết nằm trong các khu vực bị tắc chỉ có thể được xác định hiệu quả thông qua khả năng hình ảnh xuyên thấu không phá hoại của công nghệ tia X.
Về các loại lỗi, kiểm tra va chạm có những điểm tương đồng với kiểm tra BGA thông thường, tuy nhiên khó khăn phát hiện thực tế cao hơn đáng kể.Về kích thước điển hình, các quả bóng hàn BGA truyền thống có đường kính hàng trăm micromet, trong khi các vết rộp thông thường được giảm xuống còn 80 ‰ 150 μm và các vết rộp vi mô được thu nhỏ thêm chỉ đến 10 ‰ 40 μm.Sự thu hẹp liên tục của kích thước và độ cao tạo ra những khoảng trống nhỏ, sự bất thường cạnh và biến thể địa phương rất dễ bị che khuất bởi tiếng ồn hình ảnh, biến động màu xám và tác động chồng chất cấu trúc.
So sánh kích thước giữa ba chế độ kết nối giữa các giao diện
II. Kiểm tra phối hợp phần cứng - phần mềm: Nhìn vào thế giới vi mô
Ở quy mô nhỏ như vậy, các hệ thống kiểm tra được yêu cầu phải làm nhiều hơn là chỉ xác nhận sự tồn tại của các khiếm khuyết;chúng phải hiển thị đáng tin cậy các bất thường ở quy mô micrometer để xác định hiệu quảLấy một khiếm khuyết 10 micron làm ví dụ: để tạo ra một phạm vi phủ sóng khoảng 5 pixel trong hình ảnh chụp để nhận dạng ổn định, hệ thống cần độ chính xác một pixel là 2 μm mỗi pixel.Điều này yêu cầu thiết bị kiểm tra với tăng cường phóng to và độ phân giải không gian cao hơn.
Các yêu cầu nghiêm ngặt như vậy đặt gánh nặng nặng hơn đối với hiệu suất hình ảnh phần cứng.phóng to cao hơn thu hẹp tầm nhìn duy nhất, có xu hướng giảm thông lượng kiểm tra tổng thể trong khi nâng cao thanh cho độ chính xác vị trí và chất lượng khâu hình ảnh.kích thước điểm tâm của nguồn tia X trực tiếp góp phần làm mờ hình họcNgoài nguồn tia X, kích thước pixel của máy dò, độ phân giải nội tại của hệ thống,Sự ổn định của giai đoạn và độ chính xác định vị lặp lại cùng nhau quyết định độ rõ ràng và tính nhất quán của hình ảnh cuối cùng được chụpTheo đó, các cụm thuật toán chỉ có thể cung cấp hiệu suất đầy đủ khi dữ liệu hình ảnh thô chất lượng cao được cung cấp bởi hệ thống phần cứng đầu cuối.
Nguồn phát triển riêng 160kV X quang mở bởi Unicomp
Để giải quyết những nhu cầu kỹ thuật này, Unicomp đã tiếp tục thúc đẩy R & D chung về phần cứng cốt lõi và các thuật toán thông minh.Công ty tự phát triển nguồn tia X mở 160 kV đạt được kích thước điểm tiêu cự tối thiểu là 0.8 μm, đặt nền tảng phần cứng vững chắc cho hình ảnh vi mô trong khi kiểm tra tia X ở cấp độ wafer. Được hỗ trợ bởi nguồn tia X này và các thành phần cốt lõi khác,Unicomp đã xây dựng một danh mục sản phẩm toàn diện bao gồm các kịch bản ứng dụng đa dạng để đáp ứng các yêu cầu phức tạp của kiểm tra tia X ở mức wafer chính xác cao.
Đồng thời, Unicomp đã đầu tư đều đặn vào việc phát triển các công nghệ xử lý hình ảnh AI, chẳng hạn như thuật toán UEX siêu độ phân giải và thuật toán tăng cường độ tương phản iHDR.Các thuật toán UEX ngăn chặn tiếng ồn hình ảnh và cải thiện khả năng phân biệt các cấu trúc nhỏCác thuật toán iHDR tăng cường các vùng tương phản yếu và chi tiết cạnh, cho phép dễ dàng xác định và đánh giá các khiếm khuyết khác nhau bao gồm lỗ,sự bất thường cạnh và biến thể địa phương.
Tương tác kết hợp phần cứng được hỗ trợ bởi Ma trận thuật toán
Đối với kiểm tra tia X ở mức wafer nhắm mục tiêu các cấu trúc siêu mỏng và phức tạp như bump trong các kịch bản đóng gói tiên tiến,Hiệu suất kiểm tra đáng tin cậy bắt nguồn từ sự phối hợp có hệ thống giữa các mô-đun hình ảnh phía trước, ổn định cơ học, thuật toán xử lý hình ảnh và các công cụ đánh giá khiếm khuyết thông minh.
III. Triển vọng trong tương lai
Kiểm tra va chạm chỉ là một điểm nhập cảnh phản ánh sự tinh chỉnh liên tục của công nghệ kiểm tra tia X ở cấp wafer.Các yêu cầu kiểm tra tương đương mở rộng đến nhiều cấu trúc liên kết và lớp bao gồm các lớp phân phối lại (RDL), giao diện dính và các thiết bị đính kèm bao bì.Các báo cáo nghiên cứu ngành liên quan cho thấy thị trường bao bì tiên tiến toàn cầu đạt khoảng 46 tỷ USD vào năm 2024 và dự kiến sẽ vượt quá 79 tỷ USD.4 tỷ vào năm 2030. Thị trường công nghệ chip Flip dự kiến sẽ tăng từ 38,14 tỷ USD vào năm 2026 lên 54,48 tỷ USD vào năm 2031,trong khi thị trường thiết bị kiểm tra tia X điện tử và bán dẫn được dự báo sẽ đạt mức 772 USD.8 triệu vào năm 2029.
Từ dọc qua các kết nối đến các kết nối giao diện,Những thay đổi này không chỉ liên quan đến kích thước thu hẹp của các mục tiêu kiểm tra mà còn thay đổi trọng tâm chính của kiểm soát chất lượng cho bao bì tiên tiếnTrong tương lai, kiểm tra tia X ở mức wafer sẽ phải đối mặt với các khiếm khuyết nhỏ hơn, các cấu trúc phức tạp hơn và các đặc điểm kỹ thuật nhất quán nghiêm ngặt hơn.Tương tác phối hợp phần cứng-phần mềm sẽ phát triển thành một khả năng cốt lõi cơ bản hỗ trợ sự thay đổi tiến bộ của các quy trình kiểm tra trong các quy trình đóng gói tiên tiến.
