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晶圓為什么要減薄

旺材芯片 ? 來源:半導(dǎo)體材料與工藝 ? 2024-12-24 17:58 ? 次閱讀

300mm晶圓的厚度為775um,200mm晶圓的度為725um,這個厚度在實際封裝時太厚了。前段制程中晶圓要被處理、要在設(shè)備內(nèi)和設(shè)備間傳送,這時候上面提到的厚度是合適的,可以滿足機械強度的要求,滿足晶圓的翹曲度的要求。但封裝的時候則是薄一點更好,所以要處理到100~200um左右的厚度,就要用到減薄工藝。

滿足封裝要求

降低封裝厚度

電子設(shè)備不斷向小型化、輕薄化發(fā)展的趨勢下,對集成電路芯片的厚度有嚴(yán)格限制。通過減薄晶圓,可以使芯片在封裝后達(dá)到所需的薄型化要求,從而更好地適應(yīng)各種緊湊型電子設(shè)備的設(shè)計需求,例如智能手機、平板電腦等。

更薄的芯片可以在同等空間內(nèi)容納更多的電子元件,提高設(shè)備的集成度和性能。

便于封裝工藝

減薄后的晶圓在封裝過程中更容易進(jìn)行引線鍵合等操作。引線鍵合是將芯片上的電極與封裝引腳連接起來的重要工藝步驟,晶圓減薄后,電極與引腳之間的距離縮短,使得鍵合線可以更短、更穩(wěn)定,降低了信號傳輸?shù)难舆t和損耗,提高了芯片的性能和可靠性。

對于一些先進(jìn)的封裝技術(shù),如晶圓級封裝(WLP)和三維封裝(3D Packaging),晶圓減薄是實現(xiàn)這些封裝技術(shù)的關(guān)鍵步驟之一。這些封裝技術(shù)可以進(jìn)一步提高芯片的集成度和性能,同時降低成本。

提高散熱性能

增加熱傳導(dǎo)效率

芯片在工作過程中會產(chǎn)生大量的熱量,如果不能及時有效地散熱,會導(dǎo)致芯片溫度升高,影響芯片的性能和可靠性。減薄后的晶圓可以減少熱阻,提高熱傳導(dǎo)效率,使芯片產(chǎn)生的熱量能夠更快地散發(fā)出去。

例如,在高功率電子設(shè)備中,如服務(wù)器、顯卡等,散熱問題尤為重要。通過減薄晶圓,可以有效地降低芯片的工作溫度,提高設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。

便于散熱設(shè)計

減薄后的晶圓可以為散熱設(shè)計提供更多的空間和可能性。例如,可以在芯片背面直接安裝散熱片或采用其他散熱技術(shù),如熱管、散熱風(fēng)扇等,提高散熱效果。

對于一些對散熱要求極高的應(yīng)用領(lǐng)域,如航空航天、軍事等,晶圓減薄是滿足散熱需求的重要手段之一。

降低成本

減少材料消耗

晶圓減薄可以減少芯片制造過程中的材料消耗。晶圓是由硅等半導(dǎo)體材料制成的,價格較高。通過減薄晶圓,可以在相同直徑的晶圓上制造更多的芯片,從而降低每個芯片的材料成本。

此外,減薄后的晶圓在運輸和存儲過程中也可以節(jié)省空間和成本。

提高生產(chǎn)效率

晶圓減薄可以提高芯片制造的生產(chǎn)效率。在芯片制造過程中,晶圓的厚度會影響到一些工藝步驟的時間和效率。例如,在光刻、刻蝕等工藝中,減薄后的晶圓可以減少光線的散射和反射,提高工藝精度和效率。

同時,減薄后的晶圓在測試和封裝過程中也可以更快地進(jìn)行操作,提高生產(chǎn)效率。

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原文標(biāo)題:晶圓為什么要減薄?

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