半导体键合设备行业研究:先进封装高密度互联推动键合技术发展,国产设备持续突破.pdf

  • 上传者:一***
  • 时间:2025/03/06
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半导体键合设备行业研究:先进封装高密度互联推动键合技术发展,国产设备持续突破。半导体封装技术不断发展,键合种类多元。键合(Bonding)是通过物理或化学的方法将两片表面光滑且洁净的 晶圆贴合在一起,以辅助半导体制造工艺或者形成具有特定功能的异质复合晶圆。键合技术有很多种,通常根 据晶圆的目标种类可划分为晶圆-晶圆键合(Wafer-to-Wafer,W2W)和芯片-晶圆键合(Die-to-Wafer,D2W); 根据键合完成后是否需要解键合,又可分为临时键合(Temporary Bonding)和永久键合(Permanant Bonding)。

传统封装方式主要为引线键合,实现电气互联。传统封装需要依靠引线将晶圆与外界产生电气连接。将晶圆切 割为晶粒后,使晶粒贴合到相应的基板架上,再利用引线将晶片的接合焊盘与基板引脚相连,实现电气连接, 最后用外壳加以保护。2024年我国引线键合机进口市场空间约6.18亿美元,海外K&S(库力索法)、ASM为半 导体键合机龙头,国内奥特维等积极突破中。

先进封装追求高密度互联,热压键合、混合键合为未来趋势。后摩尔时代下封装追求更高的传输速度、更小的 芯片尺寸,键合技术经历了从最初通过引线框架到倒装(FC)、热压粘合(TCP)、扇出封装(Fan-out)、混 合封装(Hybrid Bonding)的演变,追求更快的互联速度。混合键合仅需要铜触点,能够实现更高密度互联,工 艺难点主要在于光滑度、清洁度和对准精度,先进HBM/NAND将陆续全面导入混合键合。根据BESI,2030年混 合键合设备需求有望达28亿欧元,约200亿人民币。

先进封装下晶圆变薄,临时键合&解键合应运而生。晶圆减薄工艺成为先进封装的核心工艺,超薄晶圆的诸多 优点直接推动3D堆叠层数提高。在一些先进的封装应用中,需要将晶圆减薄至10μm以下,晶圆减薄工艺需要引 入临时键合、解键合以提供机械支撑。

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