先進(jìn)封裝技術(shù)正成為汽車芯片的主流選擇與先進(jìn)封裝清洗介紹
傳統(tǒng)汽車向智能電動(dòng)汽車的轉(zhuǎn)型需經(jīng)歷“新四化”的變革過程，即電動(dòng)化、智能化、聯(lián)網(wǎng)化和共享化?！靶滤幕闭偈箚诬嚨男酒昧亢统杀敬蠓仙瑐鹘y(tǒng)汽車單臺(tái)芯片成本約300美元，而電動(dòng)汽車的單臺(tái)芯片成本為600美元，L3及以上級(jí)別的單臺(tái)芯片成本則超過1000美元，部分達(dá)2000美元以上。
汽車芯片市場(chǎng)不斷增長(zhǎng)的同時(shí)，“新四化”也對(duì)汽車芯片本身提出了更高要求，例如主控芯片需要更高的算力，功率器件和MCU需要更低功耗和更高可靠性等。為滿足這些要求，先進(jìn)封裝技術(shù)正成為汽車芯片的主流選擇。
另一種先進(jìn)
提及先進(jìn)封裝，臺(tái)積電的CoWoS和InFO、三星的X-Cube以及英特爾的EMIB等晶圓級(jí)封裝是如今最為人所熟知的方案。在Chiplet熱潮的帶動(dòng)下，這些晶圓級(jí)封裝技術(shù)扶持著逼近極限的摩爾定律繼續(xù)向前，巨大的市場(chǎng)機(jī)遇面前，傳統(tǒng)的封測(cè)廠商也開始鉆研晶圓級(jí)技術(shù)，意圖分一杯羹。
然而，所謂的先進(jìn)封裝技術(shù)是指某個(gè)時(shí)期的技術(shù)體系革新，不應(yīng)僅僅局限于高端芯片和先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用。如果晶圓級(jí)封裝用來“瞻前”，那么也需要有另一種先進(jìn)封裝技術(shù)用來“故后”。在近期剛剛結(jié)束的Semicon China 2023上，Manz集團(tuán)（亞智科技）帶來的FOPLP整廠解決方案，或許正是先進(jìn)封裝技術(shù)“故后”的最佳選擇之一。
Manz集團(tuán)亞洲區(qū)研發(fā)部協(xié)理李裕正博士在接受集微網(wǎng)采訪時(shí)，便以汽車芯片為例提到了傳統(tǒng)封裝技術(shù)所面臨的問題，和板級(jí)封裝技術(shù)帶來的機(jī)遇。
一臺(tái)智能電動(dòng)汽車可能需要用到1000~2000顆芯片，其中大部分芯片都是電源控制、IGBT和MOSFET等電源類器件。汽車上的電源類器件過去通常采用wire bond（打線）的封裝方式，但近年來這種傳統(tǒng)技術(shù)正逐漸面臨瓶頸，汽車芯片廠正尋求新的先進(jìn)封裝技術(shù)以縮短線路路徑，增強(qiáng)線路導(dǎo)電性等。因此，F(xiàn)C、BGA、板級(jí)Fan-out和晶圓級(jí)Fan-out等技術(shù)開始進(jìn)入汽車芯片廠商的視野。
不過，隨著整車廠在價(jià)格上的內(nèi)卷越來越嚴(yán)重，汽車芯片廠也不得不順應(yīng)趨勢(shì)，對(duì)成本控制也開始越發(fā)嚴(yán)苛。李博士表示，在FC、BGA、板級(jí)Fan-out（FOPLP）和晶圓級(jí)Fan-out（FOWLP）中，板級(jí)Fan-out封裝相比FC、BGA以及晶圓級(jí)Fan-out封裝都有著不同程度的成本優(yōu)勢(shì)，甚至比傳統(tǒng)的QFN封裝方案還要低20%，因此在汽車芯片從傳統(tǒng)封裝切換至先進(jìn)封裝方案時(shí)，板級(jí)Fan-out技術(shù)有望捕獲更多的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。
目前，F(xiàn)an-out封裝在整個(gè)先進(jìn)封裝的市場(chǎng)規(guī)模中所占份額僅有10%，板級(jí)方案又僅占整個(gè)Fan-out市場(chǎng)的10%，未來還擁有巨大的增長(zhǎng)空間。
先進(jìn)封裝清洗：合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。
水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對(duì)清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會(huì)作為一個(gè)長(zhǎng)期的使用和運(yùn)行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。
污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長(zhǎng)枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點(diǎn)、灰塵、塵埃等，這些污染物會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時(shí)焊點(diǎn)拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。
這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤(rùn)濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。
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以上為本公司一些經(jīng)驗(yàn)的累積，因工藝問題內(nèi)容廣泛，沒有面面俱到，只對(duì)常見問題作分析，隨著電子產(chǎn)業(yè)的不斷更新?lián)Q代，新的工藝問題也不斷出現(xiàn)，本公司自成立以來不斷的追求產(chǎn)品的創(chuàng)新，做到與時(shí)俱進(jìn)，熟悉各種生產(chǎn)復(fù)雜工藝，能為各種客戶提供全方位的工藝、設(shè)備、材料的清洗解決方案支持。
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