這些年，隨著5G的發(fā)展。電動(dòng)汽車、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計(jì)算、砷化鎵、氮化鎵、碳化硅等非硅半導(dǎo)體材料備受關(guān)注。新材料、下游終端的研發(fā)和應(yīng)用也逐漸受到關(guān)注。芯片生產(chǎn)線數(shù)量的增加，顯示密封和檢測(cè)行業(yè)的市場(chǎng)空間非常大。給企業(yè)帶來(lái)了很多機(jī)遇，但也面臨很多挑戰(zhàn)。目前國(guó)內(nèi)密封和檢測(cè)產(chǎn)業(yè)鏈尚未完善，對(duì)國(guó)外設(shè)備和材料的依賴性較強(qiáng)，設(shè)備和材料的國(guó)內(nèi)化水平有待提高。從去年的中興事件到今年的華為事件，國(guó)內(nèi)企業(yè)都感受到芯片自給自足的重要性，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的必要性和緊迫性。

激光技術(shù)在先進(jìn)包裝領(lǐng)域的應(yīng)用

1.激光鍵合技術(shù)

目前常用的鍵合技術(shù)有:共熔鍵合技術(shù)和陽(yáng)極鍵合技術(shù)。共熔鍵合技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于制造各種MEMS器件，如壓力傳感器、微泵等。，需要在襯底上鍵合機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)。硅熔融鍵合主要用于SOI技術(shù)，如Si-SiO2鍵合和Si-Si鍵合，但這種鍵合方式需要較高的退火溫度。陽(yáng)極鍵合不需要高溫，但需要1000-2000V的強(qiáng)電場(chǎng)才能有效鍵合。這種強(qiáng)大的電場(chǎng)會(huì)影響晶圓的性能。因此，許多研究人員引入了激光輔助鍵合的鍵合方式，其原理是將脈沖激光聚焦在鍵合界面上，利用短脈沖激光的局部熱效應(yīng)實(shí)現(xiàn)局部加熱鍵合。這種鍵合方式有很多優(yōu)點(diǎn)，比如沒(méi)有壓力，沒(méi)有高溫殘余應(yīng)力，沒(méi)有強(qiáng)電場(chǎng)干擾。

由于晶片尺寸的厚度逐漸增大和變薄，晶片在流動(dòng)過(guò)程中容易碎片化，因此引入了載體層。將薄晶片與載體層結(jié)合，以防止晶片在流動(dòng)過(guò)程中損壞。與其他拆卸鍵相比，激光拆卸鍵可以使用聚酰亞胺作為鍵和劑。這種方法可以承受400℃以上的溫度，而一般的鍵合劑在200℃時(shí)會(huì)變性，這使得一般的鍵合劑在高溫和低溫循環(huán)時(shí)失效。由于激光拆卸和鍵合技術(shù)需要將激光作用于載體和晶片之間的粘合劑，因此載體需要能夠通過(guò)相應(yīng)波長(zhǎng)的激光器。目前，紫外線激光被廣泛使用，載體是玻璃晶片襯底。激光拆卸和鍵合技術(shù)主要用于剝離各種薄硅晶片。

2.激光開(kāi)槽技術(shù)

如采用傳統(tǒng)刀輪切割方案，在刀輪切割時(shí)，如采用傳統(tǒng)刀輪切割方案，在低-k層易出現(xiàn)邊緣塌陷、卷翹、剝落等不良現(xiàn)象；采用無(wú)接觸激光加工方案，可有效避免上述問(wèn)題。

光點(diǎn)通過(guò)光路系統(tǒng)對(duì)材料表面進(jìn)行聚焦，形成特定形狀，達(dá)到特定槽型；先進(jìn)的激光冷加工工藝，利用超快激光的高峰功率，將材料從固態(tài)直接轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，大大降低了熱影響區(qū)。

3.良好的激光切割技術(shù)

激光改性切割工藝適用于硅、碳化硅、藍(lán)寶石、玻璃、砷鎵等材料。通過(guò)將激光束聚焦在晶圓襯里底層內(nèi)部，通過(guò)掃描形成切割的內(nèi)部改性層，再通過(guò)切割刀或真空裂片破壞鄰近顆粒。切割過(guò)程中的激光改良

激光切割的激光切割寬度幾乎為零，有助于減小切割路面的寬度；材料內(nèi)部的變質(zhì)可抑制切割片的產(chǎn)生，不需要涂層清洗。在切割過(guò)程中，采用DRA自動(dòng)對(duì)焦，實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)焦點(diǎn)，保證激光對(duì)焦改性切割改性層深度一致。

4.TGV技術(shù)

TGV技術(shù)是通過(guò)在芯片和芯片之間制造垂直電極，從密封腔內(nèi)垂直引出電信號(hào)的一種過(guò)程。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于氣密性、電氣性能、包裝兼容性、一致性、可靠性等領(lǐng)域，是MEMS設(shè)備微型化、高度集成的有效途徑。