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06-18
——新技术、新工艺、新材料、新装备——新闻链接： 1. ChipChina：聚焦新基建，核心机遇 2. ChipChina：先进封装崛起挑起集成电路发展重担 3. 中芯科技：集成电路制造光刻机发展趋势与技术挑战 4. 中芯科技：集成电路应用技术创新发展 5. 中芯科技：半导体工艺支撑的生态与活力供应链 SiSC编辑部 2020年6月10日，苏州金鸡湖会议中心——ACT国际主办、重庆两江半导体研究院（CSEMI）、无锡国家集成电路设计基地WXICC协办的“晶芯研讨会系列”“（大会成功举办，得到了环芯谷物、晶方科技、佩顿科技、SICIA、云天半导体五家单位的大力支持；同时，我们也感谢众多优秀企业对本次研讨会的赞助。
会议吸引了众多观众的关注。
现场聚集了近百人，整个会议的上座率很均衡。
他们是来自封测厂、材料原厂、设备原厂、系统厂、IC设计等公司的管理人员。
此外，作为本届STcon七大峰会之一，来自半导体、化合物半导体、SMT、视觉系统、工业AI等领域的数十家企业齐聚现场，共同探讨展示的同时，也吸引了观众驻足询问。
交流、洽谈气氛十分活跃，前所未有。
本次晶芯研讨会围绕“超越摩尔定律的三维封装”主题，共组织了12场专业演讲，分别围绕1）存储器、射频模块和（光学）传感器的封装，2）三维先进技术立体互连，3）如何利用新材料和新工艺提高先进封装的良率，先进封装设备和仪器中隐藏的精密控制技术，4）如何解决半导体清洁环境中的静电问题，以及5 ）中国半导体制造发展趋势。
该主题进行了深入讨论。
图 1. CHIPChina 演讲嘉宾、SiSC 编委会特邀嘉宾和赞助商阵容强大。
整个会议由工业科学研究院执行院长、武汉大学微电子学院副院长刘胜教授主持。
刘教授幽默风趣，驾驭局面灵活。
会议主题围绕“新技术、新工艺、新材料、新装备”。
图2、武汉大学微电子学院副院长刘胜教授担任主持人。
首先，以晶圆级封装和光器件封装着称的国内先进封装先锋企业苏州晶方半导体科技有限公司副总经理刘红军发表了题为“《先进封装在光学传感器的应用》”的演讲。
刘总指出，随着移动通信、物联网、人工智能等技术的快速发展，越来越多的产品需要使用基于集成电路的传感器，其封装要求在尺寸、功耗等方面提出了新的挑战和成本。
为了满足这一要求，晶圆级封装作为一种中端技术，结合了前端工艺的尺寸微缩能力和后端工艺的成本优势，为设计公司提供了一种新的封装方式。
随着技术的发展，晶圆级封装技术也正在向高集成度和三维堆叠方向发展，成为半导体发展的重要组成部分。
图3.苏州晶方副总裁刘红军@《先进封装在光学传感器的应用》；会后将作重点专题报告。
江阴长电先进封装有限公司技术开发副总监陈东先生从当前流行的技术“晶圆级扇出封装”（WLFO）入手，重点介绍了三种类型：常规扇出型、堆叠型型、高密度。
扇出封装技术的类型，包括技术特点、优点、应用、不同的实现方法以及优缺点比较。
本次演讲还将介绍国内外扇出封装技术的发展现状，以及扇出封装技术的发展趋势。
图4.江阴长电科技发展副总监陈东先生@《晶圆级扇出型封装技术》；会后将作专题报告。
在报告中，日月光集团副经理Loi Lazaro先生引用了Yole关于2017年MEMS市场的数据。
可见，消费电子仍将是未来几年MEMS器件增长最快的应用市场，其次是汽车电子和医疗电子。
MEMS器件的封装非常复杂，一般采用传统封装技术与定制方法相结合。
它对基板/框架、布线和塑料封装三类材料有严格的要求。
未来MEMS器件性能与成本之间的平衡将取决于MEMS设计、制造技术和创新封装技术。
对于日月光来说，MEMS封装的变化体现在以下几点：1）在同一个封装中集成多个MEMS器件，包括加速度计、磁力计、陀螺仪/控制器等； 2）集成CMOS逻辑芯片、存储器、MEMS、无源元件、电池等的异构集成已成为系统级MEMS器件的关键方法； 3）安全要求； 4）引入多功能封装方法，如多层堆叠以降低成本和器件尺寸、异构集成等； 5）引入WLP和更先进的封装形式，结合WLP和3D互连方法（TSV、TGV），以获得更小的封装尺寸、更好的电气互连和更可观的成本。
这样，MEMS器件封装将迎来一场技术革命，从FC到SiP再到未来基于TGV互连技术的3D WLCSP。
图 5. Loi Lazaro 先生，ASE 集团副经理@《SIP传感器封装测试技术》。
随着摩尔定律发展放缓，先进封装正朝着以三维晶圆级封装技术为核心的先进系统集成方向发展；因此，TSV穿硅通孔、扇出封装FO、3DIC堆叠技术发展迅速，在先进的系统集成产品应用中占据核心地位。
厦门云天半导体科技有限公司创始人于大全教授在题为《射频模块的系统级封装技术进展》的报告中指出：射频前端模块是5G通信的核心，市场对小型化需求迫切；由于集成器件数量众多、种类繁多，不仅需要综合应用多种先进封装技术，还需要开发新技术，而5G SiP技术就是我们今天关注的最新技术。
图6.厦门云天创始人于大全教授@《射频模块的系统级封装技术进展》在线报告；会后将作重要专题报告。
电子产品集成度的提高导致芯片厚度超薄。
对于存储芯片的封装来说，芯片尺寸、芯片厚度、堆叠数量都会成为其技术发展的制约因素，并会造成产品的可靠性问题。
佩顿科技（深圳）有限公司首席技术官何洪文博士在题为《存储封装技术现状及挑战》的报告中，对存储芯片封装技术（包括薄型化、堆叠化、和翘曲控制）。
和预测。
图7.刘胜教授为佩顿科技何宏文博士颁发CHIPChina荣誉证书；会后将作重要专题报告。
封装工艺中的互连技术采用W/B、D/B、凸块、TSV、键合/脱键合等技术。
先进封装对互连技术提出了新的要求，包括低温工艺、高良率、晶体圆形、无应力、扇出以及替代混合键合工艺的引入。
今天，苏斯贸易（上海）有限公司总经理龚力博士介绍了一种新的互连方法——KlettWelding，它类似于半导体外延工艺中的纳米金属管。
在题为《纳米金属管在三维互连上的应用》的报告中，龚博士介绍了通过掩膜/粘合/曝光/去除形成纳米金属线，然后将生长有纳米金属线的两个表面相互插入，形成稳定的互连结构，实现直接键合目的。
图8.上海苏思总经理巩莉博??士@《纳米金属管在三维互连上的应用》。
如何提高先进封装的生产良率是引入新材料的必然途径之一。
如今，业界对新材料的关注度超过了设备。
在题为《工业粘合剂如何助力半导体先进封装》的报告中，好乐紫外科技贸易（上海）有限公司总经理邵建一博士简要介绍了工业胶水对工业胶水在Underfill、EMI屏蔽、导热等应用领域的影响。
以及导电芯片贴装、WLP、框架填充和 MEMS。
新的要求和挑战。
例如，对于WLP先进封装胶来说，新材料要解决以下问题：如何在超薄层上获得超黑材料，以及如何从低粘度材料获得高遮光效果，这两个问题都是必需的。
权衡；此外，超薄层固化、极低的收缩率、CTE 和排气等等。
对于WLP沟槽填充，Hoile公司也有相应的解决方案。
图9.上海好乐总经理邵建一博士@《工业粘合剂如何助力半导体先进封装》。
作为焊接设备和焊接工艺的领先者，BTU国际销售与服务经理戴伟先生在题为《抑制薄形基板在回流焊过程中产生的翘曲》的报告中指出，封装正在向更薄、更小的铜柱方向发展，这势必会阻碍铜柱的发展。
带来负载板的翘曲率以及芯片与载板之间的CTE匹配问题。
为此，BTU主推TrueFlat技术，可以有效抑制回流焊过程中载板的翘曲变形，从而提高焊接质量。
图 10.戴伟先生，BTU 销售和服务经理@《抑制薄形基板在回流焊过程中产生的翘曲》。
作为一家历史悠久的专注于精密运动的公司，Aerotech的产品涵盖高性能驱动控制、高精度运动平台和定制化成套设备。
其驱动控制产品和精密平台广泛应用于半导体领域。
此次Karamatsu经理主要介绍了Erodek的半导体解决方案，包括EUV光刻机、直写光刻机、光学检测、划片、蚀刻和键合等。
图11. Aerotech Karamatsu经理@《半导体行业应用中运动控制技术的挑战》。
洁净室中的组件、设备甚至墙壁或地板上随时可能产生静电荷。
有了静电荷，就会出现静电吸附，从而导致洁净室的洁净度下降。
因此，吸附在器件上的灰尘成为击穿中心，会降低器件的绝缘性能。
粒度是洁净室中另一个最重要的指标。
颗粒数量的增加会加剧静电吸附现象。
深圳科事德副总裁李兴军先生从质量控制、提高产品良率、改善生产环境的角度出发，提出了利用FFU+ION和空间离子棒实现高等级洁净室ESD和ESA控制的解决方案和半导体工艺设备。
，控制空间静电值在V以下，控制空间静电消除时间在60S以内。
图12. 深圳凯时德副总裁李兴军先生@《封装洁净车间静电及微尘智能管控》。
现代制造业正逐步走向智能化。
通过收集、分析和追溯生产数据，使生产控制更加到位。
厦门摩尔元件高级行业顾问杨红军先生揭秘了半导体封装行业工厂如何实现数字化转型。
具体表现为： 1）在AGV、机器人、自动化的基础上，利用ERP、MES、SCADA等手段，实现工厂内部数据和流程的信息化、数字化； 2）打通供应链，与供应商沟通，与客户建立紧密的协作体系，可以使用的信息工具包括SRM、CRM、LES等； 3）最后，通过工业互联网、大数据BI等手段实现内外部智能互联，建立满足包装企业需求的决策分析平台。
摩尔元件为封装测试行业提供的半导体套件可以对芯片的正反方向进行三维溯源。
此外，数字化转型对交付、供应链、产品类型和产品质量提供不同程度的支持，包括优化订单分拣、数据共享以移动供应链、多级产品工艺配置（这对于WLP和SiP尤其重要） ）、以及生产前的产品缺陷预警；通过客户反馈的结果，数字化转型的直接效果是制造工艺、生产时间和成本都得到了改善。
图13.摩尔定律高级行业顾问杨红军先生@《摩尔云赋能半导体封装数字化转型》。
最后，欢心骨屋创始人罗时洲博士做了题为“《年中国半导体制造业的挑战与契机》”的行业报告。
总结以下几点：1）5G、AI、IoT将成为2020年后市场驱动力，其应用分别体现在射频与基带、通信与消费电子、内存DRAM/3D NAND FLASH； 2）当今的汽车电子普遍存在核心短缺的问题。
除了疫情等外部因素外，其他基于成熟的0.15um、40nm工艺的电源管理芯片、物联网等新兴应用也占据了部分产能。
此外，核心短缺也是行业结构性原因造成的，比如产品验证周期长； 3）缺芯现象引发人们对国内几大代工巨头产能的关注。
例如，中芯国际产能以8英寸为主，略高于联华电子和Vanguard，但比台积电小很多。
12英寸产能远小于联电和台积电。
为此，中芯国际将酝酿一系列扩产、扩产计划。
图14. 欢心骨屋创始人罗时洲博士@《年中国半导体制造业的挑战与契机》。
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