I. Nodos críticos dentro das estruturas de interconexão de alta densidade
Uma protuberância refere-se à pequena estrutura saliente na superfície do chip, posicionada entre os pads de I/O do chip e as estruturas de ligação externas.Estabelece uma interligação elétrica entre o chip e os substratos.Em aplicações como embalagens de flip chip, embalagens de nível de wafer, bem como embalagens 2.5D e 3D, os solavancos não apenas realizam condução elétrica,Mas também de apoio mecânico., dissipação de calor e fiabilidade operacional a longo prazo dos dispositivos embalados.
Um micro-bump é uma variante reduzida e de maior densidade de colisões convencionais.Em comparação com os inchaços normais, os micro-bumps impõem requisitos mais rigorosos em matéria de precisão de fabrico, precisão de alinhamento e desempenho de inspecção não destrutiva.
Esquema estrutural: Bump versus Micro-bump para embalagens de semicondutores
Do ponto de vista da inspecção, a tarefa principal vai muito além da simples verificação da presença ou ausência de protuberâncias.É mais crítico verificar se cada ponto de ligação está posicionado com precisão com morfologia geométrica estável, bem como para identificar defeitos latentes que possam comprometer os processos de ligação subsequentes e a fiabilidade a longo prazo do dispositivo.
No trabalho de inspecção de rotina, os defeitos predominantes se dividem em quatro grandes categorias: as anomalias posicionais incluem deslocamento de colisões, desalinhamento e colisões em falta; os defeitos morfológicos cobrem o colapso,Deformação e altura de solavanco inconsistenteAs falhas relacionadas com a ligação consistem em pontes, ligação insuficiente e riscos de contacto insuficientes; as falhas internas referem-se principalmente a vazios, rachaduras e inclusões.Inclusões e defeitos localizados em áreas ocultas só podem ser identificados de forma eficaz através da capacidade de imagem penetrante não destrutiva da tecnologia de raios-X..
Em termos de categorias de defeito, a inspecção de colisões tem algumas semelhanças com a inspecção BGA convencional, mas a dificuldade de detecção real é substancialmente maior.Em termos de dimensões típicas, as tradicionais bolas de solda BGA medem centenas de micrômetros de diâmetro, enquanto os solavancos regulares são reduzidos para 80 ‰ 150 μm e os micro-lavancos são ainda miniaturizados para apenas 10 ‰ 40 μm.O contínuo encolhimento do tamanho e do tom das características cria pequenos vazios, irregularidades das bordas e variações morfológicas locais extremamente suscetíveis de serem obscurecidas pelo ruído da imagem, flutuações da escala de cinzas e efeitos de sobreposição estrutural.
Comparação dimensional entre três modos de interconexão de interface
II. Inspecção coordenada hardware-software: olhar para o mundo microscópico
Nestas escalas em miniatura, os sistemas de inspecção devem fazer mais do que apenas confirmar a existência de defeitos;Devem representar de forma fiável as anomalias na escala micrométrica para uma identificação eficaz.Tomando como exemplo um defeito de 10 micrões: para produzir uma cobertura de cerca de 5 pixels na imagem capturada para um reconhecimento estável, o sistema necessita de uma precisão de um único pixel de 2 μm por pixel.Isto exige equipamento de inspecção com ampliação aprimorada e resolução espacial superior.
Tais exigências rigorosas colocam encargos mais pesados sobre o desempenho de imagem do hardware.A maior ampliação estreita o campo de visão único, o que tende a diminuir a produtividade global da inspecção, ao mesmo tempo em que aumenta a precisão de posicionamento e a qualidade de colagem da imagem.o tamanho do ponto focal da fonte de raios-X contribui diretamente para o desfoque geométricoOs pontos focais excessivamente grandes obscurecerão pequenos vazios e irregularidades de borda durante o processo de imagem.Estabilidade do estágio e precisão de posicionamento de repetição determinam coletivamente a clareza e consistência das imagens finais capturadasConsequentemente, os clusters de algoritmos só podem oferecer desempenho total quando os dados de imagem em bruto de alta qualidade são fornecidos pelo sistema de hardware front-end.
Auto-desenvolvido 160kV Open X-ray Fonte da Unicomp
Para responder a estas exigências técnicas, a Unicomp continuou a avançar na investigação e desenvolvimento conjuntos de hardware básico e algoritmos inteligentes.A fonte de raios-X aberta de 160 kV desenvolvida pela empresa alcança um tamanho mínimo do ponto focal de 0.8 μm, estabelecendo uma base sólida de hardware para a imagem de microestruturas durante a inspecção de raios-X a nível de wafer.A Unicomp construiu um portfólio de produtos abrangente que abrange diversos cenários de aplicação para atender aos requisitos sofisticados de alta precisão de inspecção de raios-X a nível de wafer.
Paralelamente, a Unicomp investiu constantemente no desenvolvimento de tecnologias de processamento de imagem de IA, como o algoritmo UEX de denosificação de super-resolução e o algoritmo de melhoria do contraste iHDR.O algoritmo UEX suprime o ruído da imagem e melhora a distinção de pequenas estruturasO algoritmo iHDR reforça zonas de contraste fraco e detalhes de borda, permitindo uma identificação e avaliação mais fáceis de vários defeitos, incluindo vazios,anormalidades nas bordas e variações morfológicas locais.
Sinergia de hardware habilitada pela matriz de algoritmos
Para a inspeção por raios-X a nível de wafer, visando estruturas ultrafinas e complexas, como protuberâncias em cenários avançados de embalagem,O desempenho confiável da inspecção decorre da sinergia sistemática entre os módulos de imagem front-end, estabilidade mecânica, algoritmos de processamento de imagem e motores inteligentes de avaliação de defeitos.
III. Perspectivas para o futuro
A inspecção de colisões serve apenas como um ponto de entrada que reflete o refinamento contínuo da tecnologia de inspecção por raios-X a nível de wafer.exigências de inspecção comparáveis estendem-se a numerosas estruturas interligadas e laminadas, incluindo camadas de redistribuição (RDL), interfaces de colagem e interpostos de embalagens.Os relatórios de investigação da indústria relevantes indicam que o mercado mundial de embalagens avançadas atingiu cerca de 46 mil milhões de USD em 2024 e deverá ultrapassar os 79 mil milhões de USD.4 mil milhões até 2030. O mercado da tecnologia Flip Chip deverá crescer de 38,14 mil milhões de USD em 2026 para 54,48 mil milhões de USD em 2031,O mercado de equipamentos de inspecção por raios-X eletrónicos e semicondutores deverá atingir os 772 USD.8 milhões até 2029.
De ligações verticais a ligações interfaciais,As alterações envolvem não só a diminuição das dimensões dos objetivos de inspecção, mas também uma mudança no foco central do controlo de qualidade para embalagens avançadasNo futuro, a inspecção por raios-X a nível de wafer será confrontada com defeitos menores, estruturas mais sofisticadas e especificações de consistência mais rigorosas.A sinergia hardware-software irá evoluir para uma capacidade fundamental fundamental que sustenta a evolução dos procedimentos de inspecção nos processos avançados de embalagem.
