粘接是不同材料界面间接触后相互作用的结果,被粘物与粘料的界面张力、表面自由能、界面间反应等都会影响到粘接的效果。汉高电子事业部市场策略经理刘鹏在SEMICON China 2021接受采访时表示:“胶水的好与坏,还要看它用在什么地方,每个具体应用点有它自己的CTQ,能够达到这些CTQ的才是好的胶水。不过,我们认为胶水不一定分好胶水和坏胶水,只分合适的胶水和不合适的胶水。”

 

汉高电子事业部市场策略经理刘鹏

 

本次SEMICON China 2021上,作为半导体行业的粘合剂专家,汉高重点展示了其为实现系统性封装的先进封装技术、存储器内部芯片堆叠的加工技术、氮化镓和碳化硅技术、紧凑摄像头模组及推动3D摄像头模组粘接的智慧电子材料粘合剂解决方案。关于最新的解决方案,与非网记者和汉高技术专家进行了深入交流。

 

 

助力手机摄像头持续演化


近几年,智能手机快速发展,而摄像头是其中一项不可或缺的配置。单论后置摄像,逐步从双摄转向多摄,潜望式变焦摄像头以超高的分辨率变焦技术逐步演变为高端旗舰机的标配,超广角摄像、高清防抖功能和光学变焦技术也是多摄摄像头存在的优势。

 

从硬件结构来看,手机摄像头的组成结构主要有PCB板、镜头、镜筒、支架、滤波片、DSP、传感器等。复杂结构和高清像素对手机摄像头提出了更高的粘接要求。

 

“高清像素传感器比普通象素传感器大很多,这种比较大的传感器在粘接时会发生翘曲。为了解决翘曲问题,或者说解决它跟镜头匹配的问题,汉高专门开发出一系列的芯片粘接胶水【适用于快速固化后产生扁平翘曲 (-3~3μm)问题的LOCTITE ABLESTIK ABP 2042AA和适用于快速固化后产生笑脸翘曲问题 (-4~0μm)的LOCTITE ABLESTIK ABP 2043】来满足这个需求。” 刘鹏讲到,“后摄逐渐提出更多的光学功能,比如大光圈、夜景拍摄,会对摄像头模组组装中比较关键的工艺即镜头主动对准工艺,提出比较苛刻的精度要求和可靠性要求。针对这种要求,我们也有一系列解决方案——NCA2286系列产品,能够满足客户不同的精度要求、可靠性要求和设计性要求。”

 

此外,他补充到:“在摄像头模组中有更多的3D传感器,不停增加渗透率。比如苹果推出了Lidar,在iPad、iPhone上已经完成铺设,下一步可能会在新的iPhone上完成铺设,我们推测中国客户也会进一步紧跟苹果这个潮流,增加3D传感器的渗透率。所以汉高在2018年就跟一些主要关键模组厂合作,在这方面开发相对应的胶水。”

 

根据他的介绍,汉高的LOCTITE ABLESTIK ABP 8068TB芯片粘接胶便非常适用于不同基材表面的高导热应用,较高的银含量赋予它良好的导电导热性能,且具有优异的作业性、高粘接力及高可靠性,使之非常适用于发射传感器中的激光控制芯片的粘接。同时,由于支架内部为封闭区域,若粘接力与可靠性能不高,使得异物流入摄像头内部就有了可乘之机。针对这一问题,汉高推出了用于各种传感器上支架粘接的LOCTITE ABLESTIK NCA 2370B,其低温固化的特点并且针对各种基材具有出色的粘接力,有效避免异物流入内部,具有高可靠性。

 

更好地应对半导体先进封装


对于半导体生产而言,粘合剂同样是必不可少的。

 

首先看先进封装。芯片制造工艺走到5nm后,已经越来越难把更多的晶体管微缩放到同样面积的芯片上,因此先进厂商除了继续推进摩尔定律外,也需要思考其他的方式来制造更高效能的半导体芯片。

 

先进封装主要是指采用了非引线键合技术的封装,主要有Fan-out、Flip-Chip、Fan-inWLP、2.5D、3D封装,以及埋入式等封装技术。在众多封装技术中,倒装芯片技术的应用需求越来越广泛,随之而来的是对底部填充材料提出了更高的要求,既要确保保护盖或强化件与基材的良好粘合,又要减少芯片和封装体在热负荷下会发生翘曲的影响。

 

为此,汉高推出了专为倒装芯片器件而设计的毛细底部填充剂 LOCTITE ECCOBOND UF 9000AE、保护盖及强化件粘合剂 LOCTITE ABLESTIK CE3920以及用于功率IC和分立器件以满足更高散热需求的半烧结芯片粘接胶LOCTITE ABLESTIK ABP 8068TB12 。

 

随着设备集成化和小型化趋势愈发明显,半导体器件的体积也在压缩,或者单位面积上实现的功能更加强劲,高带宽存储器HBM是其中的代表。HBM是一种基于3D堆栈工艺的高性能DRAM,适用于高存储器带宽需求的应用场合。目前,这种堆叠工艺随着chiplet理念兴起应用的越来越多。

 

为了满足不断发展的芯片堆叠要求,更薄的晶圆是必不可少的,因此有效处理和加工25μm至50μm厚的晶圆就变得十分重要。汉高推出的非导电芯片粘接薄膜LOCTITE ABLESTIK ATB 100MD8,用于晶圆层压工艺或作为preform decal,专为用于堆叠封装的母子(多层)芯片而设计,稳定的晶圆切割和芯片拾取性能,适用于薄型大芯片应用,能够有效助力于当今存储器件的制作。

 

汉高电子事业部半导体技术经理沈杰表示:“传统芯片是用胶水去点胶或者画胶,再把芯片贴上去。薄膜的话是在晶圆背面贴膜,贴好之后再把晶圆切开变成一颗芯片,芯片在拾取过程中,下面就带了一个已经切好的跟它一样尺寸的薄膜,就可以通过热压的方式进行贴合,可以贴单颗或者贴多层。”

 

汉高电子事业部半导体技术经理沈杰

 

对此,他强调:“因为芯片四周留空越来越小,芯片厚度越来越薄,所以胶膜的需求大大提升。而且不光是传统胶膜,导电胶膜的量也越来越大。传统芯片胶会被胶膜逐渐替代掉。”

 

汉高的优势


在SEMICON China 2021上,我们能够看到提供胶水方案的企业并非只有汉高一家,但刘鹏认为汉高的一些优势是非常明显的。“首先,汉高本身胶水研发能力很强大,我们有遍布全球的研发中心,每个研发中心都有自己的特长,研发中心沟通起来没有任何障碍;其次,汉高拥有遍布全球的销售和技术支持网络,哪怕是开发出一个满足客户技术要求的胶水,我们还是要在客户真机上面或者客户样机上做测试,这些都需要汉高销售渠道和技术工程师在线下去帮助客户;第三点,汉高有非常稳定的供应链管理体系,同时它又很灵活,可以应对原材料采购危机,精准管控产品生产质量以及满足客户急单的生产需求。”他对此讲到。