晶圓凸塊與UBM
焊料凸塊、銅柱、金凸塊,支援完整的UBM堆疊 — SnAg、SAC、AuSn合金。
概述
晶圓凸塊和UBM是先進封裝互連技術的關鍵環節。GINECHIP提供完整的晶圓凸塊和UBM服務,支援從標準焊料凸塊到精細間距銅柱凸塊的各種技術,滿足倒裝晶片和3D堆疊封裝的需求。
我們提供業界領先的品質和精度,確保凸塊和UBM結構的完整性和可靠性。
凸塊技術
焊料凸塊(SnAg/Cu、SnAg、SAC305)
在Cu UBM上電鍍焊料凸塊。間距130–250μm。凸塊高度50–120μm。無鉛SAC305和SnAg成分。用於標準倒裝晶片組裝的批量回焊。高產量。200mm和300mm晶圓。符合RoHS。
銅柱凸塊
電鍍Cu柱(20–60μm高度)帶SnAg焊料帽(10–30μm)。間距40–80μm。優異的載流能力和導熱性。細間距倒裝晶片和3D堆疊。細間距無焊料橋接。200mm和300mm。
金柱凸塊
熱超聲打線鍵合金凸塊。間距 > 60μm。凸塊直徑40–80μm。用於光電子、LED和GaAs器件組裝。Au焊盤無需UBM。製程溫度 < 150°C。小批量和原型製作的經濟方案。
微凸塊(Cu/SnAg,10–55μm間距)
用於3D-IC和晶粒到晶圓堆疊的超細間距Cu/SnAg微凸塊。間距10–55μm。凸塊直徑5–25μm。精密電鍍,高度均勻性 < ±1μm。兼容熱壓鍵合。用於HBM、小晶片集成和中介層堆疊。
UBM疊層選項
凸塊下金屬層(UBM)提供了黏附層、擴散阻擋層和潤濕層,是晶圓凸塊可靠性的基礎。我們的UBM服務支援多種金屬疊層組合,可根據您的凸塊類型和應用需求進行最佳化。
Ti/Cu 濺鍍晶種層
濺鍍Ti黏著層(500Å–1000Å)搭配Cu晶種層(3000Å–8000Å),用於電鍍法形成凸塊與RDL。接觸電阻低。對SiO₂、SiN與聚醯亞胺鈍化層具優異附著力。為Cu柱與焊料凸塊製程之標準晶種層。適用於200mm與300mm晶圓。
Ti/Ni/Cu 阻障層疊層
Ti黏著層、Ni擴散阻障層與Cu晶種層疊構,可阻擋UBM介面處Sn-Cu介金屬化合物生長。Ni厚度0.5–3μm。可延長凸塊在熱循環與電遷移應力下的可靠性。適用於大電流與高溫應用。
Cr/Cu/Au 疊層
Cr黏著層(200Å–500Å)搭配Cu(1–3μm)與Au(0.3–1μm)覆蓋層。可支援金柱與金球凸塊,無需額外電鍍。為RF、MEMS與光電元件組裝提供耐腐蝕、無助焊劑製程。
TiW/Au 疊層
濺鍍TiW阻障層(1500Å–3000Å)搭配Au覆蓋層(0.5–2μm),可於高溫操作下抵抗擴散。為GaAs與化合物半導體元件之標準UBM,適用於需可打線且抗氧化的接觸墊。
化學鍍鎳金(ENIG)
化學鍍Ni(3–8μm)搭配浸鍍Au閃鍍層(0.05–0.15μm),可選擇性沉積於外露的Al或Cu焊盤,無需濺鍍或光刻。為焊球與柱凸塊UBM提供較低設備成本的方案,適用於大量、成本敏感的生產。
Al/NiV/Cu 疊層
濺鍍NiV阻障層(0.3–0.8μm)搭配Cu覆蓋層(1–5μm),直接施加於Al焊盤上——為與晶圓代工廠相容之標準UBM,用於覆晶凸塊,無需額外的底金屬蝕刻或開孔步驟。廣泛用於Al I/O上的焊料凸塊與Cu柱。
鍵合製程流程
進料準備
進料檢驗與表面準備:檢查晶圓品質,清潔表面。
UBM沉積
UBM沉積:濺鍍沉積黏附層、擴散阻擋層和潤濕層。
光刻圖案化
光刻圖案化:塗佈光阻,曝光和顯影UBM/凸塊圖案。
凸塊形成
凸塊形成:電鍍焊料或銅柱、剝離光阻、蝕刻UBM。
回焊與檢測
回焊與檢測:焊料回焊、AOI檢測、電性測試。
典型應用
用於CPU、GPU、FPGA和高速SerDes的銅柱和焊料凸塊倒裝晶片互連。低電感(< 0.1nH)和低電阻路徑。相比打線接合,改善供電和信號完整性。
用於HBM晶粒到晶粒和晶粒到晶圓堆疊的超細間距(10–40μm)Cu/SnAg微凸塊。矽通孔(TSV)兼容。超薄晶粒處理(< 50μm)。< 280°C熱壓鍵合。
用於CMOS圖像傳感器(CIS)倒裝晶片組裝的細間距焊料凸塊和銅柱。背面照明(BSI)傳感器的低溫鍵合。大尺寸傳感器的高互連密度。
用於RFIC、mmWave PA/LNA和天線封裝的金凸塊和銅柱。> 20GHz應用的低寄生電感。Au-Au熱壓鍵合實現最低損耗。兼容GaAs和GaN-on-SiC。
用於LED倒裝晶片和Micro-LED顯示器組裝的金凸塊。高導熱性用於散熱。細間距能力用於高分辨率顯示器。兼容GaN-on-Sapphire和GaAs。
可靠性測試
環境可靠性測試包括溫度循環(-55°C至+150°C)、高溫儲存(150°C/1000小時)和機械衝擊,均按照JEDEC和MIL-STD標準進行。
品質保證
我們的計量實驗室維持ISO 17025認證,配備先進的分析設備。每批UBM和凸塊產品都經過全面的品質驗證,包括膜厚量測、黏著力測試和表面分析。