文档重点强调:如Gang-Bonder的机械设计、独立压力/温度控制、详细结构研究和精度研究。对于解决窄间距(45µm以下)Micro-LED封装中Void和连接不良的重要性,这是提高键合设备良率的关键核心经验 。
攻克传统半导体封装在柔性、薄膜化与高密度集成方面的局限性。核心是以 System in Foil (SiF) 为设计理念,实现异构器件的3D堆叠与互连。核心价值在于将大尺寸面板级加工与超薄柔性芯片处理相结合,填补了相关制造装备的空白.
大面积面板级非接触式 Gang-Bonder: 解决了大尺寸面板(300mm x 300mm)封装时的压力均匀度问题,保证Bonding过程中的均匀受力,有效防止因局部压力不均导致的芯片破裂。 压力均匀度达 ±7.71%。
高精度双龙门Dual Gantry Pick & Placement 模块: 针对柔性薄膜芯片的高速、高精度取放与重构,实现异构芯片的精准定位。关键指标: 定位精度达 ±1.47µm,温度均匀性达 ±1.64%。采用双龙门架构以平衡高加速运动产生的惯性力,确保放置精度达到 ±1.47µm 。
模块组成: 包括面板处理器(Panel Handler)、Pick & Placement (P&P) 芯片重构模块以及Gang-Bonding(批量压合)模块 。
精密放置Pick & Placement技术:针对极薄(20µm级)柔性芯片的拾取与放置,机械设计重点在于微振动控制与高精度对准 。
对准机制: 利用芯片Fiducial Mark与基板Mark的视觉匹配,配合高刚性机械结构补偿柔性基板在传输中的形变。
压力均衡机制: 开发了非接触式气体压力驱动方案,取代传统的硬性刚性压头。
关键指标: 压力均匀度达到 ±7.71%,有效解决了因压力分布不均导致的芯片破裂和互连不良 。
热压独立控制: 设备结构设计需实现温度(±1.64%)与压力同时独立受控,以精确优化NCF(非导电膜)的流动与固化过程 。
chuck加热技术!
聚合物弹性凸点与 NCF(非导电膜)互连: 解决NCF在封装过程中因固化收缩导致的Void(空洞)及芯片浮动问题。
控制策略: 采用压力/温度独立控制方案。先施加预设压力,待压力稳定后快速升温(>3℃/sec),确保NCF在固化前能够顺利排出,实现无气泡的高质量连接。
异构多层嵌入式封装:采用Face-Down嵌入芯片与Face-Up线键合(Wire Bonding)相结合的混合堆叠工艺。
Wire Loop控制: 针对Wire Bonding工艺,优化Loop高度,并引入Wire Encap与柔性硅胶(Silicone)模塑,提升机械弯曲稳定性。
中性层设计: 通过对超薄芯片(20µm级)的转印与布局设计,使芯片处于封装结构的中性面,从而显著提升耐弯折性能。
原位(In-Situ)复合成形评估系统: 系统性地评估弯曲、扭转及机械负载下的电学/力学表现。
(失效分析): 建立模型预测方法,对Inner/Outer Fatigue(内侧/外侧弯曲疲劳)进行区分验证,明确了Si芯片厚度(<50µm)对弯曲应力的影响规律。