复合盐雾试验箱而直径38μm的样品的寿命

　　半导体封装技术相关国际学会“2015 Electronic Components and Technology Conference（ECTC）”（2015年5月26～29日，美国圣地亚哥）于美国时间2015年5月26日开幕。

　　全球的硅代工企业——台湾台积电（TSMC）在上届的“ECTC 2014”上只做了一场演讲，而本届做了四场演讲。其中两场是关于三维积层的，其余两场是关于晶圆级CSP（wafer-level chip scale package：WLCSP）的。

　　题为“A flexible interconnect technology demonstrated on a Wafer-level Chip Scale Package”的演讲（演讲序号20-2），是关于旨在提高200mm2大面积芯片的WLCSP封装可靠性的内容。台积电不仅从事半导体前工序，还在向晶圆级封装领域扩大业务，其技术水平受关注。

　　一般而言，WLCSP的芯片面积越大，封装基板与硅之间的热膨胀差所导致的应力就越大。因此，基板与WLCSP的接合处——焊球上会产生裂缝，导致封装可靠性降低。为改善这一点，原来采取的方法是在基板封装后在基板与芯片之间注入底部填充树脂来加固的。

　　与之不同的是，此次的目标是，即便是大芯片也不用注入底部填充树脂便可以确保封装可靠性。在硅芯片上呈阵列状排列焊盘（Pad)，以铜线键合形成N字形引线端子。将线头作为连接端子，在以锡膏印刷方式预涂了焊盘(land)的印刷基板上作倒装芯片接合（图1）。

　　台积电对这种样品实施了跌落试验和温度循环试验，评估了封装可靠性。结果表明，两项试验可靠性都得到改善，据称由此得出即使大面积芯片，也可以不用底部填充树脂就能实现出色的封装可靠性。

　　验证使用的样品是在200mm2的正方形硅芯片上，呈阵列状排列了1000多个μm间隔的圆形焊盘，并作铜线键合的。在N字形引线形成技术上，引线键合商日本KAIJO予以了帮助。

　　台积电分别评估了直径30μm和38μm两种水平铜线键合的样品。在跌落试验中，直径30μm的样品在跌落30次时出现缺陷，而直径38μm的样品的寿命是30μm的大约2倍。而在温度循环试验中，原来利用焊球封装的样品在300个周期后出现缺陷，而采用N字形铜线μm铜线μm铜线倍。

　　就这个实验结果，台积电解释说，跌落试验中粗铜线的机械强度大，不容易断，而温度循环试验中细铜线容易变形，不会发生应力集中。如图2所示，铜线的裂缝是因为应力集中于焊接处造成的。

　　另外，台积电介绍，在评估裸铜线种铜线的温度循环可靠性时发现：镀钯铜线的温度循环可靠性更好一些。两者的应力应变曲线不同，镀钯铜线能够承受较大应力，因此可靠性良好。

　　有听众尖锐地指出，通过N字形引线键合（过去曾称S字形引线键合或cobra conduct等）来提高封装可靠性的手段15年前就已提出，并反复评估过，台积电此次的发布的创新性在哪里？过去所做的评估样品是以Au线键合后再镀Ni的样品为主，而此次用铜线来做封装可靠性评估，其材料的不同可以说是创新吧。其评估和分析都符合逻辑，可见台积电封装技术水平的提高。（特约撰稿人：特约撰稿人：中岛宏文，IEEE电子元件、封装及制造技术学会亚太区计划主管

　　多年来，行业趋势一直聚焦于移动领域，而半导体技术在很大程度上为这些趋势所服务。在过去几年里，对云计算的投资和开发吸引了很多关注，但其中很多都是针对移动性的。到了2020年，许多人会很高兴地忘记这一年。但信息技术行业不是这样。随着工作转移到家里，更多的数据转移到云端，造成了更多的远程访问。但频繁的疫情和随后的封锁令降低了流动性的效用。现在来看，2021年的疫情趋势对技术趋势尚不明朗，即便如此，我们认为还是有几个趋势值得一提。骁龙888：很快就会钻进你的电线纳米又一大杰作，进的大规模生产工艺技术——苹果A14和M1已经证明了它的强悍。它恰好也是第二个移动

　　不得不佩服，在先进工艺这条路上，台积电依然稳步按照着计划走下去。大部分人可能才刚用上5nm的手机芯片，而3nm制程早已经在路上。尽管外媒披露台积电和三星在3nm工艺技术的开发中遇到了不一样却关键的困难，高低温试验箱因此传闻台积电和三星都会推迟3nm工艺的批量生产的时间。可是根据产业消息人士透露，台积电依然把3nm工艺的计划进行下去，2021年会完成试产工作，而预计2022年批量进入生产。此前台积电董事长刘德音表示台积电在2021年的营收预计辉达到新高，同时宣布在南科的3nm芯片工的累计投资辉超过新台币两万亿元（约合4646亿人民币）。作为竞争对手的三星，高低温试验箱其也准投资1160亿美元全力进入到3nm工艺制程的研发生产当中，缩小与台积电的差距

　　据digitimes报道，业内人士透露，台积电和三星在各自3nm制程技术的开发过程中都遇到了不同但关键的瓶颈。报道称，台积电和三星因此将不得不推迟3nm制程工艺的开发进度。台积电董事长刘德音此前表示，台积电今年营收持续创新高，在3nm布局，于南科的累计投资将超过2万亿元新台币（下同），目标是3nm量产时， 12英寸晶圆月产能超过60万片。台积电规划，3nm于2022年量产。而三星也全力发展晶圆代工业务，规划投入1,160亿美元，目标3纳米制程2022年量产，与台积电同步，是两强近年先进制程竞逐赛中，接近的一次。

　　与三星3nm开发双双受阻，量产时间恐推迟 /

　　据digitimes报道，业内人士透露，台积电和三星在各自3nm制程技术的开发过程中都遇到了不同但关键的瓶颈。报道称，台积电和三星因此将不得不推迟3nm制程工艺的开发进度。台积电董事长刘德音此前表示，台积电今年营收持续创新高，在3nm布局，于南科的累计投资将超过2万亿元新台币（下同），目标是3nm量产时， 12英寸晶圆月产能超过60万片。台积电规划，高低温试验箱3nm于2022年量产。而三星也全力发展晶圆代工业务，规划投入1,160亿美元，目标3纳米制程2022年量产，与台积电同步，是两强近年先进制程竞逐赛中，接近的一次。

　　据台媒报道，台积电正在扩大5纳米产能，Fab18第三期将从明年一季度开始量产，届时5纳米产能有望超过每月9万片12英寸晶圆。目前该消息并未得到台积电证实，台积电强调5纳米制程已于今年上半年量产，不会对外说明个别房之量产情况和进展，也不会披露特定制程的月产能。按照此前的规划，台积电Fab18第二期已顺利在今年量产，第三期房预计2021年量产。三期总产能全开时，2022年预估可生产超过100万片的12英寸晶圆。此前也有报道称，台积电方面预计5纳米制程晶圆的出货量，在明年上半年将环比增长20%。

　　司（38%），继续保持全球R&D投入的大国地位。谷歌的母Alphabet（1）、微软（2）、苹果（5）、Facebook（7）和Intel（8）这五大科技巨头位列美国的前五位。第二名是来自中国的624家（25%），其中大陆536家，台湾88家。华为（3）较上一年上升两位，超过大众和三星，位列第三；阿里巴巴（26）和腾讯（46）紧随其后。台湾排名的是鸿海集团（57），排名也较上一年上升四位，也一举超越了台积电（58）。数据来源和制作：欧盟委员会；企业专利观察欧洲共有613家（24%），其中欧盟27国421家（21%），刚刚成功脱离欧盟的英国121家，瑞士58家，挪威10家。大众（6）和罗

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