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Advanced Packaging ist ein Teilbereich des Halbleiter-Packagings, bei dem innovative Verfahren und Materialien eingesetzt werden, um die Leistung, Verbrauch, Modularität sowie Haltbarkeit von integrierten Schaltkreisen (engl. Integrated circuits; ICs) zu erhöhen.
Halbleiter-Packaging
Das Halbleiter-Packaging (engl. Semiconductor Packaging) bezieht sich auf die finalen Schritte bei der Herstellung von Integrated Circuits oder mikroelektromechanischen Systemen (MEMS). Das Packaging ist eine Zwischenstufe zwischen der Fertigung von Chips auf Wafern und deren Einbau in elektronische Geräte wie beispielsweise Smartphones.
Halbleiter Packaging umfasst zwei Bereiche:
- Es schützt die ICs vor physischen Schäden wie mechanischen Stößen, chemischer Verunreinigung, Strahlung, Hitze und Lichteinwirkung.
- Es verbindet die ICs mit der äußeren Umgebung (z. B. der Leiterplatte) über Balls, Wires oder Pins.
Advanced Packaging für heterogeneous Integration
Zu den Advanced Packaging Technologien zählen High Density Fanout Wafer Level Packaging (WLP), 2.5D IC und 3D IC. Diese Technologien werden auch als heterogene Integration (engl. heterogeneous integration) bezeichnet.
Heutzutage werden immer mehr Funktionen in immer kleinere Geräte gepackt. Dies erfordert höhere Integrationsfähigkeiten und Interconnect-Dichten, was zu kleineren Bump-Größen führt. Eine Kontrolle der Bump-Höhe ist daher entscheidend, um zuverlässige Verbindungen zwischen den gestackten Komponenten zu gewährleisten. Ebenso ist es wichtig, die Größe und Position der einzelnen Bumps zu ermitteln
Sowohl 2D- als auch 3D-Messtechnik sind für die Bump Inspektion im Advanced Packaging unabdingbar. Anwendungsbereiche mit hohen Anforderungen an die Zuverlässigkeit (wie z.B. Luft- und Raumfahrt, Automotive oder Verteidigung) sind auf eine Null-Fehler-Produktion angewiesen.
Eine 100%ige Bump-Inspektion ist daher unerlässlich. Fällt ein einziger Bump aus, ist das gesamte Device defekt. Bei einer kompletten Wafer Inspection können verschiedene Arten von Defekten festgestellt werden: Clusterdefekte, die auf Equipment- oder prozessbezogene Fehler hinweisen, sowie sich wiederholende Fehler, die auf Fehler an Masken- oder Reticles hinweisen. In beiden Fällen kann eine stichprobenartige Prüfung diese Defekte übersehen. Daher ist eine 100%ige Wafer-Bump-Inspektion und -Metrologie von großer Bedeutung.
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