据恒州博智关于2022年全球市场半导体真空压膜机的研究报告称,全球市场主要半导体真空压膜机生产商包括Nikko-Materials、Japan Steel Works、C SUN、Takatori Corporation和AIMECHATEC、LEETECH 、E&R Engineering Corporation、Toyo Adtec、ELEAD TECH(屹立芯创)等。从2019年至2021年,这几家厂商的设备销量合计占全球销量的65.71%-68.68%。其中,Nikko、JSW(Meiki)、C SUN和Takatori的真空压膜机全球销量分别居于前四。
真空压膜通常是指在设备的真空模块内将干膜材料与基材进行贴合,完成加热压膜动作,常见的真空压膜机通常都是采用单段加压覆膜以及预贴膜的方式,但该方式对于表面具有许多细微凸凹结构的晶圆(如高深宽比TSV孔洞、高密度Cu Pillar Bump等)无法满足其高深宽比结构的干膜填覆的晶圆级封装需求;另外,先裁膜预贴合再热压的工艺,往往会导致无法完全排除的气泡空洞现象。本文主要对高深宽比填覆工艺需求的真空压膜机设备进行一个技术对比,如有错误之处,烦请指出修正。
Nikko的CVP系列真空压膜系统配备预贴系统+真空贴膜(一次压合)+热压整平(二次压合)。常温下,将干膜裁切,三点或五点预贴后进行真空压膜及整平;压膜阶段采用上下离型膜进行传输,也能避免压膜残胶的影响;真空压膜上腔使用气囊或硅胶垫进行压膜,整平段使用钢板进行压合。常温常压下,三点式预贴膜依旧会形成压膜前气泡。
Meiki的MVLP系列真空贴膜机可配备自动切膜(直线切膜)+真空压膜+热压整平。同样基材需要先切膜贴膜后(圆形干膜需使用预切膜),进行真空压膜;压膜阶段同样采用上下离型膜进行传输;真空压膜下腔使用气囊进行压膜,整平段无真空。此设备预贴膜所形成的气泡影响会远大于Nikko三点预贴膜,真空压膜阶段很难再将气泡排除完全。
C SUN的VL-A24真空压膜机配备预贴机+真空压膜。厚膜预切后需精准对位贴膜,再进行真空软垫下压膜。贴膜气泡和高深宽比填覆效果有待提升。
增加预贴系统,设备构造复杂,价格上并不具备优势;而真空下贴膜,还能大大降低贴膜气泡的影响。
Takatori的ATM系列真空贴膜机采用真空贴膜+辊轴压膜(常压)。真空下贴膜可大大减少贴膜气泡,然而辊轴压膜会造成滚轮残胶,且高深宽比填覆效果无法比拟软性气囊的压合。
屹立芯创 Elead Tech