Para ayudar a los clientes a reducir los riesgos de la cadena de suministro y fortalecer la independencia en la fabricación, Zhanyang desarrolló con éxito capacidades de fabricación de herramientas de unión localizadas y tecnologías de mecanizado de alta precisión, estableciendo una fuente de suministro nacional confiable para componentes semiconductores críticos utilizados en aplicaciones de empaquetado avanzado.

Puntos de dolor en el proceso y desafíos de ingeniería

En los procesos de empaquetado avanzado CoWoS y SoIC, la herramienta de unión es un componente crítico en el proceso de unión de chips. Su planitud, paralelismo y estabilidad térmica impactan directamente en la calidad de la unión de chips y en el rendimiento general del empaquetado. Sin embargo, los clientes han enfrentado durante mucho tiempo desafíos asociados con la fuerte dependencia de equipos importados y consumibles de OEM, lo que resulta en altos costos de adquisición, tiempos de entrega prolongados y un aumento de los riesgos en la cadena de suministro.
 
A medida que las tecnologías SoIC y de apilamiento 3D continúan evolucionando, los materiales metálicos convencionales ya no son capaces de cumplir con los estrictos requisitos de ultra alta precisión y mínima deformación térmica. Las especificaciones de la herramienta de unión ahora exigen:
● Planitud: ± 1.0 μm
● Paralelismo: ± 1.5 μm a ± 2.0 μm
 
Los futuros procesos de empaquetado avanzado requerirán una transición gradual hacia una precisión a nivel nanométrico. Los modelos de suministro tradicionales y las tecnologías de mecanizado se están volviendo cada vez más insuficientes para apoyar las demandas de producción en masa de las aplicaciones de empaquetado avanzado de próxima generación.

Solución

Para superar las limitaciones de precisión y los desafíos de la cadena de suministro en el empaque avanzado, Zhanyang implementó una Estrategia de Localización de Herramientas de Unión, estableciendo con éxito una capacidad de fabricación y suministro 100% basada en Taiwán. La empresa se ha convertido en un proveedor calificado dentro de la cadena de suministro de empaque de semiconductores avanzados, con sus Herramientas de Unión ya desplegadas en instalaciones de empaque líderes.
 
Para cumplir con los requisitos de diferentes procesos de embalaje, Zhanyang adoptó materiales de alto rendimiento adaptados a cada aplicación:
● Proceso CoWoS: Acero de Herramienta de Alta Dureza M390
● Proceso SoIC: Cerámica de Nitruro de Aluminio (AlN)
 
Estos materiales avanzados superan eficazmente las limitaciones de estabilidad térmica y precisión asociadas con los materiales metálicos convencionales.
 
Además, Zhanyang introdujo tecnologías de Maquinado de Precisión Nano, integrando rectificado de ultra precisión, micro-maquinado y control avanzado de GD&T (Dimensionamiento y Tolerancia Geométrica) para lograr:
● Planitud: ± 1.0 μm
● Paralelismo: ± 1.5 μm a ± 2.0 μm
 
La empresa continúa avanzando hacia una precisión a nivel nanómetro para apoyar los requisitos futuros en aplicaciones de apilamiento 3D y embalaje de alta densidad.

Aplicación del proceso

La solución de herramientas de unión localizadas se aplica principalmente en:
● Empaquetado Avanzado CoWoS
● Procesos de Apilamiento 3D SoIC
● Procesos de unión de montaje de chips
● Equipos de empaquetado avanzados de Shibaura y BESI
 
Estas aplicaciones representan tecnologías críticas de componentes centrales dentro del empaquetado avanzado de semiconductores.

Logros

Siguiendo la implementación de la fabricación de herramientas de unión localizadas y tecnologías de mecanizado de alta precisión, se lograron con éxito los siguientes logros:
● Localización exitosa de la producción y suministro de herramientas de unión
● Rendimiento de precisión que cumple con los estándares de fabricantes de equipos internacionales (precisión a nivel micrón)
● Soporte para los requisitos de producción en masa en los procesos de empaquetado avanzado CoWoS y SoIC
● Mejora de la estabilidad del proceso y confiabilidad operativa a largo plazo
● Capacidad de desarrollo establecida para mecanizado de precisión a nivel nanómetro
 
Este proyecto redujo efectivamente la dependencia a largo plazo de componentes críticos importados para aplicaciones de empaquetado avanzado.

Resumen del estudio de caso

Este proyecto superó con éxito los desafíos de precisión, rendimiento de materiales y dependencia de la cadena de suministro en el empaque avanzado a través de la fabricación de herramientas de unión localizadas y tecnologías de mecanizado de nano precisión.
 
Al mejorar la estabilidad del proceso y el rendimiento del embalaje en aplicaciones de CoWoS y SoIC, Zhanyang Precision ha establecido una capacidad de suministro nacional confiable para componentes semiconductores críticos y se ha convertido en un socio tecnológico de confianza en el embalaje avanzado y la fabricación de ultra precisión.