因?yàn)閷I(yè)
所以領(lǐng)先
柔性電子中超薄硅基芯片封裝技術(shù)的最新進(jìn)展主要體現(xiàn)在材料創(chuàng)新、工藝優(yōu)化、集成度提升等方面,以下從核心方向進(jìn)行總結(jié):
超薄基底材料突破
硅基芯片厚度已降至10微米以下,通過(guò)引入聚酰亞胺(PI)、石墨烯等柔性基底材料,結(jié)合二維材料(如MoS?)的機(jī)械延展性,實(shí)現(xiàn)了芯片在彎曲半徑≤5mm時(shí)的穩(wěn)定性能。
示例:浙江晶引電子采用8微米級(jí)單面COF基板,通過(guò)化學(xué)蝕刻實(shí)現(xiàn)8μm線寬/線距,顯著提升芯片電路密度。
高導(dǎo)熱封裝材料應(yīng)用
為解決柔性基底散熱難題,新型封裝材料如納米銀膠、液態(tài)金屬被集成到硅基芯片表面,導(dǎo)熱系數(shù)提升至傳統(tǒng)材料的3倍以上,有效降低工作溫度30%以上。
超薄芯片減薄工藝
采用激光剝離(Laser Lift-Off)和化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)技術(shù),實(shí)現(xiàn)硅片減薄至5-20μm的同時(shí)保持良率>95%。
案例:宇凡微研發(fā)的SOT23-10封裝,體積比傳統(tǒng)MSOP10縮小46%,成本降低30%,適用于可穿戴設(shè)備的高密度集成。
卷對(duì)卷(R2R)工藝成熟
通過(guò)連續(xù)卷材加工技術(shù),實(shí)現(xiàn)超薄芯片的大規(guī)模生產(chǎn)。例如,晶引電子的COF產(chǎn)線采用R2R設(shè)備,漲縮控制精度達(dá)萬(wàn)分之三,良率提升至99.9%。
異質(zhì)集成技術(shù)
將硅基芯片與柔性傳感器、RF元件通過(guò)3D堆疊封裝,如甬矽電子的DiFEM模組封裝,集成SAW濾波器和射頻開關(guān),厚度≤0.3mm,性能比傳統(tǒng)方案提升20%。
機(jī)械穩(wěn)定性優(yōu)化
采用選擇性空腔封裝技術(shù)(如晶引電子的COF載帶)和應(yīng)力緩沖層設(shè)計(jì),使芯片在10萬(wàn)次彎折后性能衰減<5%。
環(huán)境防護(hù)技術(shù)
新型密封膠(如聚對(duì)二甲苯涂層)可阻擋水氧滲透率<10?? g/m2/day,延長(zhǎng)柔性芯片在潮濕環(huán)境中的壽命至5年以上。
測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)建立
通過(guò)JEDEC標(biāo)準(zhǔn)下的TCT(溫度循環(huán))、UHAST(高壓加速壽命)等測(cè)試,確保封裝產(chǎn)品符合工業(yè)級(jí)可靠性要求。
醫(yī)療健康:超薄硅基芯片用于植入式生物傳感器(如血糖監(jiān)測(cè)貼片),厚度<50μm,實(shí)現(xiàn)無(wú)創(chuàng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
柔性顯示:京東方等企業(yè)將超薄驅(qū)動(dòng)IC封裝至OLED面板,彎曲半徑達(dá)3mm,支持可折疊屏幕量產(chǎn)。
物聯(lián)網(wǎng)感知:集成環(huán)境傳感器的柔性模組已用于智能農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè),功耗降低40%,適應(yīng)戶外極端溫濕度。
玻璃基板封裝:如中國(guó)研發(fā)的第三代玻璃穿孔技術(shù),在指甲蓋大小基板上實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)級(jí)微孔互聯(lián),成本下降50%。
智能封裝:嵌入AI算法的自修復(fù)材料,可動(dòng)態(tài)調(diào)整封裝結(jié)構(gòu)以適應(yīng)形變。
FPC柔性電路板清洗:
柔性電路板上存在多種多樣的污染物,能夠歸成離子型與非離子型這兩大類。離子型污染物在接觸到環(huán)境中的濕氣后,在通電時(shí)會(huì)發(fā)生電化學(xué)遷移,形成樹枝狀的結(jié)構(gòu)體,導(dǎo)致出現(xiàn)低電阻通路,使柔性電路板的功能受損。非離子型污染物能夠穿透PCB的絕緣層,在PCB板表層下產(chǎn)生枝晶。除了離子型和非離子型污染物之外,還有粒狀污染物,像焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點(diǎn)、灰塵以及塵埃等,這些污染物會(huì)引發(fā)焊點(diǎn)質(zhì)量下降、焊接時(shí)焊點(diǎn)拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等各種不良現(xiàn)象。
一般來(lái)說(shuō),人們覺(jué)得清洗表面貼裝組件相當(dāng)困難,這是因?yàn)橛袝r(shí)表面貼裝元件和柔性電路板之間的托高高度很低,形成了極其微小的間隙,有可能殘留助焊劑,致使在清洗過(guò)程中難以將助焊劑去除。其實(shí),如果在選擇清洗工藝和設(shè)備時(shí)加以留意,并且讓焊接和清潔工藝得到恰當(dāng)?shù)目刂?,那么清洗表面貼裝組件就不應(yīng)存在問(wèn)題,即便是使用了具有侵蝕性的助焊劑。然而必須要強(qiáng)調(diào)的是,在使用侵蝕性水溶性助焊劑時(shí),良好的工藝控制是必不可少的。
鑒于柔性電路板電子制程精密焊后清洗的不同需求,合明科技在水基清洗領(lǐng)域擁有頗為豐富的經(jīng)驗(yàn),針對(duì)具有低表面張力、低離子殘留、需配合不同清洗工藝使用的情況,自主研研發(fā)出了相對(duì)完整的水基系列產(chǎn)品,精細(xì)化地對(duì)應(yīng)涵蓋了從半導(dǎo)體封裝到PCBA組件終端,其中包含水基清洗劑和半水基清洗劑,堿性水基清洗劑以及中性水基清洗劑等。具體體現(xiàn)為,在同等清洗力的條件下,合明科技的兼容性更為優(yōu)良,兼容的材料更為廣泛;在同等兼容性的前提下,合明科技的清洗劑可清洗的錫膏種類更多(經(jīng)過(guò)測(cè)試的錫膏品牌有ALPHA、SMIC、INDIUM、SUPER-FLEX、URA、TONGFANG、JISSYU、HANDA、OFT、WTO等;經(jīng)過(guò)測(cè)試的焊料合金包括SAC305、SAC307、6337、925等不同成分),清洗的速度更快,離子殘留更低、干凈程度更好。