Indium Corporation cumple con los retos en evolución del ensamble de semiconductores en 2019

2019 será un año de mayor innovación en el empaque de semiconductores, a medida que las incertidumbres globales en los frentes políticos y económicos se resuelvan. También contribuirá el impacto de la "burbuja" percibida de 2017/2018 en la industria de los semiconductores (a partir de los mayores precios de las memorias), lo que dejará a los ingenieros potencialmente con poco tiempo para experimentar.

En 2019, veremos módems Qualcomm e Intel 5G en teléfonos celulares, y se construirá una pequeña infraestructura de 5G en las principales áreas metropolitanas. Sin embargo, debido a su corto alcance, la gran mayoría del mundo permanecerá en 4G o 4.9G en el futuro previsible. Esto puede ser un beneficio adicional en los años 20 para los vehículos de conducción autónoma (AD) de nivel 4 de la SAE (Sociedad de ingenieros automotrices) que funcionan con 5G, ya que esencialmente bloqueará geográficamente estos servicios locales parecidos a Uber en áreas urbanas por la simple disponibilidad de latencia baja, ancho de banda y  conectividad RF.

Procesadores avanzados y memoria: El ensamblaje y el empaque reducido de troqueles de 7 nm ahora se vuelven más complejos y sensibles al proceso. Por necesidad, el ensamblaje de estos dispositivos avanzados se está convirtiendo en un proceso posterior al final de la línea de fabricación, en los mayores fabricantes de semiconductores que lideran el mercado. Los fundentes de flip-chip de residuos ultra bajos y solubles en agua están habilitando los procesos de ensamblaje 3D y 2.5D para ensamblaje avanzado de procesadores y memoria flip-chip. Nos estamos diferenciando cada vez más con fundentes especiales de residuos ultra bajos y casi nulos (ULR/NZR), que son inherentemente compatibles con los rellenos tanto moldeados como con los rellenos capilares sin limpieza. El enlace asistido por láser (LAB) es una alternativa cada vez más viable a la unión de termocompresión estándar (TCB) y procesos de reflujo de masa. Promete tener un rendimiento más alto, con un control de temperatura preciso, y estamos finalizando nuestro trabajo con varios OSAT y fabricaciones de obleas con fundentes adecuados y se espera que se implementen en 2019.

Materiales de interfaz térmica para procesadores avanzados:  Idealmente diseñada para grandes troqueles lógicos que operan a alta potencia, la tecnología innovadora M2TIM™ (material de interfaz térmica de metal a metal) de Indium Corporation permite una parte posterior de una interfaz troquel fiable, compatible y con alta conductividad térmicaTIM 1. El conjunto de materiales con patente en trámite y su aplicación no requieren una metalización posterior del troquel, lo que permite una funcionalidad única y altamente efectiva con menores costos de procesamiento del troquel.

Embalaje a nivel de panel (PLP):  Indium Corporation ha trabajado con el consorcio PLP/ASMPT liderado por John Lau para desarrollar fundentes de unión de esferas adecuados para matrices de paso más fino (0,3 mm e inferior). Estos fundentes solubles en agua libres de halógenos están diseñados para imprimir sin caerse y ser compatibles con los polímeros RDL (capas redistribuidas) sin hincharse, pero se limpian a temperatura ambiente utilizando solo agua DI.

Aplicaciones de alta temperatura: Los sistemas AI y auxiliares para aplicaciones automotrices habilitadas para ADAS y también para aplicaciones de servidor de alta gama se ejecutan en uniones térmicas más altas durante períodos más prolongados, por lo que Indium Corporation ha estado desarrollando nuevas aleaciones de soldadura para permitir un funcionamiento confiable a temperaturas más altas. Continuaremos expandiendo nuestra cartera de aleaciones de soldadura con base de alto contenido estaño (Sn), como Indalloy®276, así como los productos estándar, como SnSb5 y SnSb10.

Este enfoque de aleación también está funcionando bien para un pegado de dado de gran área y un acople de disipador de calor/DBC. Nuestra soldadura patentada InFORMS® permite un grosor de línea de unión extremadamente bien controlado sin inclinación, ideal para troqueles grandes, delgados (<50um), de alta densidad y corriente, como los que se usan en los módulos IGBT.

Módulo discreto y pequeño: El uso de soldaduras con alto contenido de Pb en módulos más pequeños probablemente no sea recortado por la Unión Europea (bajo la actual legislación ELV/RoHS) en 2019. Los modos de fallas emergentes específicos causados por el aumento de las necesidades de vida útil de los componentes, el uso de semiconductores de banda ancha de mayor densidad de corriente (especialmente SiC) y las fallas de troqueles reducidos debido a las emisiones alfa continuarán alejando a los clientes de las ofertas estándar de alto Pb hacia altos Procesos de ensamblaje de "instalación" (es decir, sin gastos de capital) de UPH que utilizan materiales de pasta de Indium Corporation:

• Alternativas, aleaciones más resistentes de alto contenido de Pb (en desarrollo)

• Aleaciones bajas en alfa de alto contenido de Pb (disponibles ahora)

• Una pasta de soldadura BiAgX® sin Pb y alta fusión (disponible ahora)

• Nuevos materiales prescindibles de sinterización de UPH alta (las versiones de impresión y dispensación se lanzarán en el primer trimestre de 2019)

Aplicaciones de muy alta temperatura: El pegado de dado para RF y aplicaciones similares que utilizan metalizaciones basadas en oro a menudo sufren de vacíos causados por el exceso de oro en la unión de soldadura final. Al desarrollar nuevas técnicas de procesamiento de aleaciones, Indium Corporation ahora puede ofrecer aleaciones AuSn de oro significativamente más bajas (menor costo) en cualquier forma y reducir la aparición de intermetálicos, y por lo tanto, minimizar la formación de vacíos en la unión de soldadura por reflujo final.

Computación cuántica: Finalmente, a medida que la era de la supremacía cuántica se hace realidad en la década de 2020, veremos la implementación a gran escala de computadoras cuánticas enfriadas con helio que funcionan a una fracción de 1K y que funcionan como islas aisladas en centros de datos, lo que nos hace pensar en las Inteligencias "vastas y frescas" de HG Wells. Las necesidades de ensamblaje específicas y únicas de los chips cuánticos en sí están demostrando ser un desafío, y actualmente trabajamos para resolver estos problemas con los principales clientes, con resultados y conjuntos de materiales claramente delineados en 2019.

¡Espero ver a muchos de ustedes nuevamente en 2019!

Saludos,  Andy