في التغليف المتقدم 2.5D / 3D والتكامل غير المتجانس ، أصبح حامل الوافر المؤقت (TWC) مادة فعالة حاسمة بدلاً من المستهلك الثانوي.
وتشمل أدوارها الأساسية:
توفير الدعم الميكانيكي للأقراص الرقيقة للغاية (≤ 50 μm) ؛
تمكين عمليات الارتباط المؤقت والإلغاء الارتباط (TB/DB) ؛
دعم ترقية الصفائح ، TSV ، RDL ، وتعديل الجانب الخلفي ؛
الحفاظ على سلامة الوافر تحت درجات الحرارة العالية والإجهاد والبيئات الكيميائية.
من منظور التصنيع، تساهم الحاملات المؤقتة في:
تحسين الإنتاجية الحد من الشقوق والكسر والعيوب المحلية
توسيع نافذة العملية مما يسمح بالرقائق الرقيقة وتراكم أكثر تعقيدًا
إمكانية تكرار العملية تحسين الاتساق من دفعة إلى أخرى.
على الرغم من عدم وجود بيانات رسمية مستقلة للسوق حصراً للشركات المؤقتة، تشير توقعات الصناعة لنظام الرهن المؤقت/الرهن القصير (TB/DB) وأوسع سوق المواد إلى:
حجم السوق العالمي حوالي 450 مليون دولار أمريكي بحلول عام 2025 (بما في ذلك الناقلات ومواد الارتباط والمعدات).
من المتوقع أن تنمو حصة الناقلات المؤقتة البالغة 12 بوصة بسرعة، مع نمو سنوي متراكم يقدر بنسبة 18٪ إلى 22٪ من 2025 إلى 2030.
تشمل القوى الدافعة الرئيسية:
النمو السريع في الذكاء الاصطناعي و HPC و HBM ؛
توسيع بنية التراص 2.5D / 3D و Chiplet ؛
اعتماد واسع للوافير الرقيقة للغاية (≤ 50 μm) ؛
تطبيقات التغليف الناشئة على مستوى اللوحات (FOPLP).
تتحول الصناعة من "جدوى العملية" إلى "الإنتاجية والموثوقية وتحسين التكاليف الإجمالية".
فيما يلي مقارنة مترجمة ومهيكلة للمواد الناقلة المؤقتة الرئيسية في التعبئة والتغليف المتقدم.
| المواد | الخصائص الرئيسية | مستوى التكاليف | تطبيقات نموذجية | حصة السوق المقدرة |
|---|---|---|---|---|
| حامل البوليمر | مرنة وخفيفة الوزن؛ CTE قابلة للتعديل؛ مقاومة الحرارة محدودة؛ تكلفة منخفضة؛ الاستخدام لمرة واحدة | منخفض جداً | سيناريوهات تغليف متوسطة/منخفضة الحجم (FOWLP/FOPLP) منخفضة الكثافة (1/0.2) | 10~15% (تقلص) |
| حامل السيليكون | CTE ≈ 3 ppm/°C ؛ مسطحة < 1 μm ؛ تتحمل > 300 °C ؛ دورات إعادة الاستخدام المحدودة ؛ ثابت الديالكتريك 11.7 | عالية | 2.5D/3D التراص، TSV، HBM، التكامل غير المتجانس الراقية | 20 ٪ 35% |
| حامل الزجاج | CTE قابلة للتعديل (38 ppm / °C) ؛ مسطحة < 2 μm ؛ تتحمل > 300 °C ؛ عمر إعادة الاستخدام أقصر ؛ خسارة كهربائية منخفضة | متوسطة عالية | رقائق FOPLP و WLP و Chiplet و AI / HPC | 45 ٪ 50% |
| حامل من السيراميك (الناعق) | نموذج يونغ العالي وقوة ميكانيكية؛ مقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية؛ استقرار كيميائي متميز؛ دورات إعادة استخدام عالية؛ ثابت كهربائي منخفض وعزل ممتاز | عالية | FOPLP، WLP، وتغليف Chiplet عالي الأداء | 10 ٪ 20% |
حمالات الزجاج تهيمن على السوق الحالية بسبب السطوح الجيد والتوافق مع تحرير الليزر.
لا تزال ناقلات السيليكون حاسمة للتعبئة والتغليف 2.5D / 3D عالية الجودة و HBM.
ناقلات البوليمر تفقد تدريجيا حصتها مع تزايد متطلبات التعبئة والتغليف.
تحظى حاملات السيراميك / الزعفرة باهتمام للوفائف الرقيقة للغاية وتطبيقات عالية الموثوقية.
مع تصبح التغليف أكثر رقة وتعقيدًا ، ظهرت الصفحة الملتوية كواحدة من أكثر قضايا الموثوقية أهمية.
عدم تطابق CTE بين المواد المختلفة (السيليكون والزجاج والبوليمرات والمعادن والكهرباء المضادة).
عدم التماثل الهيكلي في رقائق رقيقة للغاية، مما يعزز تأثيرات الانحناء.
تقليص الصمغ والطبقات الكهربائية خلال الدورات الحرارية.
انخفاض دقة المحاذاة
خطر أكبر لتشقق الوافر
انخفاض إنتاجية التصنيع
انخفاض موثوقية طويلة الأجل.
وبالتالي ، يعتبر التحكم في الصفحة الانحرافية الآن مقياسًا أساسيًا للقدرة على التصنيع في التعبئة والتغليف المتقدم.
يجب أن يوفر الناقل المؤقت المثالي:
نموذج يونغ العالي لـ مقاومة التشوه.
صلابة عالية لضمان المتانة
الشفافية البصرية العالية لتحقيق التوافق مع إزالة الروابط بالليزر.
المقاومة الكيميائية الممتازة لتنظيف متكرر
استقرار الأبعاد تحت دورات حرارية متكررة.
يبرز الزفير أحادي البلور (Al2O3) لأنه يوفر:
صلابة عالية → قمع أفضل للصفحة المنحرفة ؛
صلابة موهز ~ 9 → مقاومة الارتداء الممتازة
الإرسال البصري الواسع → يدعم العديد من تقنيات إزالة الروابط.
الاستقرار الكيميائي المتميز → عمر خدمة طويل
انخفاض الانزلاق والتعب → مناسبة للاستخدام متعدد الدورات.
مع تصبح الوافرات أكثر رقيقة والتعبئة أكثر تعقيدًا ، تتحول الناقلات الشفافة عالية الصلابة من الاختيارية إلى التيار الرئيسي.
يظهر مسارين متوازين للتنمية:
متطلبات مسطحة أكثر صرامة (TTV)
التوافق العالي مع مصانع أشباه الموصلات الحالية.
تستخدم في الذكاء الاصطناعي، الحوسبة العالية، وشرائح المنطق المتقدمة.
أسطوانات مستطيلة كبيرة
سعة أكبر لكل رصيف
تكلفة أقل لكل شريحة
التبني المتزايد في برامج تشغيل الشاشة، رقائق RF، وبعض رقائق الحوسبة.
توقعات طويلة الأجل: سوف تتعايش التغليف على مستوى الوافرات واللوحات بدلاً من استبدال بعضها البعض.
لا تزال شرق آسيا (تايوان وكوريا واليابان) هي مركز التعبئة والتغليف المتطور، مع:
سلاسل التوريد الكاملة
أنظمة بيئية للمواد والمعدات الرائدة.
قدرات قوية في التصنيع
وقد وضعت دلتا نهر اليانغتسي (شنغهاي، سوجو) و دلتا نهر اللؤلؤ (شنغين، تشوهاي) مجموعات قوية من التعبئة والتغليف، مع زيادة القدرات المحلية في المواد والمعدات،وتكامل العمليات.
من المتوقع أن يتسارع توطين مواد التعبئة والتغليف الراقية.
مستقبل التعبئة والتغليف المتطور لن يعتمد فقط على توسيع نطاق العملية ولكن أيضا على ابتكار المواد.
تشمل الاتجاهات الرئيسية:
أحجام حاملات أكبر
إنحناء أقل و مسطحة أعلى
مقاومة أفضل لدرجات الحرارة العالية والكيميائية
المزيد من دورات إعادة الاستخدام لتقليل التكلفة الإجمالية للملكية (TCO).
الحاملات المؤقتة لم تعد مجرد دعم، بل هي عوامل حاسمة تحدد الإنتاجية والموثوقية والأداء في التعبئة والتغليف المتقدم.
في التغليف المتقدم 2.5D / 3D والتكامل غير المتجانس ، أصبح حامل الوافر المؤقت (TWC) مادة فعالة حاسمة بدلاً من المستهلك الثانوي.
وتشمل أدوارها الأساسية:
توفير الدعم الميكانيكي للأقراص الرقيقة للغاية (≤ 50 μm) ؛
تمكين عمليات الارتباط المؤقت والإلغاء الارتباط (TB/DB) ؛
دعم ترقية الصفائح ، TSV ، RDL ، وتعديل الجانب الخلفي ؛
الحفاظ على سلامة الوافر تحت درجات الحرارة العالية والإجهاد والبيئات الكيميائية.
من منظور التصنيع، تساهم الحاملات المؤقتة في:
تحسين الإنتاجية الحد من الشقوق والكسر والعيوب المحلية
توسيع نافذة العملية مما يسمح بالرقائق الرقيقة وتراكم أكثر تعقيدًا
إمكانية تكرار العملية تحسين الاتساق من دفعة إلى أخرى.
على الرغم من عدم وجود بيانات رسمية مستقلة للسوق حصراً للشركات المؤقتة، تشير توقعات الصناعة لنظام الرهن المؤقت/الرهن القصير (TB/DB) وأوسع سوق المواد إلى:
حجم السوق العالمي حوالي 450 مليون دولار أمريكي بحلول عام 2025 (بما في ذلك الناقلات ومواد الارتباط والمعدات).
من المتوقع أن تنمو حصة الناقلات المؤقتة البالغة 12 بوصة بسرعة، مع نمو سنوي متراكم يقدر بنسبة 18٪ إلى 22٪ من 2025 إلى 2030.
تشمل القوى الدافعة الرئيسية:
النمو السريع في الذكاء الاصطناعي و HPC و HBM ؛
توسيع بنية التراص 2.5D / 3D و Chiplet ؛
اعتماد واسع للوافير الرقيقة للغاية (≤ 50 μm) ؛
تطبيقات التغليف الناشئة على مستوى اللوحات (FOPLP).
تتحول الصناعة من "جدوى العملية" إلى "الإنتاجية والموثوقية وتحسين التكاليف الإجمالية".
فيما يلي مقارنة مترجمة ومهيكلة للمواد الناقلة المؤقتة الرئيسية في التعبئة والتغليف المتقدم.
| المواد | الخصائص الرئيسية | مستوى التكاليف | تطبيقات نموذجية | حصة السوق المقدرة |
|---|---|---|---|---|
| حامل البوليمر | مرنة وخفيفة الوزن؛ CTE قابلة للتعديل؛ مقاومة الحرارة محدودة؛ تكلفة منخفضة؛ الاستخدام لمرة واحدة | منخفض جداً | سيناريوهات تغليف متوسطة/منخفضة الحجم (FOWLP/FOPLP) منخفضة الكثافة (1/0.2) | 10~15% (تقلص) |
| حامل السيليكون | CTE ≈ 3 ppm/°C ؛ مسطحة < 1 μm ؛ تتحمل > 300 °C ؛ دورات إعادة الاستخدام المحدودة ؛ ثابت الديالكتريك 11.7 | عالية | 2.5D/3D التراص، TSV، HBM، التكامل غير المتجانس الراقية | 20 ٪ 35% |
| حامل الزجاج | CTE قابلة للتعديل (38 ppm / °C) ؛ مسطحة < 2 μm ؛ تتحمل > 300 °C ؛ عمر إعادة الاستخدام أقصر ؛ خسارة كهربائية منخفضة | متوسطة عالية | رقائق FOPLP و WLP و Chiplet و AI / HPC | 45 ٪ 50% |
| حامل من السيراميك (الناعق) | نموذج يونغ العالي وقوة ميكانيكية؛ مقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية؛ استقرار كيميائي متميز؛ دورات إعادة استخدام عالية؛ ثابت كهربائي منخفض وعزل ممتاز | عالية | FOPLP، WLP، وتغليف Chiplet عالي الأداء | 10 ٪ 20% |
حمالات الزجاج تهيمن على السوق الحالية بسبب السطوح الجيد والتوافق مع تحرير الليزر.
لا تزال ناقلات السيليكون حاسمة للتعبئة والتغليف 2.5D / 3D عالية الجودة و HBM.
ناقلات البوليمر تفقد تدريجيا حصتها مع تزايد متطلبات التعبئة والتغليف.
تحظى حاملات السيراميك / الزعفرة باهتمام للوفائف الرقيقة للغاية وتطبيقات عالية الموثوقية.
مع تصبح التغليف أكثر رقة وتعقيدًا ، ظهرت الصفحة الملتوية كواحدة من أكثر قضايا الموثوقية أهمية.
عدم تطابق CTE بين المواد المختلفة (السيليكون والزجاج والبوليمرات والمعادن والكهرباء المضادة).
عدم التماثل الهيكلي في رقائق رقيقة للغاية، مما يعزز تأثيرات الانحناء.
تقليص الصمغ والطبقات الكهربائية خلال الدورات الحرارية.
انخفاض دقة المحاذاة
خطر أكبر لتشقق الوافر
انخفاض إنتاجية التصنيع
انخفاض موثوقية طويلة الأجل.
وبالتالي ، يعتبر التحكم في الصفحة الانحرافية الآن مقياسًا أساسيًا للقدرة على التصنيع في التعبئة والتغليف المتقدم.
يجب أن يوفر الناقل المؤقت المثالي:
نموذج يونغ العالي لـ مقاومة التشوه.
صلابة عالية لضمان المتانة
الشفافية البصرية العالية لتحقيق التوافق مع إزالة الروابط بالليزر.
المقاومة الكيميائية الممتازة لتنظيف متكرر
استقرار الأبعاد تحت دورات حرارية متكررة.
يبرز الزفير أحادي البلور (Al2O3) لأنه يوفر:
صلابة عالية → قمع أفضل للصفحة المنحرفة ؛
صلابة موهز ~ 9 → مقاومة الارتداء الممتازة
الإرسال البصري الواسع → يدعم العديد من تقنيات إزالة الروابط.
الاستقرار الكيميائي المتميز → عمر خدمة طويل
انخفاض الانزلاق والتعب → مناسبة للاستخدام متعدد الدورات.
مع تصبح الوافرات أكثر رقيقة والتعبئة أكثر تعقيدًا ، تتحول الناقلات الشفافة عالية الصلابة من الاختيارية إلى التيار الرئيسي.
يظهر مسارين متوازين للتنمية:
متطلبات مسطحة أكثر صرامة (TTV)
التوافق العالي مع مصانع أشباه الموصلات الحالية.
تستخدم في الذكاء الاصطناعي، الحوسبة العالية، وشرائح المنطق المتقدمة.
أسطوانات مستطيلة كبيرة
سعة أكبر لكل رصيف
تكلفة أقل لكل شريحة
التبني المتزايد في برامج تشغيل الشاشة، رقائق RF، وبعض رقائق الحوسبة.
توقعات طويلة الأجل: سوف تتعايش التغليف على مستوى الوافرات واللوحات بدلاً من استبدال بعضها البعض.
لا تزال شرق آسيا (تايوان وكوريا واليابان) هي مركز التعبئة والتغليف المتطور، مع:
سلاسل التوريد الكاملة
أنظمة بيئية للمواد والمعدات الرائدة.
قدرات قوية في التصنيع
وقد وضعت دلتا نهر اليانغتسي (شنغهاي، سوجو) و دلتا نهر اللؤلؤ (شنغين، تشوهاي) مجموعات قوية من التعبئة والتغليف، مع زيادة القدرات المحلية في المواد والمعدات،وتكامل العمليات.
من المتوقع أن يتسارع توطين مواد التعبئة والتغليف الراقية.
مستقبل التعبئة والتغليف المتطور لن يعتمد فقط على توسيع نطاق العملية ولكن أيضا على ابتكار المواد.
تشمل الاتجاهات الرئيسية:
أحجام حاملات أكبر
إنحناء أقل و مسطحة أعلى
مقاومة أفضل لدرجات الحرارة العالية والكيميائية
المزيد من دورات إعادة الاستخدام لتقليل التكلفة الإجمالية للملكية (TCO).
الحاملات المؤقتة لم تعد مجرد دعم، بل هي عوامل حاسمة تحدد الإنتاجية والموثوقية والأداء في التعبئة والتغليف المتقدم.
