Empaquetado avanzado e integración heterogénea en 3D
Mejore la productividad con la captura de imágenes y el análisis submicrónicos
Con los dispositivos semiconductores actuales, no basta con ampliar la escala de los transistores para aumentar el rendimiento y la miniaturización del sistema. Las innovaciones en el empaquetado de semiconductores, como nuevos diseños 2.5D/3D usando vías a través de silicio (TSV) y chiplets usando unión híbrida, permiten el sistema integrado en paquete (SIP) y la integración heterogénea. La caracterización y el análisis de fallos de estas avanzadas tecnologías son fundamentales para el desarrollo general y la entrega de productos fiables de alto rendimiento.
Las nuevas arquitecturas de paquetes introducen nuevos tipos de defectos enterrados en profundidad muchas capas por debajo, desafiando todo el flujo de trabajo de análisis de fallos, desde la caracterización eléctrica hasta el análisis físico y la determinación de la causa fundamental. Los flujos de trabajo tradicionales para el análisis de paquetes de alta resolución de características enterradas carecen de la combinación necesaria de velocidad, resolución e información en 3D para entender los problemas.
Tomografía en 3D no destructiva del paquete de integración heterogénea
Análisis en 3D del paquete de integración heterogénea
La reconstrucción de microscopía de rayos X en 3D resalta el puente de interconexión que une múltiples chips.
Se ven claramente protuberancias C4 de 75 µm y microprotuberancias de 30 µm.
Imagen captada con microscopio de rayos X ZEISS Xradia Versa
Sección transversal virtual de microprotuberancias
Sección transversal virtual de microprotuberancias
La sección transversal virtual del mismo análisis resalta microprotuberancias de 30 µm captadas con una resolución de 0,8 µm/vóxel.
Imagen captada con microscopio de rayos X ZEISS Xradia Versa
Sección transversal virtual de protuberancias C4
Sección transversal virtual de protuberancias C4
La sección transversal virtual del mismo análisis detalla protuberancias C4 de 75 μm captadas con una resolución de 0,8 µm/vóxel.
Imagen captada con microscopio de rayos X ZEISS Xradia Versa
Captura de imágenes de rayos X en 3D a nanoescala de placa base de smartphone
Imagen de rayos X en 3D de placa base de control de un smartphone
Imagen de rayos X de placa base completa
Escaneo de rayos X en 3D de campo de visión amplio de paquete sobre paquete (POP) de una placa base de control de un smartphone captado a 10 µm/vóxel.
Imagen captada con ZEISS Xradia Context microCT
Bolas de soldadura en la placa base de control de un smartphone
Sección transversal virtual de bolas de soldadura
La sección transversal virtual del mismo análisis muestra bolas de soldadura conectando el chip biónico al sustrato principal, captado con 10 µm/vóxel.
Imagen captada con ZEISS Xradia Context microCT
Protuberancias de soldadura en la placa base de control de un smartphone
Corte virtual de protuberancias de soldadura
La sección transversal virtual de una capa diferente en la misma muestra revela protuberancias de soldadura conectando el chip flash NAND 3D al sustrato principal captado con 10 µm/vóxel.
Imagen captada con ZEISS Xradia Context microCT
Interconexiones de paquetes en 3D
Análisis rápido de interconexiones de paquetes en 3D enterradas en profundidad
El FIB-SEM de láser Crossbeam proporciona secciones transversales rápidas y de alta calidad de microprotuberancias de pilares de Cu de 25 µm de diámetro y estructuras BEOL enterradas a 860 µm de profundidad en un paquete de circuito integrado (IC) en 3D con un tiempo total hasta los resultados de <1 hora. Izquierda: IC en 3D preparado usando ablación de láser y pulido FIB. Derecha: Imagen de electrones retrodispersados de microprotuberancia.
Campo de visión amplio de interconexiones de paquete 2.5D
Captura de imágenes de alta resolución con campo de visión extremo para interconexiones de paquete 2.5D
El campo de visión amplio y sin distorsión proporcionado por el SEM de emisión de campo GeminiSEM permite una elevada productividad y un análisis eficiente del paquete y de las estructuras BEOL.
Recuadro: El primer plano de la sección transversal del paquete 2.5D muestra la estructura del grano y la grieta de soldadura en microprotuberancia de 20 µm.
Capas intermetálicas en protuberancias de soldadura
Análisis de capa intermetálica en protuberancias de soldadura
La sección transversal de una protuberancia de soldadura de flip-chip muestra el contraste de material, el contraste de canalización de la estructura de grano y la adhesión.
Recuadro: Fallo en la interfaz UBM RDL.
Imagen captada con FE-SEM GeminiSEM