一、TSV硅通孔技術(shù)概述

TSV（Through Silicon Via）硅通孔技術(shù)是一種先進(jìn)的封裝技術(shù)，它通過(guò)在芯片和芯片之間、晶圓和晶圓之間制作垂直通孔，再通過(guò)銅、鎢等導(dǎo)電物質(zhì)填充，實(shí)現(xiàn)通孔的垂直電氣連接。這項(xiàng)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)三維立體堆疊和系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)，對(duì)于提高電子元器件的集成度、電性能以及多功能集成等方面都有重要意義1。

1.TSV硅通孔技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)

1. 高密度集成：TSV技術(shù)能夠減小封裝的幾何尺寸和重量，滿足多功能和小型化的需求1。

2. 提高電性能：通過(guò)垂直互連減小互連長(zhǎng)度，減小信號(hào)延遲，降低電容和電感，實(shí)現(xiàn)芯片間的低功耗、高速通訊2。

3. 多種功能集成：TSV互連的方式可以使不同的功能芯片（如射頻、內(nèi)存、邏輯、數(shù)字和MEMS等）集成在一起，實(shí)現(xiàn)電子元器件的多功能3。

4. 降低制造成本：雖然TSV三維集成技術(shù)目前在工藝上的成本較高，但可以在元器件總體水平上降低制造成本3。

2.TSV硅通孔技術(shù)的工作原理

TSV技術(shù)的工作原理主要包括以下幾個(gè)步驟2：

1. 孔成型：孔成型的方式有激光打孔、干法刻蝕、濕法刻蝕等。基于深硅刻蝕(Bosch工藝)是目前應(yīng)用最廣泛工藝。

2. 沉積絕緣層：TSV孔內(nèi)絕緣層用于實(shí)現(xiàn)硅村底與孔內(nèi)傳輸通道的絕緣，防止TSV通孔之間漏電和串?dāng)_。

3. 沉積阻擋層/種子層：在2.5D TSV中介層工藝中，一般使用銅作為T(mén)SV通孔內(nèi)部金屬互聯(lián)材料。

4. 電鍍填充工藝：TSV深孔的填充技術(shù)是3D集成的關(guān)鍵技術(shù)，直接關(guān)系到后續(xù)器件的電學(xué)性能和可靠性。

5. CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)工藝和背面露頭工藝：CMP技術(shù)用于去除硅表面的二氧化硅介質(zhì)層、阻擋層和種子層。TSV背面露頭技術(shù)也是2.5D TSV轉(zhuǎn)接基板的關(guān)鍵工藝。

6. 晶圓減?。壕A表面平坦化后，還需要進(jìn)行晶圓背面的減薄使TSV露出。

3.TSV硅通孔技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

TSV技術(shù)主要應(yīng)用于各種先進(jìn)的封裝形式，如FC、FIWLP、FOWLP、TSV、SIP等。它被認(rèn)為是第四代封裝技術(shù)，并且在提高電氣互連性能、增加帶寬、實(shí)現(xiàn)更高互連密度以及降低功耗等方面都有顯著優(yōu)勢(shì)3。

4.TSV硅通孔技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷進(jìn)步，TSV技術(shù)也在不斷發(fā)展。未來(lái)的TSV技術(shù)可能會(huì)面臨更小的尺寸挑戰(zhàn)，這將需要更先進(jìn)的加工設(shè)備和技術(shù)。此外，隨著芯片厚度的減薄，TSV鍵合技術(shù)也需要進(jìn)一步改進(jìn)，以保證良好的機(jī)械和電學(xué)接觸界面

二、TSV硅通孔技術(shù)的主要應(yīng)用方向

硅通孔（TSV）技術(shù)是一種先進(jìn)的集成電路封裝技術(shù)，它通過(guò)在芯片與芯片之間、晶圓和晶圓之間制作垂直導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)硅通孔的垂直電氣互聯(lián)。這項(xiàng)技術(shù)由于其高密度集成、提高電性能、多功能集成以及降低制造成本等優(yōu)勢(shì)，在多個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用潛力。以下是TSV硅通孔技術(shù)的一些主要應(yīng)用方向：

1. 高性能計(jì)算和通信設(shè)備

TSV技術(shù)能夠大幅度縮短電互連的長(zhǎng)度，從而很好地解決出現(xiàn)在SOC技術(shù)中的信號(hào)延遲等問(wèn)題，提高電性能。這一特點(diǎn)使得TSV技術(shù)在高性能計(jì)算和通信設(shè)備，如服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心處理器、高速網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等領(lǐng)域的應(yīng)用變得可能24。

2. 消費(fèi)電子產(chǎn)品

消費(fèi)電子產(chǎn)品，如智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等，通常需要小巧輕便的設(shè)計(jì)，同時(shí)又要保持高性能。TSV技術(shù)的小型化和高密度集成特性使其成為消費(fèi)電子產(chǎn)品理想的封裝解決方案12。

3. 圖像傳感器和3D存儲(chǔ)器

華林科納對(duì)包括背照式圖像傳感器、中介層和3D存儲(chǔ)器在內(nèi)的消費(fèi)產(chǎn)品相關(guān)設(shè)備的需求正在推動(dòng)使用硅通孔（TSV）的先進(jìn)封裝。這些設(shè)備通常需要高精度的圖像捕捉能力和大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力，而TSV技術(shù)可以幫助實(shí)現(xiàn)這些功能1。

4. 微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）

TSV技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）領(lǐng)域。MEMS技術(shù)結(jié)合了微電子和機(jī)械工程，用于創(chuàng)建微型和多功能設(shè)備。TSV技術(shù)在MEMS領(lǐng)域的應(yīng)用包括晶圓級(jí)芯片互連、CMOS-MEMS集成等6。

5. 存儲(chǔ)器集成

3D封裝技術(shù)是直接實(shí)現(xiàn)硅片或者芯片之間的多層堆疊。這種技術(shù)特別適用于存儲(chǔ)器集成，如DRAMStack和FLASHStack。通過(guò)這種方式，可以在有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高的存儲(chǔ)容量和性能2。

6. 新能源汽車和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備

新能源汽車和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要大量的數(shù)據(jù)處理能力和高效的能源管理。TSV技術(shù)可以通過(guò)其高密度集成和低功耗特性，幫助實(shí)現(xiàn)這些設(shè)備的高性能和高效能

三、TSV硅通孔芯片封裝清洗劑選擇：

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對(duì)清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會(huì)作為一個(gè)長(zhǎng)期的使用和運(yùn)行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長(zhǎng)枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點(diǎn)、灰塵、塵埃等，這些污染物會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時(shí)焊點(diǎn)拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤(rùn)濕劑、樹(shù)脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來(lái)而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹(shù)脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開(kāi)路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。

合明科技運(yùn)用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù)，滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求，打破國(guó)外廠商在行業(yè)中的壟斷地位，為芯片封裝材料全面國(guó)產(chǎn)自主提供強(qiáng)有力的支持。

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