異質整合當道 材料接合應力強度備受矚目

作者: EE Times Taiwan

具備高度晶片整合能力的「異質整合」封裝技術,被視為後摩爾時代下延續半導體產業發展的動能。然而,欲將不同種類的材料封裝在一起,衍生的挑戰亦接踵而至…

從20世紀初始真空管發明、到1958年積體電路的誕生迄今,電子學領域的工程技術歷經上百年演化與淬鍊,成就今日科技無所不在的世界;包括個人日常生活的食、衣/醫、住、行、育、樂各層面,以及幾乎任何一種工商業類別,電子工程技術不僅僅是不可或缺,還扮演了推動進步的力量。然而,半導體製程技術的發展已經接近物理極限,人們對各種電子產品的依賴與期待卻有增無減,為了滿足這些需求,異質整合(Heterogeneous Integration)成為擁有無窮潛力的解決方案。

一個不夠,就加上另外一個或更多個…嫌那些「更多」佔地方,就用個什麼巧方法都捆在一起化零為整…在現實生活中再簡單不過的道理,要套用到技術的開發上可沒那麼容易,更別說是外觀只有我們的手指甲蓋大小、內部線路比髮絲更細的晶片。然在過去不過短短數十年間,我們看著一些電子功能從分散於不同元件變成單晶片,又看著原本各自分離的不同種類單晶片被複雜的封裝技術「綁」成一顆…然後,握在掌中的輕薄手機,可以支援本在大型主機才能執行的AI運算;在大街小巷穿梭的車輛能自動駕駛、即時根據路況做出反應;小巧可攜的隨身醫療裝置,能精準監測患者生理指標;還有讓人分不清現實或虛幻的「元宇宙」。

而異質整合不但是先進半導體封裝、製造技術的極致發揮,也是各種跨領域專業知識融合的演武場;異質整合除了結合各自以不同製程生產的電子元件,也可以讓光學與電子兩種物理性質迥異的元件合而為一。在異質整合的世界裡,包括材料、機械、化學、光學…等等以往壁壘分明的不同學門,如今需要相互了解、合作,才能實現更多創新。為此,《電子工程專輯》也不會只侷限於我們熟悉的電子、硬體技術領域,我們期許自己能協助讀者開拓視野,探索除了電子工程技術之外的更多知識,涵蓋硬體、軟體,從零件到系統級解決方案,甚至是各種新興的服務與前瞻應用。

在本期雜誌的封面故事,安東帕與宜特科技將從材料分析的角度,分享實現高可靠度異質整合解決方案的訣竅;此外我們也將聚焦兩種高度異質性技術──光學與電子──之結合,從矽光子、共同封裝光學元件(CPO)等新興技術出發,探討能為光纖通訊、高性能運算以及光學感測等應用帶來優勢,並具備實現量子運算、仿生神經網路等尖端科技潛力的光-電異質整合設計技術挑戰。奔向充滿無限可能的未來,就從下一頁開始!

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