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1Por que os transportadores temporários são importantes em embalagens avançadas

Em embalagens avançadas 2.5D/3D e integração heterogênea, o transportador de wafer temporário (TWC) tornou-se um material crítico de capacitação em vez de um consumível secundário.

As suas funções principais incluem:

• Fornecer suporte mecânico para wafers ultrafinos (≤ 50 μm);

• Permitir processos temporários de fiança e desfiança (TB/DB);

• Apoio ao afinamento de wafer, TSV, RDL e metalização posterior;

• Manter a integridade da bolacha sob altas temperaturas, estresse e ambientes químicos.

Do ponto de vista da produção, os transportadores temporários contribuem para:

1. Melhoria do rendimento, redução de rachaduras, quebras e defeitos locais;

2. A expansão da janela de processo permite wafers mais finos e empilhamento mais complexo;

3. Repetitividade do processo  melhoria da consistência entre lotes.

2Motoristas do mercado e tendências do sector

Embora não existam dados oficiais independentes do mercado exclusivamente para transportadores temporários, as previsões do setor para o mercado mais amplo do sistema de caução temporária/descaução (TB/DB) e dos materiais indicam:

• Tamanho do mercado global de aproximadamente 450 milhões de USD até 2025 (incluindo transportadores, materiais de ligação e equipamentos).

• A percentagem de portadores temporários de 12 polegadas deverá crescer rapidamente, com uma CAGR estimada de 18% ∼22% de 2025 a 2030.

As principais forças motrizes incluem:

• Rapido crescimento da IA, HPC e HBM;

• Expansão das arquiteturas 2.5D/3D e Chiplet;

• A utilização generalizada de wafers ultrafinos (≤ 50 μm);

• Aplicações emergentes de embalagens a nível de painéis (FOPLP).

A indústria está a mudar de "facibilidade do processo" para "rendimento, confiabilidade e otimização de custos totais".

3Principais materiais de transporte temporário: Comparação técnica

A seguir está uma comparação traduzida e estruturada dos principais materiais transportadores temporários em embalagens avançadas.

Principais informações da tabela

• Os suportes de vidro dominam o mercado atual devido à boa planitud e compatibilidade com o desligamento a laser.

• Os transportadores de silício continuam a ser críticos para as embalagens 2.5D/3D e HBM de ponta.

• Os transportadores de polímeros estão a perder gradualmente parte à medida que a embalagem se torna mais exigente.

• Os suportes cerâmicos/safiros estão a ganhar atenção para wafers ultrafinos e aplicações de alta fiabilidade.

4O desafio da Warpage na embalagem avançada

À medida que a embalagem se torna mais fina e complexa, a warpage surgiu como um dos problemas de confiabilidade mais críticos.

Causas da Warpage

1. Descoordenação CTE entre diferentes materiais (sílico, vidro, polímeros, metais, dielétricos).

2. Asimetria estrutural em wafers ultrafinos, amplificando os efeitos de curvatura.

3. Recuragem de adesivos e camadas dielétricas durante ciclos térmicos.

Impactos da Warpage

• Redução da precisão de alinhamento;

• Risco mais elevado de rachaduras de wafer;

• Redução do rendimento de fabrico;

• Baixa fiabilidade a longo prazo.

Assim, o controle da curvatura é agora considerado uma métrica de fabricabilidade central em embalagens avançadas.

5Por que os portadores transparentes de alta rigidez são importantes

Um transportador temporário ideal deve fornecer:

• Alto módulo de Young ̇ para resistir à deformação;

• Alta dureza para garantir a durabilidade;

• Alta transparência óptica ¢ para compatibilidade com o desligamento a laser;

• Excelente resistência a produtos químicos para limpeza repetida;

• Estabilidade dimensional ̇ em ciclos térmicos repetidos.

O safiro de cristal único (Al2O3) destaca-se porque oferece:

• Alta rigidez → melhor supressão da curvatura;

• Dureza de Mohs ~ 9 → excelente resistência ao desgaste;

• Transmissão óptica ampla → suporta múltiplas técnicas de desligação;

• Estabilidade química excepcional → longa vida útil;

• Baixo deslizamento e fadiga → adequado para utilização em vários ciclos.

À medida que as wafers se tornam mais finas e as embalagens mais complexas, os portadores transparentes de alta rigidez estão mudando de opcionais para convencionais.

6. Do nível da bolacha para os portadores do nível do painel

Dois caminhos de desenvolvimento paralelos estão a surgir:

(1) Portadores de 12 polegadas

• Requisitos mais rigorosos em matéria de planosidade (TTV);

• Alta compatibilidade com as fábricas de semicondutores existentes;

• Usado para IA, HPC e chips lógicos avançados.

(2) Portadores de nível de painel (FOPLP)

• Substratos retangulares grandes;

• Maior rendimento por substrato;

• Menor custo por chip;

• Crescente adoção em drivers de display, chips de RF e alguns chips de computação.

Perspectivas a longo prazo: as embalagens a nível de wafer e de painel coexistirão em vez de se substituírem.

7Paisagem regional

Em termos globais

A Ásia Oriental (Taiwan, Coreia, Japão) continua a ser o centro de embalagens avançadas, com:

• Cadeias de abastecimento completas;

• Ecossistemas de materiais e equipamentos líderes;

• Forte capacidade de produção em grande volume.

China Continental

O delta do rio Yangtze (Shanghai, Suzhou) e o delta do rio Pearl (Shenzhen, Zhuhai) desenvolveram fortes aglomerados de embalagens, com capacidades locais crescentes em materiais, equipamentos,e integração de processos.

Espera-se que a localização dos materiais de embalagem de ponta acelere.

8. Perspectivas futuras

O futuro das embalagens avançadas dependerá não só da escalabilidade dos processos, mas também da inovação dos materiais.

As principais direcções incluem:

• Dimensões maiores dos suportes;

• Baixa curvatura e maior planosidade;

• Melhor resistência a altas temperaturas e produtos químicos;

• Mais ciclos de reutilização para reduzir o custo total de propriedade (TCO).

Os transportadores temporários já não são apenas suportes, são determinantes chave de rendimento, fiabilidade e desempenho em embalagens avançadas.