LG Innotek成功開(kāi)發(fā)出半導(dǎo)體基板用革新技術(shù)，鞏固了全球第一的地位。
LG Innotek（CEO 文赫洙）于3日宣布，在世界上首次開(kāi)發(fā)出了適用于移動(dòng)用高附加值半導(dǎo)體基板的"Cu-Post（銅柱）技術(shù)"，并成功將其應(yīng)用于產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。
隨著主要智能手機(jī)制造商紛紛加入超薄化競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中，智能手機(jī)零部件尺寸最小化成為業(yè)界熱門(mén)話(huà)題。因此，在提高RF-SiP（Radio Frequency-System in Package）基板等移動(dòng)用半導(dǎo)體基板性能的同時(shí)將尺寸最小化的技術(shù)需求正在劇增。
LG Innotek準(zhǔn)確預(yù)測(cè)了這一智能手機(jī)趨勢(shì)，從2021年開(kāi)始率先開(kāi)發(fā)了新一代移動(dòng)用半導(dǎo)體基板技術(shù) —— "Cu-Post"。
該技術(shù)的核心是在連接半導(dǎo)體基板與主板時(shí)使用銅柱（Cu-Post），與現(xiàn)有方式相比，可將更多電路配置在半導(dǎo)體基板上，對(duì)半導(dǎo)體封裝的散熱也很有效。作為最適合移動(dòng)產(chǎn)品超薄化及高配置化的技術(shù)，備受業(yè)界關(guān)注。
LG Innotek相關(guān)人士稱(chēng)，"保有'Cu-Post'技術(shù)，有利于進(jìn)一步鞏固RF-SiP基板全球第一的地位。"
用"銅柱"代替直接連接焊料球……縮小焊料球的間距、大小半導(dǎo)體基板是將半導(dǎo)體芯片、電力放大器及過(guò)濾器等電子零部件與主板進(jìn)行連接的產(chǎn)品，通過(guò)焊接用焊料球（Solder Ball）與主板連接，發(fā)送并接收電氣信號(hào)。該焊料球排列越緊密，就越能連接更多電路，這是提高智能手機(jī)性能的核心要素。
既有的方式是在半導(dǎo)體基板上直接放置焊料球與主板連接，為了確保接合穩(wěn)定，焊料球的體積要大，由于是球形結(jié)構(gòu)，故占據(jù)空間較大。此外，當(dāng)間距較窄時(shí)，在焊接過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)熔化的焊料球相互粘連的現(xiàn)象。這種方式在通過(guò)縮小焊料球間距來(lái)提高電路集成度方面存在著局限性。
為了解決這一問(wèn)題，LG Innotek果斷擺脫了既有制作方式，選擇了前所未有的新方式，不是將焊料球直接連接到半導(dǎo)體基板上，而是使用"Cu-Post"技術(shù)先豎立銅柱，然后在其上方放置小型焊料球。
圖像說(shuō)明
用銅立柱在業(yè)界被認(rèn)為是高難度技術(shù)，而LG Innotek積極利用基于數(shù)字孿生（Digital Twin）的3D模擬技術(shù)，同時(shí)提高了開(kāi)發(fā)速度和完成度。
利用該技術(shù)，LG Innotek成功將焊料球間距縮短了近20%，通過(guò)柱狀結(jié)構(gòu)，將焊料球的面積與體積最小化，而且由于使用了熔點(diǎn)高的銅，所以在高溫工程中柱狀形態(tài)也能保持穩(wěn)定，可以進(jìn)行更加細(xì)密的排列設(shè)計(jì)。
提高電路集成度，實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體基板小型化、高配置化……改善發(fā)熱現(xiàn)象如果采用LG Innotek的"Cu-Post"技術(shù)，在實(shí)現(xiàn)與以往相同性能的同時(shí)，可以制作出體積縮小高達(dá)20%左右的半導(dǎo)體基板。由此，智能手機(jī)制造商可以提高設(shè)計(jì)自由度，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)超薄化。
此外，該技術(shù)還優(yōu)化了需要有效處理復(fù)雜龐大的電氣信號(hào)的AI運(yùn)算等智能手機(jī)的高配置功能。如果是同樣大小的半導(dǎo)體基板，可以配置比以往更多的焊料球，增加基板電路數(shù)量，這就是為什么可以設(shè)計(jì)出提高電路密度的高性能半導(dǎo)體基板的原因。
而且，還可以改善智能手機(jī)的發(fā)熱問(wèn)題。"Cu-Post"技術(shù)中使用的銅的熱傳導(dǎo)率比鉛高7倍以上，因此在半導(dǎo)體封裝中產(chǎn)生的熱量可以更快地散發(fā)到外部。由此可將由發(fā)熱引起的芯片性能低下或信號(hào)損失等問(wèn)題最小化，穩(wěn)定維持移動(dòng)設(shè)備的性能。
"為了顧客的成功而深思熟慮……將改變基板產(chǎn)業(yè)范式"LG Innotek擁有40多項(xiàng)"Cu-Post"技術(shù)相關(guān)專(zhuān)利，具備獨(dú)一無(wú)二的技術(shù)實(shí)力。計(jì)劃將該技術(shù)應(yīng)用于移動(dòng)半導(dǎo)體基板RF-SiP基板、FC-CSP（Flip Chip-Chip Scale Package）基板等，進(jìn)一步增強(qiáng)市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。
LG Innotek CEO文赫洙稱(chēng)，"該技術(shù)不是單純以零部件供應(yīng)為目的，而是為了支持顧客成功進(jìn)行了深思熟慮"，同時(shí)還表示"將以創(chuàng)新產(chǎn)品改變基板業(yè)界范式，持續(xù)創(chuàng)造差異化的顧客價(jià)值"。
另外，LG Innotek計(jì)劃以FC-BGA、RF-SiP等高附加值半導(dǎo)體基板及車(chē)載AP模塊為主軸，到2030年為止，將半導(dǎo)體用零部件業(yè)務(wù)的規(guī)模培養(yǎng)成年銷(xiāo)售額3萬(wàn)億韓元以上。
LG Innotek員工正在展示采用“Cu-Post”技術(shù)的RF-SiP基板。
[術(shù)語(yǔ)解析]
RF-SiP（Radio Frequency-System in Package）基板
將RF-SiP（智能手機(jī)或可穿戴設(shè)備等移動(dòng)設(shè)備的通信用半導(dǎo)體芯片、電力放大器及過(guò)濾器等結(jié)合為一個(gè)封裝的通信用半導(dǎo)體零部件）與主板連接的基板
FC-CSP（Flip Chip-Chip Scale Package）基板
將FC-CSP（高性能半導(dǎo)體芯片翻轉(zhuǎn)安裝在基板上<Flip chip方式>，實(shí)現(xiàn)芯片與基板之間短而有效的電氣連接的封裝）與主板連接的基板。主要用于智能手機(jī)應(yīng)用處理器（AP）或需要高速運(yùn)算的移動(dòng)半導(dǎo)體，用于高集成度、高速信號(hào)處理的核心零部件
