LG Innotek推出铜柱封装技术,或将彻底改变产业格局

LG Innotek于 6月 25 日宣布,已开发出全球首个应用于移动设备高附加值半导体基板的“铜柱 (Cu-Post) 技术”,并成功应用于量产产品。

随着各大智能手机制造商竞相打造纤薄的设备,智能手机部件的小型化正成为业界热议话题。因此,对于能够提升 RF-SiP(射频系统级封装)等移动半导体基板性能并​​实现小型化的技术的需求正在迅速增长。

LG Innotek 预见了这一智能手机趋势,并从 2021 年开始抢先开发下一代移动半导体基板技术“铜柱”。该公司积极利用基于数字孪生 (Digital Twin) 的 3D 仿真技术,同时提高开发速度和完成度。

该技术的核心在于利用铜柱(Cu-Posts)连接半导体基板和主板。与现有方法相比,它可以在半导体基板上放置更多电路,并且还能有效散热。作为一项针对轻薄化和高规格移动产品而优化的技术,该技术正受到业界的关注。LG

Innotek 的一位高管表示:“通过收购‘铜柱’技术,我们将能够进一步巩固我们作为全球 RF-SiP 基板第一大供应商的地位。”

不再直接连接焊球,而是使用“铜柱”……缩小焊球间距和尺寸 半导体

基板是将半导体芯片、功率放大器、滤波器等电子元件连接到主板的产品。它们通过焊球(即焊珠)连接到主板,并交换电信号。焊球排列得越紧密,就能连接越多的电路,这被认为是提升智能手机性能的关键因素。

此前,人们将焊球直接附着在半导体基板上,将其连接到主板。为了实现稳定连接,焊球必须很大,而且由于其球形结构,焊球占用了大量空间。此外,如果间距狭窄,在焊接过程中,熔化的焊球会相互粘连。这种方法在通过缩小焊球间距来提高电路集成度方面存在局限性。<参见图表>

为了解决这个问题,LG Innotek 大胆突破现有的制造方法,采用了前所未有的新方法。 LG Innotek并未直接将焊球连接到半导体基板,而是采用了“铜柱”技术,先竖立铜柱,再在其上放置小焊球。

LG Innotek 凭借这项技术,成功将焊球间距比以往缩小了约 20%。这种柱状结构最大限度地减少了焊球的面积和尺寸,并且通过使用高熔点铜,即使在高温工艺中也能稳定地保持柱状形状,从而实现更密集的阵列设计。

提高电路密度,实现半导体基板的小型化和强化…改善发热量

通过应用 LG Innotek 的“铜柱”技术,最多可将半导体基板缩小 20%,同时实现与以往相同的性能。因此,智能手机制造商拥有更大的设计自由度,可以实现更纤薄的设计。

此外,该技术针对需要高效处理复杂且海量电信号的 AI 计算等高规格智能手机功能进行了优化。 如果是相同尺寸的半导体基板,则可以放置更多的焊球,并且与以往相比可以增加基板电路数量,从而实现具有更高电路密度的高性能半导体基板的设计。 它还

可以改善智能手机的发热量。“铜柱”中使用的铜的导热系数是铅的 7 倍以上,可以更快地释放半导体封装中产生的热量。 这可以最大程度地减少由于热量导致的芯片性能下降或信号损失等问题,从而稳定地维持移动设备的性能。

“从深思熟虑地考虑客户的成功出发…改变基板行业范式”

LG Innotek 已获得约 40 项“铜柱”技术相关专利,拥有无与伦比的技术实力。该公司计划通过将该技术应用于 RF-SiP 基板和 FC-CSP(倒装芯片-芯片级封装)基板等移动半导体基板,进一步巩固市场主导地位。LG

Innotek 首席执行官文赫洙表示:“这项技术并非仅仅为了供应零部件,而是经过深思熟虑以支持客户成功”,“我们将继续通过创新产品改变基板行业范式,创造差异化的客户价值。”

同时,LG Innotek 计划到 2030 年将其半导体零部件业务发展到年销售额超过 3 万亿韩元,重点关注 FC-BGA 和 RF-SiP 等高附加值半导体基板和汽车 AP 模块。

RF-SiP(射频系统级封装)基板:

是将智能手机、可穿戴设备等移动设备的通信用半导体芯片、功率放大器、滤波器等集成在一个封装内的通信半导体元件RF-SiP与主板相连接的电路板。

FC-CSP(倒装芯片-芯片级封装)基板:

是指将高性能半导体芯片倒装到基板上(倒装芯片方式),实现芯片与基板之间短距离高效电连接的封装FC-CSP,并将其与主板连接的基板。主要用于智能手机应用处理器(AP)或需要高速运行的移动半导体,是实现高集成度和高​​速信号处理的关键部件。

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