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02 / Chiplet

芯粒委托开发

含化合物半导体的芯粒(异质键合)的设计、封装与制造。不限于传感器,可按用户需求承接全流程开发。

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PD器件像素截面电场强度与方向的二维仿真图(为网站发布制作)
PRODUCT · 01

PD器件设计与试制

  • 适用材料Si/CdTe/TlBr 等
  • 内容探测元件(PD器件)的设计与试制
  • 状态单独咨询
从整颗芯片到功能模块、再到单个像素电路元件逐级放大的层级结构图(为网站发布制作)
PRODUCT · 02

ASIC设计与试制

  • 结构hybrid结构(以TSV为前提)
  • 内容读出集成电路(ASIC)的设计与试制
  • 状态单独咨询
由X射线入射面、闪烁体、硅基板、绝缘层、光电二极管、RDL、微凸点、读出ASIC叠层构成的3D-CMOS叠层截面图
PRODUCT · 03

CoW封装/多层堆叠封装

  • 封装方式Chip on Wafer(CoW)/多层堆叠封装
  • 键合采用20μmΦ以下凸点的低温、低压键合
  • 状态单独咨询
SERVICES

开发流程

由ANSeeN负责设计与整体集成,并将晶圆制造、3D加工、堆叠、拼接委托给多家制造合作伙伴(CdTe与3D-CMOS通用)。从咨询到量产,在各阶段确认交付成果的同时推进。

CdTe与3D-CMOS通用的开发流程。ANSeeN设计电路、晶圆图和PD,LSI设计公司完成版图并生成GDS,晶圆代工厂制造ASIC晶圆并进行晶粒分选,3D封装厂商完成TSV、RDL、堆叠和切割,封装厂商将其拼接到图形基板上并检测,最后由ANSeeN组装
  • 推进方式咨询 → 规格 → 设计 → 试制 → 评估 → 量产
  • 设计开发PD器件与ASIC的设计,包括化合物半导体×CMOS的异质键合
  • 封装与制造从试制到量产的封装与供货
PROCESS

键合与封装工艺

异质键合使探测元件与ASIC这两种不同类型的半导体作为一个传感器协同工作。本公司的Imaging产品(CdTe PhotonCounting FPD、3D CMOS FPD)正是这项技术本身的实证。

01 / PROCESS

分别制造

单片制造与异质芯粒的对比图

材料和工艺都不同的半导体无法在同一片晶圆上制造。将把X射线转换为电荷的探测元件(CdTe、Si等)与读出信号的CMOS逻辑分别优化制造,再通过20μmΦ以下的凸点进行低温、低压键合。将键合后的芯片拼接,扩展为单片晶圆无法实现的大面积。

  • 实物尺寸
    放在指尖上的芯粒实拍照片探测元件与ASIC键合后的晶粒实拍照片
    可放在指尖上的芯粒,是这项业务的基本单元。
02 / PROCESS

只堆叠良品

Chip on Wafer(CoW)与多层堆叠的结构图

采用20μmΦ以下凸点的低温、低压键合,保护化合物半导体脆弱的特性。

  • CoW(Chip on Wafer)将经晶粒分选挑出的良品芯片键合到目标晶圆上,避免不良品相互堆叠。
  • 多层堆叠通过TSV、RDL连接探测元件/ASIC/中介层,并纵向堆叠。
  • 凸点
    Ag浆料凸点键合部的截面SEM照片凸点阵列的显微镜照片
    电镀形成的μ凸点(Sn/Ag),以及导电浆料(Ag)印刷。使用浆料可在室温下堆叠。
  • 拼接将堆叠芯片以小间隙排列在Si中介层或PCB上,实现大面积化。
03 / PROCESS

案例:CdTe

CdTe FPD制造工艺图(从ASIC晶圆到面板测试)
  • ASIC晶圆制造ASIC晶圆,并形成TSV和背面双层RDL。
  • 键合电镀形成μ凸点,并对CdTe进行倒装键合(CoW)。
  • 切割与测试通过激光切割分离为模块,并利用电极探测、测试脉冲和X射线进行模块测试。
  • 拼接拼接到PCB(FR4等)上并进行凸点键合,再用X射线进行面板测试。

※作为另一种路线,也支持通过导电浆料印刷进行室温堆叠→拼接到Si中介层。

04 / PROCESS

案例:3D-CMOS

3D-CMOS制造方法示意图(分别制造光电二极管与读出ASIC,键合后排列)

PD侧与ASIC侧的晶圆代工厂和工艺均不相同。在键合之前,互不引入对方的制约。

  • 分别制造光电二极管与读出ASIC各自采用适合的工艺制造。
  • 键合将良品之间进行倒装键合。
  • 排列将键合后的芯片排列制成面板。

芯粒委托开发咨询

就含化合物半导体的异质键合的设计、封装与制造进行单独咨询。

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