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1¿Por qué son importantes los portadores temporales en los envases avanzados?

En el embalaje avanzado 2.5D / 3D y la integración heterogénea, el portador de obleas temporales (TWC) se ha convertido en un material facilitador crítico en lugar de un consumible secundario.

Sus funciones principales incluyen:

• Proporcionar soporte mecánico para obleas ultrafinas (≤ 50 μm);

• Permitir procesos de fianza y desfianza temporales (TB/DB);

• Apoyar el adelgazamiento de las obleas, TSV, RDL y la metalización posterior;

• Mantener la integridad de la oblea bajo altas temperaturas, estrés y entornos químicos.

Desde el punto de vista de la fabricación, los transportadores temporales contribuyen a:

1. Mejora del rendimiento – reducción de grietas, roturas y defectos locales.

2. Expansión de la ventana de proceso permiten obleas más delgadas y apilamiento más complejo;

3. Repetitividad del proceso mejorando la consistencia de lote a lote.

2. Motores del mercado y tendencias de la industria

Aunque no existen datos oficiales independientes del mercado exclusivamente para los transportistas temporales, las previsiones de la industria para el mercado más amplio del sistema de fianza/desafianza temporal (TB/DB) y los materiales indican:

• El tamaño del mercado mundial será de aproximadamente USD 450 millones para 2025 (incluidos los transportadores, los materiales de unión y los equipos).

• Se espera que la proporción de portadores temporales de 12 pulgadas crezca rápidamente, con una CAGR estimada del 18%-22% entre 2025 y 2030.

Las principales fuerzas motrices incluyen:

• El rápido crecimiento de la IA, HPC y HBM;

• Ampliación de las arquitecturas de apilamiento 2.5D/3D y Chiplet;

• La adopción generalizada de obleas ultrafinas (≤ 50 μm);

• Aplicaciones emergentes de envases a nivel de panel (FOPLP).

La industria está cambiando de la factibilidad del proceso a rendimiento, fiabilidad y optimización de costos totales.

3Materiales principales de transporte temporal: Comparación técnica

A continuación se muestra una comparación traducida y estructurada de los materiales portadores temporales convencionales en envases avanzados.

Principales puntos de vista de la tabla

• Los portadores de vidrio dominan el mercado actual debido a su buena planitud y compatibilidad con el desvinculado por láser.

• Los portadores de silicio siguen siendo críticos para los envases 2.5D/3D y HBM de gama alta.

• Los transportadores de polímeros están perdiendo gradualmente su participación a medida que el embalaje se vuelve más exigente.

• Los portadores de cerámica/zafiro están ganando atención para obleas ultra delgadas y aplicaciones de alta fiabilidad.

4El desafío de Warpage en el embalaje avanzado

A medida que el embalaje se vuelve más delgado y complejo, la warpage se ha convertido en uno de los problemas de fiabilidad más críticos.

Las causas fundamentales de la guerra

1. Desajuste de CTE entre diferentes materiales (silício, vidrio, polímeros, metales, dieléctricos).

2. Asimetría estructural en obleas ultra delgadas, amplificando los efectos de flexión.

3. En el caso de los adhesivos y de las capas dieléctricas, el proceso de curado consiste en el encogimiento durante los ciclos térmicos.

Impactos de la guerra

• Reducción de la precisión de alineación;

• mayor riesgo de agrietamiento de las obleas;

• Producción más baja;

• Confiabilidad a largo plazo degradada.

Por lo tanto, el control de la curvatura se considera ahora una métrica de fabricabilidad central en el embalaje avanzado.

5Por qué son importantes los portadores transparentes de alta rigidez

Un transportista temporal ideal debe proporcionar:

• El módulo de Young es alto para resistir la deformación.

• Alta dureza para garantizar la durabilidad;

• Alta transparencia óptica para la compatibilidad con el desvinculado láser;

• Excelente resistencia química para limpieza repetida;

• Estabilidad dimensional en ciclos térmicos repetidos.

El zafiro monocristalino (Al2O3) destaca porque ofrece:

• Alta rigidez → mejor supresión de la curvatura;

• Dureza de Mohs ~9 → excelente resistencia al desgaste;

• Transmisión óptica amplia → admite múltiples técnicas de desvinculación;

• Estabilidad química excepcional → larga vida útil;

• Bajo deslizamiento y fatiga → adecuado para uso con varios ciclos.

A medida que las obleas se vuelven más delgadas y los envases más complejos, los portadores transparentes de alta rigidez están cambiando de opcionales a corriente principal.

6. Desde el nivel de la oblea a los portadores de nivel de panel

Se están desarrollando dos vías paralelas de desarrollo:

(1) Portadores de 12 pulgadas a nivel de obleas

• requisitos de plano más estrictos (TTV);

• Alta compatibilidad con las fábricas de semiconductores existentes;

• Se usa para IA, HPC y chips lógicos avanzados.

(2) Portadores a nivel de panel (FOPLP)

• Substratos rectangulares grandes;

• Un mayor rendimiento por sustrato;

• Costo más bajo por chip;

• Creciente adopción en controladores de pantalla, chips de RF y algunos chips de computación.

Perspectivas a largo plazo: los envases a nivel de obleas y de paneles coexistirán en lugar de sustituirse entre sí.

7Paisaje regional

En todo el mundo

Asia oriental (Taiwán, Corea, Japón) sigue siendo el centro de los envases avanzados, con:

• cadenas de suministro completas;

• Ecosistemas de materiales y equipos líderes;

• Fuertes capacidades de fabricación de gran volumen.

China continental

El delta del río Yangtze (Shanghai, Suzhou) y el delta del río Perla (Shenzhen, Zhuhai) han desarrollado fuertes grupos de envases, con una creciente capacidad local en materiales, equipos,y la integración de procesos.

Se espera que la localización de los materiales de embalaje de alta gama se acelere.

8Perspectivas para el futuro

El futuro de los envases avanzados dependerá no sólo de la escalabilidad del proceso, sino también de la innovación de los materiales.

Las direcciones clave incluyen:

• Tamaños de portadores más grandes;

• Baja curvatura y mayor planitud;

• Mejor resistencia a altas temperaturas y productos químicos;

• Más ciclos de reutilización para reducir el coste total de propiedad (TCO).

Los transportadores temporales ya no son sólo soportes, sino que son determinantes clave del rendimiento, la fiabilidad y el rendimiento en los envases avanzados.