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HBM良率如何提升?超声波扫描显微镜,护航HBM 晶圆键合可靠性
发布时间: 2026.08.27 所属分类: 公司动态

算力硬件持续迭代,传统DRAM的带宽瓶颈形成行业典型“内存墙”,制约高端芯片性能释放。HBM高带宽存储器凭借三维堆叠架构,依托高带宽、低延迟、高集成度的核心优势,成为高端GPU、AI算力芯片的核心存储载体。


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伴随技术迭代,HBM堆叠密度与性能持续跃升,从早期4层堆叠的HBM1,迭代至8层堆叠HBM2/E、16层堆叠HBM3;当前商用主流HBM3E实现12–16层堆叠、24Gbps速率、1.2TB/s超高带宽,下一代HBM4更是将堆叠层数提升至16–20层,带宽突破1.5–2TB/s。


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性能升级的同时,HBM封装制程难度陡增。目前行业凸点Pitch已微缩至10μm级别,NCF薄膜键合、TCB热压键合成为主流工艺。制程过程中,堆叠应力、胶体填充偏差、热压参数波动等问题,极易引发界面分层、空洞、凸点偏移、内层微裂纹等隐性缺陷。这类界面缺陷无法通过光学、X-Ray设备有效检出,是造成器件失效、量产良率偏低的核心诱因,也让超声波扫描检测C-SAM/SAT成为HBM先进封装量产不可或缺的质控手段。

 

面向 HBM 多层堆叠、晶圆键合的量产质控需求,骄成超声 Wafer400 晶圆级离线型 SAT 设备,可很好承接 HBM 先进封装的 CSAM 超声扫描检测任务。


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 Wafer400系列

(晶圆级离线型)


该设备适配 4-12 英寸键合晶圆,支持水浸/喷水两种扫描模式,标配 Z 轴翘曲表面实时跟踪功能,针对 HBM 堆叠晶圆普遍存在的翘曲问题,可稳定完成多层键合界面的气泡、脱层缺陷采集;配套缺陷分析软件,能够自动识别缺陷大小、位置与数量,输出可用于工艺复盘的检测结果。

 

设备三轴采用大理石平台,龙门双驱直线电机架构,超声探头频率兼容 1-300MHz,满足 HBM 从键合研发验证到小批量离线质控的检测需求,整机符合 Fab Class100 洁净等级,适配先进封装产线环境。

 

01 超声波无损检测核心原理与差异化优势


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超声波检测原理


超声波扫描显微镜C-SAM/SAT依托介质声阻抗差异原理,通过高频超声波穿透、反射成像,在非接触、零损伤前提下,快速完成HBM多层堆叠结构的内部缺陷筛查,精准捕捉封装界面隐性问题,高度适配精密键合制程质控需求。


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相较于传统检测设备,超声波扫描检测系统在HBM场景具备适配优势,利于多层键合的质控:

 

 软性缺陷高灵敏识别:精准检出键合分层、底部填充脱粘等X-Ray无法识别的非金属界面缺陷;


 量产适配性强:纯无损检测无样品损耗,适配产线模式,支撑规模化量产;


 制程可追溯管控:沉淀标准化声学数据,联动SPC系统,提前预警工艺漂移;


 产品适配性高:兼容高堆叠、超细凸点精密结构,覆盖HBM全系列产品检测需求。



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02 超声波扫描检测设备(C-SAM/SAT)可适配HBM高阶制程

 

HBM3E量产及HBM4预研具有严苛标准,HBM高堆叠、微尺度的制程特性,导致声波衰减、信号遮挡、伪影干扰等检测难题频发。针对行业痛点,骄成超声的超声波扫描显微镜,可精准匹配高端封装质控要求。

 

通过200–300MHz+梯度高频超声换能器、动态聚焦技术,设备可达5μm超高分辨率,适配10μm以下超细凸点制程;搭配3D层析全聚焦成像,彻底解决多层堆叠信号遮挡、伪影误判问题。同时依托专业化缺陷甄别模型与自动化产线集成能力,兼顾检测精度、一致性与量产效率,完美适配高吞吐量产场景。

 

03 前置质控,筑牢HBM量产良率与成本防线

 

先进封装行业早已形成共识:缺陷检出越前置,量产报废、返工成本越低。HBM制程链路复杂、物料昂贵,后端失效带来的综合损耗远高于前端检测投入。目前头部存储、封测企业已将超声波扫描检测设备(C-SAM/SAT)纳入标准化量产流程,在TCB热压、NCF贴合等关键工序前置筛查,从源头拦截隐性缺陷,稳步提升产品可靠性与量产良率。

 

04 行业展望

 

随着HBM4、Chiplet、3D IC三维堆叠技术全面落地,芯片封装将向高密度、超高精度方向持续演进。高频精细化、三维可视化、产线集成化的无损检测技术,将成为先进封装质控标配,持续为高端算力芯片量产保驾护航。

 

结语

 

HBM堆叠工艺的持续升级,对界面缺陷检测的精度、稳定性、适配性提出了全新要求,超声波无损检测也成为稳定先进封装良率、优化制程管控的核心支撑。

 

作为国内先进封装无损检测领域自研厂商,骄成超声深耕晶圆键合检测赛道多年,针对HBM、3D IC、Chiplet等高端封装场景,量身打造国产化先进封装晶圆键合检测系统,精准匹配NCF薄膜键合、TCB热压键合主流工艺,可高效识别分层、空洞、胶体填充不均、微裂纹等各类隐性界面缺陷。


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骄成超声先进封装超声扫描检测系统

 

区别于传统通用检测设备,骄成超声HBM专用检测设备针对多层堆叠声波衰减、深层缺陷漏检、微尺度缺陷误判等行业痛点完成专项优化,搭载梯度高频换能器组合、动态全聚焦成像与专业化缺陷算法,兼顾浅层超高分辨率与深层强穿透能力,适配HBM3E量产及HBM4新工艺研发需求。设备支持自动化上下料、多通道并行检测,可无缝对接产线MES系统,适配大规模量产全检需求,助力企业实现检测自动化、质控标准化、制程可追溯。

 

依托完整的国产化技术体系,我们可针对不同客户的堆叠层数、凸点制程、工艺参数,提供一对一定制化检测方案、工艺调试优化、试样测试验证、产线适配落地全流程技术服务,全方位解决HBM键合制程质控难题,助力国内封测企业突破良率瓶颈、降本增效,加速高端先进封装设备国产化替代进程。

 

如需技术交流、试样测试、方案定制与量产适配对接,欢迎后台留言咨询!


股票简称:

骄成超声

股票代码:

688392



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