
10月29日,盛美半导体设备(上海)股份有限公司宣布,首台量产型310mm×310mm面板级水平电镀设备 Ultra ECP ap-p 顺利出机,发往中国大陆以外的亚洲市场。盛美上海总经理王坚表示,据公司所知,这是全球首台交付亚洲客户的310mm×310mm面板级水平电镀生产设备。
这次设备出机,反映出盛美上海正将面板级先进封装电镀技术从工艺研发和客户验证进一步推进至量产型设备交付。对于仍在探索工艺路线和生产模式的面板级封装产业而言,配套设备的技术成熟度与量产适应能力,将影响相关工艺的导入进度。
Ultra ECP ap-p采用盛美上海自主研发的水平电镀技术,支持铜、镍、锡银及金等多种材料的电镀工艺,可用于铜柱、凸块和再布线层等先进封装工艺。
该设备的铜电镀腔体配备了针对高铜柱应用设计的高速电镀桨叶,能够在实现300微米铜柱良好晶粒内均匀度的同时,维持较高的电镀速率。对于需要形成较高金属互连结构的封装产品而言,铜柱的高度、形貌及顶部平整度都会影响后续芯片连接和封装可靠性。提高沉积速度的同时控制铜柱形貌,是电镀设备需要解决的工艺问题之一。
设备的其他设计同样围绕实际生产需求展开。Ultra ECP ap-p采用四边密封干式接触卡盘,以提升运行可靠性,并配备电镀腔内清洗功能,减少不同电镀腔之间的化学交叉污染。此外,设备利用同步旋转卡盘与旋转矩形电场技术改善金属沉积表现,相关技术已由盛美申请专利保护。
从工艺原理看,电镀通过电化学反应在指定区域沉积金属,可根据封装设计形成不同厚度和形态的互连结构。铜柱主要承担垂直方向的电气连接,再布线层(RDL)则用于重新分配芯片输入输出端口的位置,为高密度封装中的复杂互连提供支持。随着封装结构变得复杂,电镀设备需要适应不同金属材料、结构尺寸和图形密度带来的工艺差异。
面板级封装采用矩形面板作为加工载体,为大尺寸封装和多芯片集成提供了新的制造路径。与传统圆形晶圆相比,矩形面板有望提高大面积基板的利用效率,为增加单次加工的封装单元数量创造条件。
不过,面板面积扩大后,工艺控制也会面临新的问题。面板不同位置的加工条件可能存在差异,基板翘曲、局部图形密度以及金属沉积均匀性都会影响后续工序。对于多层再布线结构而言,前一层金属的厚度或表面形貌出现偏差,也可能影响后续图形加工和层间连接。
行业技术研究指出,高密度扇出型面板封装正朝着增加再布线层数、缩小布线间距及凸块间距的方向发展,这对电镀、光刻和检测工艺提出了更高要求。特别是在大面积面板上,电镀需要兼顾整体膜厚分布与局部图形结构,才能满足先进封装对互连密度和制造良率的要求。
盛美上海在2026年半年度报告中披露,其自主研发的水平电镀设备 ECP ap-p 在国内大客户工艺验证中取得进展,尤其是在大铜柱工艺和微型焊盘(Micro Pad)Cu-Ni-Au工艺方面表现突出。公司表示,相关工艺性能优于垂直电镀设备,有助于解决客户产线瓶颈、提升产品良率。
在面板工艺验证方面,盛美上海通过优化多阳极腔体,将光片整面均匀性控制在5%以内,图形面板验证结果也满足国际大客户的规格要求。这些进展体现出,公司正在围绕大面积面板上的金属沉积和复杂互连结构开展工艺优化。
除面板级水平电镀设备外,盛美上海还布局了 Ultra C vac-p 面板级负压清洗设备和 Ultra C bev-p 面板级边缘刻蚀设备,分别面向面板清洗和边缘刻蚀等工艺需求。三款产品覆盖不同面板规格,形成了面向面板级先进封装的湿法设备产品线。
订单方面,盛美上海今年已获得中国大陆一家现有先进封装客户的一台510mm×515mm面板级水平电镀量产设备订单,计划于2027年上半年交付。这表明公司已在更大尺寸面板电镀领域推进量产设备的市场导入。
从技术研发到客户验证,再到量产型设备出机,盛美上海正在逐步推进面板级先进封装电镀产品的商业化。未来,随着客户对大尺寸、高密度封装工艺的需求不断发展,设备在复杂图形加工、工艺稳定性和量产效率方面的表现,将成为其扩大市场应用的重要因素。
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