随着近些年来半导体产业的快速发展，电子设备越来越多功能化、小型化，促使电子器件密度逐步提高。芯片是电子产品的重要组成部分，芯片的材料一般为硅晶圆，此类材料较脆，容易破碎，因此需要封装工艺对其进行保护，另外，芯片需要与PCB板之间形成电气互联，也需要封装。
封装工艺
封装工艺就是针对半导体芯片与PCB之间的材料特性差异、关键尺寸差距造成的集成度不相匹配等问题，运用合理的封装设计、选用合理的封装材料、使用合理的封装方法对脆性的半导体芯片进行保护，同时对半导体芯片的外引脚密度进行调整，使之与PCB的关键尺寸相匹配。
铜柱凸块技术
传统的互连技术，如球栅阵列、可控塌陷芯片连接等，已难以满足微小节距的高密度芯片封装的需求。由于铜材料高熔点的特性，铜柱凸块在回流工艺过程中不会塌陷，提高了芯片的互连密度及可靠性，可为集成电路封装提供更多的I/O数，为芯片性能的提升提供更多的可能。铜柱凸块的电化学沉积过程有电流密度大、速度快的特点，必须加入电镀添加剂来辅助生产，从而使铜柱凸块达到铜面平整度和高度统一性的要求。
图1 铜柱凸块工艺流程
图2 KC系列激光光谱共聚焦显微镜
铜柱凸块的平整度和高度统一性需要一定的测量手段来评定，KC系列激光光谱共聚焦显微镜无疑是最好的选择。KC系列激光光谱共聚焦显微镜是一款适用于微米和亚微米级别测量的显微镜，可以完美还原单个或多个铜柱的表面形貌，并可以进行多个参数的测量。
KC系列激光光谱共聚焦显微镜具有单次扫描范围大、速度快、精度高、操作简单等特点。
图3 12寸晶圆测试片（图源网络）
12寸晶圆片的直径为305mm，KC系列激光光谱共聚焦显微镜的显微镜式结构的最大扫描范围为350mm×300mm，可完全覆盖一整个12寸晶圆，且可单次成像，无需拼接，速度快的同时保证了XY轴的整体精度。
KC系列激光光谱共聚焦显微镜的Z轴分辨率为2nm，可极大的保证铜柱测量的准确性。
图4 晶圆片
图5 KC扫描出的铜柱凸块表面形貌
图6 铜柱凸块高度测量结果
KC系列激光光谱共聚焦显微镜可以对扫描到的结果进行观察和测量。对铜柱的铜面进行3D观察，检查其平整度。选择高度测量模式可对每一个铜柱的高度统一性进行对比。其丰富的分析和测量功能，可以更好地为实验和研究提供数据支撑。
国内目前在铜柱凸块技术的研究方面仍处于起步阶段，其关键工艺的研究和技术积累对于自主先进封装技术的发展至关重要。凯视迈KC系列激光光谱共聚焦显微镜的广泛应用可对国内铜柱凸块技术的发展起到积极推动的作用。
参考文献：
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文末说句正事
OPTIZEN 紫外可见光分光光度计——极简实验助手
