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阻焊层的应用是围绕着阻焊层材料进行的。然而，并不是所有的注意力都应该仅仅停留在材料上。喷墨打印的阻焊层将由一系列液滴组成；除了阻焊油墨外，还有一些其他材料在这些液滴的形成过程中起着重要作用。

我的 上一栏 我们非常重视水滴的定位。然而，在与位置相同的层面上，重要的是飞滴一旦在基底上，将如何达到其最终形状。这个形状的横截面（图1），特别是边缘，是一个平衡的结果。接触角理论描述了它。这里有趣的一点是，涉及到三种物质状态，因此，一大批材料会影响到液滴。即使是虚拟的、数字的物质状态也会起作用。

图1：显示不同材料上水滴的草图。

液态的水滴在固体--基质上找到一个平衡位置。这种平衡的可预测性是喷墨的一个核心参数。它主导着高保真度的图案再现能力。对于热爱物理学的人来说，有大量的文献解释了这种平衡产生的原因、内容和方式。对于重现性的范围，只需回顾一下所涉及的材料：空气、油墨材料和基底。后者需要特别注意，因为每个基材的地形和物质都不一样。

空气是要讨论的最直接的物质元素，不应该被认为是理所当然的。要注意的是悬浮颗粒和气流。首先，在偶然的情况下，沉淀在焊接掩模层上的水滴会对接触角产生强烈的扰动。一个考虑和两个行动点可以防止问题。只有至少几微米的大尺寸颗粒才会真正产生问题。这让人松了一口气；半导体行业几十年来在控制颗粒方面的专业知识可以用来处理这种尺寸。

从考虑到行动。第一个动作发生在喷墨打印机的外部，湿式清洗可以清除进纸板表面的污染物，如颗粒和有机物污染。第二个行动确保喷码机的内部环境至少达到ISO 5（100级）。内部环境中没有人类，这简化了本规范的功能设计，因为他们是颗粒的最大来源。此外，该规范还意味着在任何时候都有缓慢、均匀的清洁空气流。这与适当的喷头阵列设计和运动一起，在喷头喷射水滴的地方提供可预测的气流。

固体（基材）将以多种方式呈现。到目前为止，层压板和铜是最常见的，因此是这里的重点。虽然，偶尔的金饰或聚酰亚胺基材也会遵循类似的考虑。唉，产品设计固定了这些材料和它们的拓扑结构。通过更换它们来容纳一个有利的接触角的想法是不可行的。然而，唯一需要注意的是液滴落地的表面。基板元件的整体特性可以保持不变，而表面则通过预处理获得所需的特性。到目前为止，PCB行业通过表面预处理来提高附着力。此外，喷墨打印要求在整个板子上与墨水均匀地匹配好。制造商的技能是要求其预处理化学供应商提供这种匹配，并拥有能够提供所需均匀性的湿化学生产线设置。现有的预处理方法，不管是在商业状态还是在开发阶段，都有两种味道：一是关心铜，重点是避免出血（形成几乎为零的接触角的趋势）；二是考虑到整个板子，准备一个均匀的表面，独立于下面的材料，不管是层压板还是铜。

第一种是将补偿层压板和铜之间的接触角差异的任务留给喷墨技术，比如说。今天有公司提供这种技术（按字母顺序排列的例子：安美特和MEC COMPANY LTD）。第二种预处理方案，其额外的内部复杂性，使喷墨打印图案的任务更容易。像大洋公司这样的公司提供这种预处理。在焊料掩膜喷墨打印技术的这个初始阶段，还没有出现一个明显的前处理策略的赢家。的确如此。 最近的一次合作 两个材料供应商之间的合作已经宣布。油墨制造商、前处理供应商和设备供应商之间的许多合作正在进行。这是个好消息：在材料供应链中，人们的认识已经达到了正确的水平。

液体是一种单一的材料。一个值得的练习是描述材料的共同特性。喷墨打印的阻焊剂的粘度很低，比传统的阻焊剂低。在室温下，墨水的粘度会比牛奶高一点，比亚麻籽油低一点。它们的流变学带来了其他流动特性，如触变性。喷墨墨水通常是牛顿型液体，不像标准焊料掩膜是假塑性的（剪切稀化）。他们的填料，如果存在的话，比传统的阻焊剂要小一到两个数量级。集成的光引发剂使材料能够快速和完全聚合。最后，最后一个值得注意的宏观特性是挥发性有机成分（VOCs）的数量，根据品牌和类型，接近零或零。后一种特性是这些材料的环境友好原则的基础。只是要明确的是，不仅是VOCs低，没有成像和显影步骤也是喷墨打印低环境影响的明显优势。

经过几年来与几家喷墨材料供应商的密切合作，我的看法是，他们的路线图将是类似的。首先，这些供应商将努力完成IPC-SM-840和其他客户驱动的标准中的符合性清单；一些供应商已经远远领先，一些供应商正在准备他们的起始行动。之后，每个人都会承认他们所开发的材料的优势，并探索这些材料能达到多远。我并不排斥全能型油墨。

与喷墨打印有关的例子可能是：用于精细特征的稳定和高接触角、用于高长宽比特征的可堆叠性、超越颜色的外观（哑光/光泽度）以利于光学自动元件的放置、由喷墨提供的用于极端射频应用（5G和未来的无线电频率）的调整电气性能和厚度控制的组合、用于低填充目的的极端低粘度等。

所以，你一直跟着我到现在，现在你想要你的答案。对于我的焊接掩模喷墨材料来说，哪一个是最好的选择？本专栏的作用不是要明确提出商业偏好。相反，我的目的是就如何评估一种材料及其供应商提供一个永恒的指南。一个严肃的墨水材料供应商的一个基本标志是他们（内部）实施喷墨打印的能力，无论是在实验室规模还是在试验水平。只有这样，墨水供应商才能了解客户在首次实施这项技术时的需求和挑战。设备供应商也有支持的作用，尽管拥有共同语言是良好沟通的基础。另一个特点是他们如何将喷墨纳入其路线图。喷墨打印材料是他们宣传册上的一个附加产品，还是最终将取代他们目前工作主力的核心技术？最后，他们如何在市场上定位自己？据我所知，有商业解决方案的墨水供应商不在少数（按字母顺序排列。爱克发、Electra Polymers Ltd、MicroCraft K.K、Peters Group、深圳荣大感光科技有限公司、Taiyo America），而他们的商业解决方案则是在中国市场。Ltd., Taiyo America）和其他一些材料供应商正在考虑从开发到商业化的转变。因此，前景越来越广阔，这有利于该技术的发展。

物质的三种状态现在已经通过了，尽管到目前为止的讨论有一个假设：接触角平衡发生在任何由紫外光诱导的聚合和交联的凝固机制之前。在接触角形成和凝固机制之间的时间里，大约100微秒，打印的特征将其边缘前沿扩大了几微米。喷墨设备处理材料的这一信息。这一知识是最后的润色，以使特征尺寸完全符合预期。这是 "所见即所得 "艺术的一部分。

这篇文章带来了喷墨打印中涉及的材料的几个详细方面。供应链确实处于早期阶段，不过，最初不确定的关键年份已经过去。有兴趣的PCB制造商将从所选择的供应商那里独立找到一个良好的能力水平。

Luca Gautero是SUSS MicroTec（荷兰）B.V.公司的产品经理。 

苏斯微技术公司（SUSS MicroTec SE）和SET公司（SET Corporation SA）宣布在顺序模对晶圆（D2W）混合键合方面建立伙伴关系，这是一种基于模子的互连技术。作为合作关系的一部分，SUSS MicroTec和SET将为客户提供全自动、可定制、最高产量的设备解决方案。该解决方案将加速行业走向先进的三维多芯片解决方案，如堆叠式存储器和芯片集成。

2021年9月1日，德国Garching和法国Saint-Jeoire。 - 半导体行业领先的设备和工艺解决方案供应商SUSS MicroTec公司宣布与高精度倒装芯片键合机的领先供应商SET公司达成联合开发协议（JDA）。该联合开发协议的主要重点是通过结合苏斯微技术公司在FEOL兼容的晶圆和在晶圆或框架上填充的单晶的自动表面处理方面的专长，以及SET公司的超高精度晶粒放置技术，开发出一种全自动、可定制、产量最高的顺序式晶粒-晶圆混合粘接设备解决方案，该方案将通过高性能计量学为粘接系统提供闭环反馈来进一步加强。

在传统的晶体管扩展接近极限的时候，为了进一步提高当今半导体设备的性能和功能，三维封装和异质集成已经被业界广泛采用。然而，今天的2.5D和3D封装方案受到传统微凸块技术所能提供的最低互连密度的限制。混合键合通过在一个单一的键合步骤中键合两个金属垫（主要是铜）和周围电介质之间的直接接触，解决了这个问题。这种无间隙键合方法允许更小的间距和更高的互连密度，这是未来几代多芯片解决方案的关键推动因素。

互联密度的提升是由一些快速增长的应用所推动的，其中包括电力计算、人工智能（如自动驾驶）、5G移动以及各种额外的More-than-Moore设备，如下一代CMOS图像传感器。为了获得高互连密度器件的高产量，客户不仅需要超精确的芯片贴装解决方案，还需要可靠的表面活化和保证无颗粒表面的工艺。

作为此次合作的一部分，SUSS MicroTec公司的高效表面处理模块和用于键合后覆层验证的产量优化计量解决方案将与SET公司最新的超高精度D2W混合键合平台相结合。计量和贴片模块之间的闭环反馈将有助于持续监测和优化叠层性能，实现低于200纳米的一致的芯片放置精度以及亚微米区域的互连间距尺度。模块化、高度灵活的设备概念允许独立的表面处理和混合键合，以及根据具体应用和/或客户要求的完全集成的设备解决方案。这个概念还实现了一个集成的集群方法，可以在一个平台上支持所有单独的混合键合路径：晶圆到晶圆（W2W），集体芯片到晶圆（CoD2W）和/或顺序芯片到晶圆（D2W）。

苏斯微技术公司首席执行官Goetz M. Bendele博士这样说："混合键合是先进半导体后端设备领域的主要增长动力之一，也是苏斯微技术公司的主要增长杠杆之一。通过与SET的合作，我们将能够为我们的客户提供一套完整的晶粒到晶圆和晶圆到晶圆的混合键合解决方案，以满足先进后端领域最广泛的异质集成应用。我们的晶圆对晶圆键合解决方案，利用SET领先的精密晶圆放置技术与SUSS成熟的表面活化、自动化和计量能力的结合，将通过在产量和收益方面的差异化为客户提供额外的价值，同时实现与客户制造基地的无摩擦整合。"

Pascal Metzger，博士，SET公司的首席执行官。"感谢我们的几个合作伙伴&我们在混合粘结方面超过10年的经验，我们已经成功地将混合粘结从纯粹的实验室状态带到了工业状态。因此在2019年9月，SET推出了一台独立的机器--NEO HB。由于我们与SUSS MicroTec公司建立了新的伙伴关系，我们现在要加快该过程的集成和自动化阶段。这将允许为我们的客户提供一个完整的工业解决方案，用于不久的将来的应用，如HPC、IA、5G和其他更多的应用，以使我们的产品多样化并解决新的细分市场。"

有关苏斯微技术公司的混合粘结的更多细节，请访问我们的网站。 https://www.suss.com/hybrid-bonding

关于SUSS MicroTec公司
苏斯微技术公司是半导体行业和相关市场中微结构设备和工艺解决方案的领先供应商。通过与研究机构和行业合作伙伴的密切合作，SUSS MicroTec公司为下一代技术的发展做出了贡献，如3D集成和纳米压印光刻技术以及MEMS和LED制造的关键工艺。凭借全球应用和服务基础设施，SUSS MicroTec公司支持全球8000多个已安装的系统。苏斯微技术公司的总部设在德国慕尼黑附近的加兴市。欲了解更多信息，请访问 www.suss.com

关于SET
SET公司成立于1975年，总部设在法国，是一家世界领先的高精度倒装芯片键合机（芯片对芯片和芯片对晶圆）和多功能纳米压印光刻（NIL）解决方案的供应商。SET陪伴着那些在项目中寻求高精度和重要可靠性的组件组装的半导体实验室和工业界，并加速他们对未来芯片的开发。SET公司的设备安装在世界各地，以其倒装芯片贴片机无可比拟的精确度和灵活性而闻名全球。从手动加载到全自动版本，它们适应所有主要的键合技术：无焊剂回流，热压，胶粘剂连接压缩，热声，混合键合。 www.set-sas.fr