Vějířovité balení na úrovni waferů (FOWLP) je v polovodičovém průmyslu nákladově efektivní metoda. Typickými vedlejšími účinky tohoto procesu jsou však deformace a ofset čipu. Navzdory neustálému zdokonalování technologie vějířového balení na úrovni waferů a panelů tyto problémy související s lisováním stále přetrvávají.
Deformace je způsobena chemickým smršťováním tekuté lisovací směsi (LCM) během vytvrzování a ochlazování po vstřikování. Druhým důvodem deformace je nesoulad v koeficientu tepelné roztažnosti (CTE) mezi křemíkovým čipem, lisovacím materiálem a substrátem. Odsazení je způsobeno skutečností, že viskózní lisovací materiály s vysokým obsahem plniva lze obvykle použít pouze za vysoké teploty a vysokého tlaku. Protože je čip upevněn k nosiči dočasným spojením, zvyšující se teplota změkčí lepidlo, čímž se oslabí jeho adhezní pevnost a sníží se jeho schopnost čip upevnit. Druhým důvodem odsazení je, že tlak potřebný k vstřikování vytváří napětí na každý čip.
Aby společnost DELO našla řešení těchto výzev, provedla studii proveditelnosti nalepením jednoduchého analogového čipu na nosič. Co se týče nastavení, nosičová destička je potažena dočasným lepidlem a čip je umístěn lícem dolů. Následně byla destička vylisována pomocí nízkoviskózního lepidla DELO a vytvrzena ultrafialovým zářením před odstraněním nosičové destičky. V takových aplikacích se obvykle používají vysoce viskózní termosetové kompozity pro tvarování.
Společnost DELO v experimentu také porovnala deformaci termosetových lisovacích hmot a UV vytvrzovaných produktů a výsledky ukázaly, že typické lisovací materiály se během chlazení po termosetování deformují. Použití ultrafialového vytvrzování při pokojové teplotě namísto vytvrzování zahříváním proto může výrazně snížit dopad nesouladu koeficientů tepelné roztažnosti mezi lisovací hmotou a nosičem, a tím minimalizovat deformaci v co největší míře.
Použití ultrafialově vytvrzovaných materiálů může také snížit použití plniv, a tím snížit viskozitu a Youngův modul. Viskozita modelového lepidla použitého v testu je 35 000 mPa · s a Youngův modul je 1 GPa. Vzhledem k absenci ohřevu nebo vysokého tlaku na formovací materiál lze minimalizovat odsazení třísek v maximální možné míře. Typická formovací směs má viskozitu přibližně 800 000 mPa · s a Youngův modul v rozmezí dvou číslic.
Celkově výzkum ukázal, že použití UV vytvrzovaných materiálů pro velkoplošné lisování je výhodné pro výrobu vějířovitého uspořádání waferů na úrovni čipů, přičemž se v maximální možné míře minimalizuje deformace a odsazení čipu. Navzdory významným rozdílům v koeficientech tepelné roztažnosti mezi použitými materiály má tento proces stále mnoho uplatnění díky absenci teplotních výkyvů. UV vytvrzování navíc může také zkrátit dobu vytvrzování a spotřebu energie.
UV vytvrzování namísto tepelného vytvrzování snižuje deformaci a posun čipu v pouzdře na úrovni waferů s rozvětvením
Porovnání 12palcových potažených destiček s použitím tepelně vytvrzené směsi s vysokým obsahem plniva (A) a směsi vytvrzené UV zářením (B)
Čas zveřejnění: 5. listopadu 2024