Η συσκευασία σε επίπεδο πλακιδίων με εκτροπή (FOWLP) είναι μια οικονομικά αποδοτική μέθοδος στη βιομηχανία ημιαγωγών. Ωστόσο, οι τυπικές παρενέργειες αυτής της διαδικασίας είναι η στρέβλωση και η μετατόπιση των τσιπ. Παρά τη συνεχή βελτίωση της τεχνολογίας εκτροπής σε επίπεδο πλακιδίων και σε επίπεδο πάνελ, τα ζητήματα που σχετίζονται με τη χύτευση εξακολουθούν να υπάρχουν.
Η στρέβλωση προκαλείται από τη χημική συρρίκνωση της υγρής ένωσης χύτευσης με συμπίεση (LCM) κατά τη σκλήρυνση και την ψύξη μετά τη χύτευση. Ο δεύτερος λόγος για τη στρέβλωση είναι η αναντιστοιχία στον συντελεστή θερμικής διαστολής (CTE) μεταξύ του τσιπ πυριτίου, του υλικού χύτευσης και του υποστρώματος. Η μετατόπιση οφείλεται στο γεγονός ότι τα ιξώδη υλικά χύτευσης με υψηλή περιεκτικότητα σε πληρωτικό μπορούν συνήθως να χρησιμοποιηθούν μόνο υπό υψηλή θερμοκρασία και υψηλή πίεση. Καθώς το τσιπ στερεώνεται στον φορέα μέσω προσωρινής συγκόλλησης, η αύξηση της θερμοκρασίας θα μαλακώσει την κόλλα, με αποτέλεσμα να αποδυναμωθεί η συγκολλητική της ισχύς και να μειωθεί η ικανότητά της να στερεώνει το τσιπ. Ο δεύτερος λόγος για τη μετατόπιση είναι ότι η πίεση που απαιτείται για τη χύτευση δημιουργεί τάση σε κάθε τσιπ.
Προκειμένου να βρει λύσεις σε αυτές τις προκλήσεις, η DELO διεξήγαγε μια μελέτη σκοπιμότητας συγκολλώντας ένα απλό αναλογικό τσιπ σε έναν φορέα. Όσον αφορά την εγκατάσταση, η πλακέτα φορέα επικαλύπτεται με προσωρινή κόλλα συγκόλλησης και το τσιπ τοποθετείται με την όψη προς τα κάτω. Στη συνέχεια, η πλακέτα χυτεύτηκε χρησιμοποιώντας κόλλα DELO χαμηλού ιξώδους και σκληρύνθηκε με υπεριώδη ακτινοβολία πριν από την αφαίρεση της πλακέτας φορέα. Σε τέτοιες εφαρμογές, χρησιμοποιούνται συνήθως θερμοσκληρυνόμενα σύνθετα χύτευσης υψηλού ιξώδους.
Η DELO συνέκρινε επίσης την παραμόρφωση των θερμοσκληρυνόμενων υλικών χύτευσης και των προϊόντων που σκληρύνθηκαν με υπεριώδη ακτινοβολία στο πείραμα, και τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα τυπικά υλικά χύτευσης παραμορφώνονταν κατά την περίοδο ψύξης μετά τη θερμοσκληρυνση. Επομένως, η χρήση υπεριώδους σκλήρυνσης σε θερμοκρασία δωματίου αντί για θέρμανση μπορεί να μειώσει σημαντικά την επίδραση της αναντιστοιχίας του συντελεστή θερμικής διαστολής μεταξύ της ένωσης χύτευσης και του φορέα, ελαχιστοποιώντας έτσι τη παραμόρφωση στο μέγιστο δυνατό βαθμό.
Η χρήση υλικών σκλήρυνσης με υπεριώδη ακτινοβολία μπορεί επίσης να μειώσει τη χρήση πληρωτικών, μειώνοντας έτσι το ιξώδες και το μέτρο ελαστικότητας Young. Το ιξώδες της κόλλας μοντέλου που χρησιμοποιήθηκε στη δοκιμή είναι 35000 mPa · s και το μέτρο ελαστικότητας Young είναι 1 GPa. Λόγω της απουσίας θέρμανσης ή υψηλής πίεσης στο υλικό χύτευσης, η μετατόπιση των θραυσμάτων μπορεί να ελαχιστοποιηθεί στο μέγιστο δυνατό βαθμό. Μια τυπική ένωση χύτευσης έχει ιξώδες περίπου 800000 mPa · s και μέτρο ελαστικότητας Young στην περιοχή των δύο ψηφίων.
Συνολικά, η έρευνα έχει δείξει ότι η χρήση υλικών που σκληρύνονται με υπεριώδη ακτινοβολία (UV) για χύτευση μεγάλης επιφάνειας είναι ωφέλιμη για την παραγωγή συσκευασίας σε επίπεδο πλακιδίων από τσιπ, με εξάπλωση του τσιπ, ελαχιστοποιώντας παράλληλα τη στρέβλωση και την μετατόπιση του τσιπ στο μέγιστο δυνατό βαθμό. Παρά τις σημαντικές διαφορές στους συντελεστές θερμικής διαστολής μεταξύ των υλικών που χρησιμοποιούνται, αυτή η διαδικασία εξακολουθεί να έχει πολλαπλές εφαρμογές λόγω της απουσίας διακύμανσης της θερμοκρασίας. Επιπλέον, η σκλήρυνση με υπεριώδη ακτινοβολία μπορεί επίσης να μειώσει τον χρόνο σκλήρυνσης και την κατανάλωση ενέργειας.
Η υπεριώδης ακτινοβολία αντί για θερμική σκλήρυνση μειώνει τη στρέβλωση και τη μετατόπιση της μήτρας σε συσκευασία σε επίπεδο πλακιδίων με ανεμιστήρα
Σύγκριση πλακιδίων με επικάλυψη 12 ιντσών χρησιμοποιώντας θερμικά σκληρυμένη ένωση υψηλής περιεκτικότητας σε πληρωτικά (Α) και ένωση σκληρυμένη με υπεριώδη ακτινοβολία (Β)
Ώρα δημοσίευσης: 05 Νοεμβρίου 2024