El empaquetado a nivel de oblea con distribución de chips (FOWLP) es un método rentable en la industria de los semiconductores. Sin embargo, los efectos secundarios típicos de este proceso son la deformación y el desplazamiento de los chips. A pesar de la mejora continua de la tecnología de distribución de chips a nivel de oblea y panel, estos problemas relacionados con el moldeo persisten.
La deformación se produce por la contracción química del compuesto de moldeo por compresión líquido (LCM) durante el curado y el enfriamiento posterior al moldeo. La segunda causa de la deformación es la diferencia en el coeficiente de expansión térmica (CTE) entre el chip de silicio, el material de moldeo y el sustrato. El desplazamiento se debe a que los materiales de moldeo viscosos con alto contenido de relleno generalmente solo se pueden usar a alta temperatura y alta presión. A medida que el chip se fija al soporte mediante una unión temporal, el aumento de la temperatura ablanda el adhesivo, debilitando así su fuerza adhesiva y reduciendo su capacidad para fijar el chip. La segunda causa del desplazamiento es que la presión requerida para el moldeo crea tensión en cada chip.
Para encontrar soluciones a estos desafíos, DELO realizó un estudio de viabilidad mediante la unión de un chip analógico simple a un soporte. En cuanto a la configuración, la oblea del soporte se recubre con un adhesivo de unión temporal y el chip se coloca boca abajo. Posteriormente, la oblea se moldea con un adhesivo DELO de baja viscosidad y se cura con radiación ultravioleta antes de retirar la oblea del soporte. En este tipo de aplicaciones, se suelen utilizar compuestos de moldeo termoendurecibles de alta viscosidad.
DELO también comparó la deformación de los materiales de moldeo termoendurecibles y los productos curados con luz ultravioleta en el experimento, y los resultados mostraron que los materiales de moldeo típicos se deforman durante el período de enfriamiento posterior al termoendurecimiento. Por lo tanto, el uso de curado ultravioleta a temperatura ambiente en lugar de curado térmico puede reducir considerablemente el impacto de la diferencia en el coeficiente de expansión térmica entre el compuesto de moldeo y el soporte, minimizando así la deformación en la mayor medida posible.
El uso de materiales de curado ultravioleta también puede reducir el uso de cargas, disminuyendo así la viscosidad y el módulo de Young. La viscosidad del adhesivo modelo utilizado en la prueba es de 35000 mPa·s y el módulo de Young es de 1 GPa. Debido a la ausencia de calentamiento o alta presión sobre el material de moldeo, el desplazamiento de virutas se puede minimizar al máximo. Un compuesto de moldeo típico tiene una viscosidad de aproximadamente 800000 mPa·s y un módulo de Young de dos dígitos.
En general, las investigaciones han demostrado que el uso de materiales curados con luz ultravioleta para el moldeo de grandes superficies resulta beneficioso para la producción de encapsulados a nivel de oblea con disposición de chips, minimizando al máximo la deformación y el desplazamiento de los chips. A pesar de las importantes diferencias en los coeficientes de expansión térmica entre los materiales utilizados, este proceso presenta múltiples aplicaciones debido a la ausencia de variación de temperatura. Además, el curado con luz ultravioleta también puede reducir el tiempo de curado y el consumo de energía.
El curado UV en lugar del curado térmico reduce la deformación y el desplazamiento del chip en el empaquetado a nivel de oblea con distribución de chips.
Comparación de obleas recubiertas de 12 pulgadas utilizando un compuesto de alto relleno curado térmicamente (A) y un compuesto curado con luz ultravioleta (B).
Fecha de publicación: 5 de noviembre de 2024