ファンアウトウェハーレベルパッケージング（FOWLP）は、半導体業界においてコスト効率の高い手法です。しかし、このプロセスには反りやチップのずれといった典型的な副作用があります。ウェハーレベルおよびパネルレベルのファンアウト技術は継続的に改良されていますが、成形に関連するこれらの問題は依然として存在します。
反りは、成形後の硬化および冷却中に液体圧縮成形コンパウンド（LCM）が化学的に収縮することによって発生します。反りの2番目の理由は、シリコンチップ、成形材料、および基板間の熱膨張係数（CTE）の不一致です。オフセットは、高充填材含有量の粘性成形材料は通常、高温高圧下でのみ使用できるという事実に起因します。チップは一時的な接着によってキャリアに固定されるため、温度の上昇により接着剤が軟化し、接着強度が弱まり、チップを固定する能力が低下します。オフセットの2番目の理由は、成形に必要な圧力が各チップにストレスを与えることです。
これらの課題に対する解決策を見出すため、DELOはシンプルなアナログチップをキャリアに接着する実現可能性調査を実施しました。セットアップとしては、キャリアウェハに仮接着用接着剤を塗布し、チップを裏面を下にして配置します。その後、低粘度のDELO接着剤を用いてウェハを成形し、紫外線照射で硬化させてからキャリアウェハを取り外します。このような用途では、通常、高粘度の熱硬化性成形複合材料が使用されます。
DELO社は実験において、熱硬化性成形材料とUV硬化製品の反りを比較したところ、一般的な成形材料は熱硬化後の冷却期間中に反りが発生することが分かった。そのため、加熱硬化ではなく室温UV硬化を用いることで、成形材料とキャリア間の熱膨張係数の不一致の影響を大幅に軽減し、反りを可能な限り最小限に抑えることができる。
紫外線硬化材料を使用すると、充填剤の使用量を減らすことができ、それによって粘度とヤング率を下げることができます。試験で使用したモデル接着剤の粘度は 35000 mPa・s、ヤング率は 1 GPa です。成形材料に加熱や高圧がかからないため、チップオフセットを可能な限り最小限に抑えることができます。一般的な成形コンパウンドの粘度は約 800000 mPa・s、ヤング率は 2 桁の範囲です。
総じて、研究により、大面積成形にUV硬化材料を使用することは、チップリーダーファンアウトウェハーレベルパッケージの製造に有益であり、反りやチップのずれを可能な限り最小限に抑えることができることが示されています。使用する材料間の熱膨張係数に大きな違いがあるにもかかわらず、このプロセスは温度変化がないため、依然として多くの用途があります。さらに、UV硬化は硬化時間とエネルギー消費量を削減することもできます。
熱硬化ではなくUV硬化を用いることで、ファンアウトウェハーレベルパッケージングにおける反りやダイシフトを低減できる。
熱硬化型高充填剤化合物（A）とUV硬化型化合物（B）を用いた12インチコーティングウェハの比較
投稿日時：2024年11月5日