Izpletņveida iepakošana (FOWLP) pusvadītāju nozarē ir izmaksu ziņā efektīva metode. Taču šī procesa tipiskās blakusparādības ir deformācija un mikroshēmas nobīde. Neskatoties uz nepārtrauktu plākšņu un paneļu līmeņa izpletņveida iepakošanas tehnoloģiju uzlabošanu, šīs ar formēšanu saistītās problēmas joprojām pastāv.
Deformāciju izraisa šķidrā kompresijas formēšanas masas (LCM) ķīmiskā saraušanās sacietēšanas un atdzišanas laikā pēc formēšanas. Otrais deformācijas iemesls ir silīcija mikroshēmas, formēšanas materiāla un substrāta termiskās izplešanās koeficienta (CTE) neatbilstība. Nobīde rodas tāpēc, ka viskozus formēšanas materiālus ar augstu pildvielas saturu parasti var izmantot tikai augstā temperatūrā un augstā spiedienā. Tā kā mikroshēma ir piestiprināta pie nesēja ar pagaidu savienojumu, temperatūras paaugstināšanās mīkstinās līmi, tādējādi vājinot tās līmes stiprību un samazinot tās spēju fiksēt mikroshēmu. Otrais nobīdes iemesls ir tas, ka formēšanai nepieciešamais spiediens rada spriegumu katrā mikroshēmā.
Lai rastu risinājumus šīm problēmām, DELO veica priekšizpēti, līmējot vienkāršu analogu mikroshēmu uz nesēja. Runājot par uzstādīšanu, nesēja plāksne tiek pārklāta ar pagaidu līmi, un mikroshēma tiek novietota ar virsmu uz leju. Pēc tam plāksne tika veidota, izmantojot zemas viskozitātes DELO līmi, un sacietēta ar ultravioleto starojumu, pirms nesēja plāksnītes noņemšanas. Šādos pielietojumos parasti tiek izmantoti augstas viskozitātes termoreaktīvi formēšanas kompozītmateriāli.
DELO eksperimentā salīdzināja arī termoreaktīvo formēšanas materiālu un UV starojuma cietināto izstrādājumu deformāciju, un rezultāti parādīja, ka tipiski formēšanas materiāli pēc termoreaktīvās cietēšanas atdzišanas periodā deformējas. Tādēļ, izmantojot istabas temperatūras ultravioleto cietināšanu, nevis termisko cietināšanu, var ievērojami samazināt formēšanas masas un nesēja termiskās izplešanās koeficienta neatbilstības ietekmi, tādējādi pēc iespējas samazinot deformāciju.
Ultravioletā starojuma sacietēšanas materiālu izmantošana var arī samazināt pildvielu izmantošanu, tādējādi samazinot viskozitāti un Janga moduli. Testā izmantotās modeļa līmes viskozitāte ir 35 000 mPa · s, un Janga modulis ir 1 GPa. Tā kā uz formēšanas materiāla netiek veikta karsēšana vai augsts spiediens, šķembu nobīdi var pēc iespējas samazināt. Tipiska formēšanas masas viskozitāte ir aptuveni 800 000 mPa · s, un Janga modulis ir divu ciparu diapazonā.
Kopumā pētījumi liecina, ka UV starojuma cietināšanas materiālu izmantošana liela laukuma formēšanai ir izdevīga mikroshēmu līderu vēdekļveida izvirzījuma vafeļu līmeņa iepakojuma ražošanā, vienlaikus pēc iespējas samazinot deformāciju un mikroshēmas nobīdi. Neskatoties uz ievērojamām atšķirībām termiskās izplešanās koeficientos starp izmantotajiem materiāliem, šim procesam joprojām ir daudz pielietojumu, jo nav temperatūras svārstību. Turklāt UV starojuma cietināšana var arī samazināt cietēšanas laiku un enerģijas patēriņu.
UV, nevis termiskā sacietēšana, samazina deformāciju un matricas nobīdi ventilatora līmeņa iepakojumā
12 collu pārklātu vafeļu salīdzinājums, izmantojot termiski cietinātu, augstas pildvielas masu (A) un UV starojuma cietinātu masu (B)
Publicēšanas laiks: 2024. gada 5. novembris