Rozptyľovanie na úrovni doštičiek (FOWLP) je nákladovo efektívna metóda v polovodičovom priemysle. Typickými vedľajšími účinkami tohto procesu sú však deformácia a ofset čipu. Napriek neustálemu zlepšovaniu technológie rozptyľovania na úrovni doštičiek a panelov tieto problémy súvisiace s lisovaním stále pretrvávajú.
Deformácia je spôsobená chemickým zmršťovaním tekutej kompresnej lisovacej zmesi (LCM) počas vytvrdzovania a chladenia po lisovaní. Druhým dôvodom deformácie je nesúlad v koeficiente tepelnej rozťažnosti (CTE) medzi kremíkovým čipom, lisovacím materiálom a substrátom. Odsadenie je spôsobené tým, že viskózne lisovacie materiály s vysokým obsahom plniva sa zvyčajne môžu používať iba pri vysokej teplote a vysokom tlaku. Keďže čip je pripevnený k nosiču dočasným spojením, zvyšujúca sa teplota zmäkčí lepidlo, čím sa oslabí jeho priľnavosť a zníži sa jeho schopnosť fixovať čip. Druhým dôvodom odsadenia je, že tlak potrebný na lisovanie vytvára napätie na každom čipe.
Aby spoločnosť DELO našla riešenia týchto výziev, vykonala štúdiu uskutočniteľnosti nalepením jednoduchého analógového čipu na nosič. Pokiaľ ide o nastavenie, nosičová doštička sa potiahne dočasným spojovacím lepidlom a čip sa umiestni lícom nadol. Následne sa doštička vyformuje pomocou nízkoviskózneho lepidla DELO a vytvrdí ultrafialovým žiarením pred odstránením nosičovej doštičky. V takýchto aplikáciách sa zvyčajne používajú vysokoviskózne termosetové kompozity na lisovanie.
Spoločnosť DELO v experimente porovnala aj deformáciu termosetových lisovacích hmôt a UV vytvrdzovaných produktov a výsledky ukázali, že typické lisovacie materiály sa počas chladnutia po termosetizácii deformujú. Preto použitie ultrafialového vytvrdzovania pri izbovej teplote namiesto vytvrdzovania zahrievaním môže výrazne znížiť vplyv nesúladu koeficientu tepelnej rozťažnosti medzi lisovacou zmesou a nosičom, čím sa deformácia minimalizuje v čo najväčšej miere.
Použitie ultrafialovo vytvrdzujúcich materiálov môže tiež znížiť použitie plnív, čím sa zníži viskozita a Youngov modul. Viskozita modelového lepidla použitého v teste je 35 000 mPa · s a Youngov modul je 1 GPa. Vďaka absencii ohrevu alebo vysokého tlaku na formovaciu hmotu je možné minimalizovať odsadenie triesok v čo najväčšej možnej miere. Typická formovacia zmes má viskozitu približne 800 000 mPa · s a Youngov modul v rozsahu dvoch číslic.
Celkovo výskum ukázal, že použitie UV vytvrdzovaných materiálov na veľkoplošné lisovanie je prospešné pre výrobu vejárovitého balenia na úrovni čipových doštičiek, pričom sa v čo najväčšej miere minimalizuje deformácia a odsadenie čipu. Napriek významným rozdielom v koeficientoch tepelnej rozťažnosti medzi použitými materiálmi má tento proces stále mnohostranné uplatnenie vďaka absencii teplotných zmien. Okrem toho môže UV vytvrdzovanie tiež skrátiť čas vytvrdzovania a spotrebu energie.
UV vytvrdzovanie namiesto tepelného vytvrdzovania znižuje deformáciu a posun čipu pri rozvetvenom balení na úrovni doštičiek
Porovnanie 12-palcových potiahnutých doštičiek s použitím tepelne vytvrdenej zmesi s vysokým obsahom plniva (A) a zmesi vytvrdenej UV žiarením (B)
Čas uverejnenia: 5. novembra 2024