Yarı iletken endüstrisinde uygun maliyetli bir yöntem olan fan out wafer level packaging (FOWLP), bu işlemin tipik yan etkileri arasında bükülme ve çip kayması yer almaktadır. Wafer level ve panel level fan out teknolojisindeki sürekli gelişmelere rağmen, kalıplama ile ilgili bu sorunlar hala mevcuttur.
Çarpılma, kalıplama sonrası kürleme ve soğutma sırasında sıvı sıkıştırmalı kalıplama bileşiğinin (LCM) kimyasal büzülmesinden kaynaklanır. Çarpılmanın ikinci nedeni, silikon çip, kalıplama malzemesi ve alt tabaka arasındaki termal genleşme katsayısının (CTE) uyumsuzluğudur. Ofset, yüksek dolgu içeriğine sahip viskoz kalıplama malzemelerinin genellikle yalnızca yüksek sıcaklık ve yüksek basınç altında kullanılabilmesinden kaynaklanır. Çip, geçici yapıştırma yoluyla taşıyıcıya sabitlendiğinden, artan sıcaklık yapıştırıcıyı yumuşatarak yapışma gücünü zayıflatır ve çipi sabitleme yeteneğini azaltır. Ofsetin ikinci nedeni ise, kalıplama için gereken basıncın her bir çip üzerinde gerilim yaratmasıdır.
Bu zorluklara çözüm bulmak amacıyla DELO, basit bir analog çipi bir taşıyıcıya yapıştırarak bir fizibilite çalışması gerçekleştirdi. Kurulum açısından, taşıyıcı plaka geçici bir yapıştırıcı ile kaplandı ve çip yüzü aşağı bakacak şekilde yerleştirildi. Daha sonra, plaka düşük viskoziteli DELO yapıştırıcısı kullanılarak kalıplandı ve taşıyıcı plaka çıkarılmadan önce ultraviyole radyasyonla kürlendi. Bu tür uygulamalarda genellikle yüksek viskoziteli termoset kalıplama kompozitleri kullanılır.
DELO ayrıca deneyde termoset kalıplama malzemelerinin ve UV ile kürlenmiş ürünlerin çarpılma özelliklerini karşılaştırdı ve sonuçlar, tipik kalıplama malzemelerinin termoset işleminden sonraki soğuma döneminde çarpıldığını gösterdi. Bu nedenle, ısıtma ile kürleme yerine oda sıcaklığında ultraviyole ile kürleme kullanmak, kalıplama bileşiği ile taşıyıcı arasındaki termal genleşme katsayısı uyumsuzluğunun etkisini büyük ölçüde azaltabilir ve böylece çarpılmayı mümkün olan en büyük ölçüde en aza indirebilir.
Ultraviyole ile kürlenen malzemelerin kullanımı, dolgu maddesi kullanımını azaltarak viskoziteyi ve Young modülünü düşürebilir. Testte kullanılan model yapıştırıcının viskozitesi 35000 mPa·s ve Young modülü 1 GPa'dır. Kalıplama malzemesine ısıtma veya yüksek basınç uygulanmadığı için, talaş kayması mümkün olan en büyük ölçüde en aza indirilebilir. Tipik bir kalıplama bileşiğinin viskozitesi yaklaşık 800000 mPa·s ve Young modülü iki basamaklı bir aralıktadır.
Genel olarak, araştırmalar, geniş alanlı kalıplama için UV ile kürlenmiş malzemelerin kullanılmasının, çip lideri fan out wafer seviyesi paketleme üretiminde faydalı olduğunu ve aynı zamanda bükülmeyi ve çip kaymasını mümkün olan en büyük ölçüde en aza indirdiğini göstermiştir. Kullanılan malzemeler arasındaki termal genleşme katsayılarındaki önemli farklılıklara rağmen, bu işlem sıcaklık değişiminin olmaması nedeniyle hala birçok uygulamaya sahiptir. Ek olarak, UV kürleme kürleme süresini ve enerji tüketimini de azaltabilir.
Termal kürleme yerine UV kürleme, fan-out wafer seviyesi paketlemede deformasyonu ve kalıp kaymasını azaltır.
Isıl işlemle kürlenen, yüksek dolgu içerikli bileşik (A) ve UV ile kürlenen bileşik (B) kullanılarak kaplanmış 12 inçlik gofretlerin karşılaştırılması
Yayın tarihi: 05-11-2024