Розподілення на рівні пластин (FOWLP) – це економічно ефективний метод у напівпровідниковій промисловості. Але типовими побічними ефектами цього процесу є деформація та зміщення кристала. Незважаючи на постійне вдосконалення технології розподілення на рівні пластин та панелей, ці проблеми, пов'язані з формуванням, все ще існують.
Деформація спричинена хімічною усадкою рідкого компресійного ливарного компаунда (LCM) під час затвердіння та охолодження після формування. Другою причиною деформації є невідповідність коефіцієнта теплового розширення (CTE) між кремнієвим кристалом, ливарним матеріалом та підкладкою. Зміщення пов'язане з тим, що в'язкі ливарні матеріали з високим вмістом наповнювача зазвичай можна використовувати лише за високої температури та високого тиску. Оскільки кристал фіксується до носія за допомогою тимчасового склеювання, підвищення температури розм'якшує клей, тим самим послаблюючи його адгезійну міцність та зменшуючи його здатність фіксувати кристал. Другою причиною зміщення є те, що тиск, необхідний для формування, створює напругу на кожному кристалі.
Щоб знайти рішення цих проблем, DELO провела техніко-економічне обґрунтування шляхом приклеювання простого аналогового чіпа до носія. Що стосується налаштування, пластина-носій покривається тимчасовим клеєм для склеювання, а чіп розміщується лицьовою стороною вниз. Згодом пластину формують за допомогою клею DELO з низькою в'язкістю та затверджують ультрафіолетовим випромінюванням перед видаленням пластини-носія. У таких випадках зазвичай використовуються термореактивні композити з високою в'язкістю для лиття.
DELO також порівняла деформацію термореактивних формувальних матеріалів та виробів, затверділих ультрафіолетовим випромінюванням, в експерименті, і результати показали, що типові формувальні матеріали деформуються під час періоду охолодження після термореактивації. Тому використання ультрафіолетового затвердіння при кімнатній температурі замість нагрівання може значно зменшити вплив невідповідності коефіцієнта теплового розширення між формувальною масою та носієм, тим самим мінімізуючи деформацію в максимально можливій мірі.
Використання матеріалів, що затвердівають ультрафіолетом, також може зменшити використання наповнювачів, тим самим зменшуючи в'язкість та модуль Юнга. В'язкість модельного клею, що використовувався у випробуванні, становить 35000 мПа·с, а модуль Юнга — 1 ГПа. Завдяки відсутності нагрівання або високого тиску на формувальний матеріал, зміщення стружки може бути максимально мінімізоване. Типовий формувальний компаунд має в'язкість близько 800000 мПа·с та модуль Юнга в діапазоні двох цифр.
Загалом, дослідження показали, що використання матеріалів, затверділих ультрафіолетовим випромінюванням, для формування великої площі є вигідним для створення віялоподібної упаковки на рівні пластини з чіп-лідером, одночасно мінімізуючи деформацію та зміщення чіпа в максимально можливій мірі. Незважаючи на значні відмінності в коефіцієнтах теплового розширення між використовуваними матеріалами, цей процес все ще має численні застосування завдяки відсутності коливань температури. Крім того, ультрафіолетове затвердіння також може скоротити час затвердіння та споживання енергії.
УФ-затвердіння замість термічного зменшує деформацію та зсув кристала при розгортанні корпусу на рівні пластини.
Порівняння 12-дюймових покритих пластин з використанням термічно затверділого компаунда з високим вмістом наповнювача (A) та компаунда, затверділого УФ-випромінюванням (B)
Час публікації: 05 листопада 2024 р.