معالجة بالأشعة فوق البنفسجية للتغليف على مستوى الرقاقة

تعد عملية التعبئة والتغليف على مستوى الرقاقة (FOOWLP) طريقة فعالة من حيث التكلفة في صناعة أشباه الموصلات. لكن الآثار الجانبية النموذجية لهذه العملية هي التزييف وإزاحة الرقائق. على الرغم من التحسين المستمر لتقنية توزيع مستوى الرقاقة ومستوى اللوحة، إلا أن هذه المشكلات المتعلقة بالقولبة لا تزال موجودة.

يحدث الالتواء بسبب الانكماش الكيميائي لمركب القولبة بالضغط السائل (LCM) أثناء المعالجة والتبريد بعد القولبة. السبب الثاني للتزييف هو عدم التطابق في معامل التمدد الحراري (CTE) بين شريحة السيليكون، ومواد القولبة، والركيزة. يرجع الإزاحة إلى حقيقة أن مواد القولبة اللزجة ذات المحتوى العالي من الحشو لا يمكن استخدامها عادة إلا تحت درجة حرارة عالية وضغط مرتفع. نظرًا لأنه يتم تثبيت الشريحة على الحامل من خلال ربط مؤقت، فإن زيادة درجة الحرارة ستؤدي إلى تليين المادة اللاصقة، وبالتالي إضعاف قوة اللصق وتقليل قدرتها على تثبيت الشريحة. السبب الثاني للإزاحة هو أن الضغط المطلوب للقولبة يخلق ضغطًا على كل شريحة.

ومن أجل إيجاد حلول لهذه التحديات، أجرت شركة DELO دراسة جدوى من خلال ربط شريحة تناظرية بسيطة بحامل. من حيث الإعداد، يتم تغليف الرقاقة الحاملة بمادة لاصقة مؤقتة، ويتم وضع الرقاقة وجهًا للأسفل. بعد ذلك، تم تشكيل الرقاقة باستخدام لاصق DELO منخفض اللزوجة ومعالجتها بالأشعة فوق البنفسجية قبل إزالة الرقاقة الحاملة. في مثل هذه التطبيقات، عادةً ما يتم استخدام مركبات التشكيل بالحرارة عالية اللزوجة.

قامت شركة DELO أيضًا بمقارنة صفحة التواء مواد القولبة بالحرارة والمنتجات المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية في التجربة، وأظهرت النتائج أن مواد القولبة النموذجية سوف تتشوه خلال فترة التبريد بعد التصلد بالحرارة. لذلك، فإن استخدام المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية في درجة حرارة الغرفة بدلاً من المعالجة بالتسخين يمكن أن يقلل بشكل كبير من تأثير عدم تطابق معامل التمدد الحراري بين مركب القولبة والحامل، وبالتالي تقليل التشويه إلى أقصى حد ممكن.

يمكن أن يؤدي استخدام مواد المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية أيضًا إلى تقليل استخدام مواد الحشو، وبالتالي تقليل اللزوجة ومعامل يونج. لزوجة المادة اللاصقة النموذجية المستخدمة في الاختبار هي 35000 مللي باسكال · ثانية، ومعامل يونج هو 1 جيجا باسكال. نظرًا لغياب التسخين أو الضغط العالي على مادة القولبة، يمكن تقليل إزاحة الرقاقة إلى أقصى حد ممكن. مركب القولبة النموذجي له لزوجة تبلغ حوالي 800000 مللي باسكال · ثانية ومعامل يونج في نطاق رقمين.

بشكل عام، أظهرت الأبحاث أن استخدام المواد المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية لقولبة مساحة كبيرة مفيد في إنتاج عبوات على مستوى الرقاقة، مع تقليل الصفحة الملتوية وإزاحة الرقاقة إلى أقصى حد ممكن. وعلى الرغم من الاختلافات الكبيرة في معاملات التمدد الحراري بين المواد المستخدمة، إلا أن هذه العملية لا تزال لها تطبيقات متعددة بسبب عدم وجود اختلاف في درجات الحرارة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي العلاج بالأشعة فوق البنفسجية أيضًا إلى تقليل وقت المعالجة واستهلاك الطاقة.

تعمل الأشعة فوق البنفسجية بدلاً من المعالجة الحرارية على تقليل الاعوجاج والتحول في العبوات على مستوى الرقاقة المروحية للخارج

مقارنة الرقائق المطلية مقاس 12 بوصة باستخدام مركب معالج حراريًا وعالي الحشو (A) ومركب معالج بالأشعة فوق البنفسجية (B)