Η συσκευασία σε επίπεδο γκοφρέτας με ανεμιστήρα (FOWLP) είναι μια οικονομικά αποδοτική μέθοδος στη βιομηχανία ημιαγωγών. Αλλά οι τυπικές παρενέργειες αυτής της διαδικασίας είναι η παραμόρφωση και η μετατόπιση τσιπ. Παρά τη συνεχή βελτίωση της τεχνολογίας ανεμιστήρα στάθμης γκοφρέτας και επιπέδου πάνελ, αυτά τα ζητήματα που σχετίζονται με τη χύτευση εξακολουθούν να υπάρχουν.
Η παραμόρφωση προκαλείται από τη χημική συρρίκνωση της υγρής ένωσης χύτευσης με συμπίεση (LCM) κατά τη σκλήρυνση και την ψύξη μετά τη χύτευση. Ο δεύτερος λόγος παραμόρφωσης είναι η αναντιστοιχία του συντελεστή θερμικής διαστολής (CTE) μεταξύ του τσιπ πυριτίου, του υλικού καλουπώματος και του υποστρώματος. Η μετατόπιση οφείλεται στο γεγονός ότι τα ιξώδη υλικά χύτευσης με υψηλή περιεκτικότητα πληρωτικού μπορούν συνήθως να χρησιμοποιηθούν μόνο σε υψηλή θερμοκρασία και υψηλή πίεση. Καθώς το τσιπ στερεώνεται στον φορέα μέσω προσωρινής συγκόλλησης, η αύξηση της θερμοκρασίας θα μαλακώσει την κόλλα, αποδυναμώνοντας έτσι την συγκολλητική της δύναμη και μειώνοντας την ικανότητά της να στερεώνει το τσιπ. Ο δεύτερος λόγος για τη μετατόπιση είναι ότι η πίεση που απαιτείται για τη χύτευση δημιουργεί πίεση σε κάθε τσιπ.
Προκειμένου να βρει λύσεις σε αυτές τις προκλήσεις, η DELO διεξήγαγε μια μελέτη σκοπιμότητας συνδέοντας ένα απλό αναλογικό τσιπ σε έναν φορέα. Όσον αφορά τη ρύθμιση, η γκοφρέτα μεταφοράς επικαλύπτεται με προσωρινή κόλλα συγκόλλησης και το τσιπ τοποθετείται με την όψη προς τα κάτω. Στη συνέχεια, η γκοφρέτα χυτεύτηκε χρησιμοποιώντας κόλλα DELO χαμηλού ιξώδους και σκληρύνθηκε με υπεριώδη ακτινοβολία πριν αφαιρεθεί η γκοφρέτα φορέας. Σε τέτοιες εφαρμογές, συνήθως χρησιμοποιούνται θερμοσκληρυνόμενα σύνθετα χύτευσης υψηλού ιξώδους.
Η DELO συνέκρινε επίσης τη στρέβλωση των θερμοσκληρυνόμενων υλικών χύτευσης και των προϊόντων που έχουν σκληρυνθεί με υπεριώδη ακτινοβολία στο πείραμα και τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα τυπικά υλικά καλουπώματος θα παραμορφώνονταν κατά την περίοδο ψύξης μετά τη θερμοσκληρυνόμενη. Επομένως, η χρήση υπεριώδους σκλήρυνσης σε θερμοκρασία δωματίου αντί της ωρίμανσης με θέρμανση μπορεί να μειώσει σημαντικά την επίδραση της αναντιστοιχίας του συντελεστή θερμικής διαστολής μεταξύ της ένωσης καλουπώματος και του φορέα, ελαχιστοποιώντας έτσι τη στρέβλωση στο μέγιστο δυνατό βαθμό.
Η χρήση υπεριωδών υλικών σκλήρυνσης μπορεί επίσης να μειώσει τη χρήση πληρωτικών, μειώνοντας έτσι το ιξώδες και το μέτρο του Young. Το ιξώδες της κόλλας μοντέλου που χρησιμοποιήθηκε στη δοκιμή είναι 35000 mPa · s και ο συντελεστής του Young είναι 1 GPa. Λόγω της απουσίας θέρμανσης ή υψηλής πίεσης στο υλικό καλουπώματος, η μετατόπιση τσιπ μπορεί να ελαχιστοποιηθεί στο μέγιστο δυνατό βαθμό. Μια τυπική ένωση χύτευσης έχει ιξώδες περίπου 800000 mPa · s και συντελεστή Young στην περιοχή δύο ψηφίων.
Συνολικά, η έρευνα έχει δείξει ότι η χρήση υλικών που έχουν σκληρυνθεί με υπεριώδη ακτινοβολία για χύτευση μεγάλης περιοχής είναι ευεργετική για την παραγωγή συσκευασιών σε επίπεδο γκοφρέτας με ανεμιστήρα οδηγού chip, ενώ ελαχιστοποιείται η στρέβλωση και η μετατόπιση τσιπ στο μέγιστο δυνατό βαθμό. Παρά τις σημαντικές διαφορές στους συντελεστές θερμικής διαστολής μεταξύ των χρησιμοποιούμενων υλικών, αυτή η διαδικασία εξακολουθεί να έχει πολλαπλές εφαρμογές λόγω της απουσίας μεταβολής της θερμοκρασίας. Επιπλέον, η σκλήρυνση με υπεριώδη ακτινοβολία μπορεί επίσης να μειώσει το χρόνο σκλήρυνσης και την κατανάλωση ενέργειας.
Η υπεριώδης ακτινοβολία αντί για θερμική σκλήρυνση μειώνει τη στρέβλωση και τη μετατόπιση της μήτρας στη συσκευασία σε επίπεδο γκοφρέτας με ανεμιστήρα
Σύγκριση γκοφρετών με επίστρωση 12 ιντσών που χρησιμοποιούν μια θερμικά σκληρυμένη ένωση υψηλής πλήρωσης (Α) και μια ένωση που σκληραίνει με υπεριώδη ακτινοβολία (Β)
Ώρα δημοσίευσης: Νοε-05-2024