ફેન-આઉટ વેફર-લેવલ પેકેજિંગ માટે યુવી પ્રોસેસિંગ

ફેન આઉટ વેફર લેવલ પેકેજિંગ (FOWLP) સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગમાં ખર્ચ-અસરકારક પદ્ધતિ છે. પરંતુ આ પ્રક્રિયાની લાક્ષણિક આડઅસર વિરપિંગ અને ચિપ ઓફસેટ છે. વેફર લેવલ અને પેનલ લેવલ ફેન આઉટ ટેક્નોલોજીમાં સતત સુધારો થયો હોવા છતાં, મોલ્ડિંગ સંબંધિત આ સમસ્યાઓ હજુ પણ અસ્તિત્વમાં છે.

મોલ્ડિંગ પછી ક્યોરિંગ અને ઠંડક દરમિયાન લિક્વિડ કમ્પ્રેશન મોલ્ડિંગ કમ્પાઉન્ડ (એલસીએમ) ના રાસાયણિક સંકોચનને કારણે વાર્પિંગ થાય છે. વાર્ટિંગનું બીજું કારણ સિલિકોન ચિપ, મોલ્ડિંગ સામગ્રી અને સબસ્ટ્રેટ વચ્ચે થર્મલ વિસ્તરણ (CTE) ના ગુણાંકમાં મેળ ખાતું નથી. ઓફસેટ એ હકીકતને કારણે છે કે ઉચ્ચ ફિલર સામગ્રી સાથે ચીકણું મોલ્ડિંગ સામગ્રી સામાન્ય રીતે ફક્ત ઉચ્ચ તાપમાન અને ઉચ્ચ દબાણ હેઠળ જ વાપરી શકાય છે. જેમ જેમ ચીપને કામચલાઉ બંધન દ્વારા વાહક સાથે ઠીક કરવામાં આવે છે, તેમ તાપમાન વધવાથી એડહેસિવ નરમ થાય છે, જેનાથી તેની એડહેસિવ શક્તિ નબળી પડે છે અને ચિપને ઠીક કરવાની તેની ક્ષમતામાં ઘટાડો થાય છે. ઓફસેટનું બીજું કારણ એ છે કે મોલ્ડિંગ માટે જરૂરી દબાણ દરેક ચિપ પર તણાવ બનાવે છે.

આ પડકારોના ઉકેલો શોધવા માટે, DELO એ એક સરળ એનાલોગ ચિપને કેરિયર પર જોડીને એક શક્યતા અભ્યાસ હાથ ધર્યો હતો. સેટઅપની દ્રષ્ટિએ, કેરિયર વેફરને કામચલાઉ બોન્ડિંગ એડહેસિવ સાથે કોટેડ કરવામાં આવે છે, અને ચિપને નીચેની તરફ મૂકવામાં આવે છે. ત્યારબાદ, વેફરને ઓછી સ્નિગ્ધતાવાળા DELO એડહેસિવનો ઉપયોગ કરીને મોલ્ડ કરવામાં આવી હતી અને વાહક વેફરને દૂર કરતા પહેલા અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગથી મટાડવામાં આવી હતી. આવા કાર્યક્રમોમાં, ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતાવાળા થર્મોસેટિંગ મોલ્ડિંગ કમ્પોઝીટનો સામાન્ય રીતે ઉપયોગ થાય છે.

DELO એ પ્રયોગમાં થર્મોસેટિંગ મોલ્ડિંગ મટિરિયલ્સ અને યુવી ક્યોર્ડ પ્રોડક્ટ્સના વોરપેજની પણ સરખામણી કરી, અને પરિણામો દર્શાવે છે કે સામાન્ય મોલ્ડિંગ મટિરિયલ થર્મોસેટિંગ પછી ઠંડકના સમયગાળા દરમિયાન લપેટાઈ જશે. તેથી, હીટિંગ ક્યોરિંગને બદલે ઓરડાના તાપમાને અલ્ટ્રાવાયોલેટ ક્યોરિંગનો ઉપયોગ મોલ્ડિંગ સંયોજન અને વાહક વચ્ચેના થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંકની અસંગતતાની અસરને મોટા પ્રમાણમાં ઘટાડી શકે છે, જેનાથી શક્ય તેટલી મોટી હદ સુધી વાર્નિંગને ઘટાડી શકાય છે.

અલ્ટ્રાવાયોલેટ ક્યોરિંગ સામગ્રીનો ઉપયોગ ફિલરનો ઉપયોગ પણ ઘટાડી શકે છે, જેનાથી સ્નિગ્ધતા અને યંગ્સ મોડ્યુલસમાં ઘટાડો થાય છે. પરીક્ષણમાં વપરાયેલ મોડેલ એડહેસિવની સ્નિગ્ધતા 35000 mPa · s છે, અને યંગનું મોડ્યુલસ 1 GPa છે. હીટિંગની ગેરહાજરી અથવા મોલ્ડિંગ સામગ્રી પર ઉચ્ચ દબાણને કારણે, ચિપ ઓફસેટને શક્ય તેટલી મોટી હદ સુધી ઘટાડી શકાય છે. સામાન્ય મોલ્ડિંગ કમ્પાઉન્ડમાં લગભગ 800000 mPa · s ની સ્નિગ્ધતા અને બે અંકોની શ્રેણીમાં યંગ્સ મોડ્યુલસ હોય છે.

એકંદરે, સંશોધનોએ દર્શાવ્યું છે કે મોટા વિસ્તારના મોલ્ડિંગ માટે યુવી ક્યોર્ડ સામગ્રીનો ઉપયોગ ચિપ લીડર ફેન આઉટ વેફર લેવલ પેકેજિંગ બનાવવા માટે ફાયદાકારક છે, જ્યારે વોરપેજ અને ચિપ ઓફસેટને શક્ય તેટલી મહત્તમ હદ સુધી ઘટાડી શકાય છે. વપરાયેલી સામગ્રી વચ્ચે થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંકમાં નોંધપાત્ર તફાવત હોવા છતાં, આ પ્રક્રિયામાં હજુ પણ તાપમાનના તફાવતની ગેરહાજરીને કારણે બહુવિધ એપ્લિકેશનો છે. વધુમાં, યુવી ક્યોરિંગ ક્યોરિંગ સમય અને ઉર્જાનો વપરાશ પણ ઘટાડી શકે છે.

થર્મલ ક્યોરિંગને બદલે યુવી ફેન-આઉટ વેફર-લેવલ પેકેજિંગમાં વોરપેજ અને ડાઇ શિફ્ટ ઘટાડે છે

થર્મલી ક્યોર્ડ, હાઇ-ફિલર કમ્પાઉન્ડ (A) અને યુવી-ક્યોર્ડ કમ્પાઉન્ડ (B) નો ઉપયોગ કરીને 12-ઇંચ કોટેડ વેફર્સની સરખામણી