Fan out wafer level packaging (FOWLP) je troškovno učinkovita metoda u industriji poluvodiča. Ali tipične nuspojave ovog procesa su savijanje i pomak strugotine. Unatoč kontinuiranom poboljšanju razine pločice i tehnologije ventilatora na razini ploče, ovi problemi vezani uz oblikovanje i dalje postoje.
Savijanje je uzrokovano kemijskim skupljanjem tekuće kompresijske mase za kalupljenje (LCM) tijekom stvrdnjavanja i hlađenja nakon kalupljenja. Drugi razlog za savijanje je neusklađenost u koeficijentu toplinskog širenja (CTE) između silikonskog čipa, materijala za kalupljenje i podloge. Pomak je posljedica činjenice da se viskozni materijali za kalupljenje s visokim sadržajem punila obično mogu koristiti samo pod visokom temperaturom i visokim tlakom. Kako je čip fiksiran na nosač privremenim lijepljenjem, povećanje temperature će omekšati ljepilo, čime će se oslabiti njegova snaga lijepljenja i smanjiti njegova sposobnost da učvrsti čip. Drugi razlog za pomak je taj što pritisak potreban za kalupljenje stvara naprezanje na svakoj strugotini.
Kako bi pronašao rješenja za te izazove, DELO je proveo studiju izvedivosti spajanjem jednostavnog analognog čipa na nosač. Što se tiče postavljanja, nosiva pločica je obložena ljepilom za privremeno lijepljenje, a čip je postavljen licem prema dolje. Nakon toga, pločica je oblikovana koristeći DELO ljepilo niske viskoznosti i očvrsnula ultraljubičastim zračenjem prije uklanjanja noseće pločice. U takvim primjenama obično se koriste termoreaktivni kalupni kompoziti visoke viskoznosti.
DELO je također usporedio savijanje termoreaktivnih materijala za kalupljenje i UV stvrdnutih proizvoda u eksperimentu, a rezultati su pokazali da bi se tipični materijali za kalupljenje iskrivili tijekom razdoblja hlađenja nakon termoreaktivnog. Stoga, korištenje ultraljubičastog stvrdnjavanja na sobnoj temperaturi umjesto stvrdnjavanja zagrijavanjem može uvelike smanjiti utjecaj neusklađenosti koeficijenta toplinske ekspanzije između kalupne mase i nosača, čime se savijanje smanjuje u najvećoj mogućoj mjeri.
Upotreba materijala koji otvrdnjavaju ultraljubičastim zračenjem također može smanjiti upotrebu punila, čime se smanjuje viskoznost i Youngov modul. Viskoznost modelnog ljepila korištenog u ispitivanju je 35000 mPa · s, a Youngov modul je 1 GPa. Zbog odsutnosti zagrijavanja ili visokog pritiska na kalupni materijal, pomak strugotine može se minimizirati u najvećoj mogućoj mjeri. Tipična smjesa za kalupljenje ima viskoznost od oko 800000 mPa · s i Youngov modul u rasponu od dvije znamenke.
Općenito, istraživanje je pokazalo da je upotreba UV očvrslih materijala za oblikovanje velikih površina korisna za proizvodnju pakiranja na razini pločica s vodećim strugotinama, dok se u najvećoj mogućoj mjeri minimaliziraju krivljenje i pomak strugotine. Unatoč značajnim razlikama u koeficijentima toplinskog širenja između korištenih materijala, ovaj proces još uvijek ima višestruku primjenu zbog odsutnosti temperaturnih varijacija. Osim toga, UV stvrdnjavanje također može smanjiti vrijeme stvrdnjavanja i potrošnju energije.
UV umjesto termičkog stvrdnjavanja smanjuje savijanje i pomak matrice u pakiranju na razini pločica
Usporedba 12-inčnih premazanih vafla korištenjem termički stvrdnute smjese s visokim sadržajem punila (A) i UV-stvrdnute smjese (B)
Vrijeme objave: 5. studenog 2024