Kelengkungan wafer, apa yang harus dilakukan?

Dalam proses pengemasan tertentu, digunakan bahan pengemas dengan koefisien muai panas yang berbeda. Selama proses pengemasan, wafer ditempatkan pada substrat pengemasan, kemudian dilakukan tahap pemanasan dan pendinginan untuk melengkapi pengemasan. Namun, karena ketidaksesuaian antara koefisien muai panas bahan pengemas dan wafer, tekanan termal menyebabkan wafer melengkung. Datang dan lihat bersama editor~

Apa itu wafer warpage?

Kue waferwarpage mengacu pada pembengkokan atau puntiran wafer selama proses pengemasan.Kue waferlengkungan dapat menyebabkan penyimpangan penyelarasan, masalah pengelasan, dan penurunan kinerja perangkat selama proses pengemasan.

Mengurangi akurasi pengemasan:Kue waferlengkungan dapat menyebabkan penyimpangan penyelarasan selama proses pengemasan. Ketika wafer berubah bentuk selama proses pengemasan, kesejajaran antara chip dan perangkat yang dikemas mungkin terpengaruh, mengakibatkan ketidakmampuan untuk menyelaraskan pin penghubung atau sambungan solder secara akurat. Hal ini mengurangi keakuratan pengemasan dan dapat menyebabkan kinerja perangkat tidak stabil atau tidak dapat diandalkan.

Peningkatan tekanan mekanis:Kue waferwarpage menimbulkan tekanan mekanis tambahan. Karena deformasi wafer itu sendiri, tekanan mekanis yang diterapkan selama proses pengemasan dapat meningkat. Hal ini dapat menyebabkan konsentrasi tegangan di dalam wafer, berdampak buruk pada material dan struktur perangkat, dan bahkan menyebabkan kerusakan wafer internal atau kegagalan perangkat. 

Penurunan kinerja:Kelengkungan wafer dapat menyebabkan penurunan kinerja perangkat. Komponen dan tata letak sirkuit pada wafer dirancang berdasarkan permukaan datar. Jika wafer melengkung, hal ini dapat mempengaruhi sambungan listrik, transmisi sinyal, dan manajemen termal antar perangkat. Hal ini dapat menyebabkan masalah pada kinerja listrik, kecepatan, konsumsi daya, atau keandalan perangkat.

Masalah pengelasan:Kelengkungan wafer dapat menyebabkan masalah pengelasan. Selama proses pengelasan, jika wafer bengkok atau terpuntir, distribusi gaya selama proses pengelasan mungkin tidak merata, mengakibatkan kualitas sambungan solder yang buruk atau bahkan kerusakan sambungan solder. Hal ini akan berdampak negatif pada keandalan paket.

Penyebab wafer melengkung

Berikut beberapa faktor yang mungkin menjadi penyebabnyakue waferlengkungan:

1.Stres termal:Selama proses pengemasan, karena perubahan suhu, bahan yang berbeda pada wafer akan memiliki koefisien muai panas yang tidak konsisten, sehingga menyebabkan wafer melengkung.

2.Ketidakhomogenan materi:Selama proses pembuatan wafer, distribusi bahan yang tidak merata juga dapat menyebabkan wafer melengkung. Misalnya, kepadatan atau ketebalan bahan yang berbeda di area wafer yang berbeda akan menyebabkan wafer berubah bentuk.

3.Parameter proses:Kontrol yang tidak tepat terhadap beberapa parameter proses dalam proses pengemasan, seperti suhu, kelembapan, tekanan udara, dll., juga dapat menyebabkan wafer melengkung.

Larutan

Beberapa tindakan untuk mengendalikan kelengkungan wafer:

Pengoptimalan proses:Mengurangi risiko wafer melengkung dengan mengoptimalkan parameter proses pengemasan. Hal ini mencakup pengendalian parameter seperti suhu dan kelembapan, laju pemanasan dan pendinginan, serta tekanan udara selama proses pengemasan. Pemilihan parameter proses yang wajar dapat mengurangi dampak tekanan termal dan mengurangi kemungkinan wafer melengkung.

Pemilihan bahan kemasan:Pilih bahan kemasan yang sesuai untuk mengurangi risiko wafer melengkung. Koefisien muai panas bahan pengemas harus sesuai dengan wafer untuk mengurangi deformasi wafer yang disebabkan oleh tekanan termal. Pada saat yang sama, sifat mekanik dan stabilitas bahan kemasan juga perlu dipertimbangkan untuk memastikan bahwa masalah kelengkungan wafer dapat diatasi secara efektif.

Desain wafer dan optimalisasi manufaktur:Selama proses desain dan pembuatan wafer, beberapa tindakan dapat diambil untuk mengurangi risiko wafer melengkung. Hal ini termasuk mengoptimalkan distribusi keseragaman bahan, mengontrol ketebalan dan kerataan permukaan wafer, dll. Dengan mengontrol proses pembuatan wafer secara tepat, risiko deformasi wafer itu sendiri dapat dikurangi.

Langkah-langkah manajemen termal:Selama proses pengemasan, tindakan manajemen termal diambil untuk mengurangi risiko wafer melengkung. Hal ini termasuk penggunaan peralatan pemanas dan pendingin dengan keseragaman suhu yang baik, pengendalian gradien suhu dan laju perubahan suhu, serta penggunaan metode pendinginan yang tepat. Manajemen termal yang efektif dapat mengurangi dampak tekanan termal pada wafer dan mengurangi kemungkinan wafer melengkung.

Tindakan deteksi dan penyesuaian:Selama proses pengemasan, sangat penting untuk mendeteksi dan menyesuaikan kelengkungan wafer secara teratur. Dengan menggunakan peralatan deteksi presisi tinggi, seperti sistem pengukuran optik atau perangkat pengujian mekanis, masalah kelengkungan wafer dapat dideteksi sejak dini dan tindakan penyesuaian yang sesuai dapat diambil. Hal ini dapat mencakup penyesuaian ulang parameter pengemasan, penggantian bahan kemasan, atau penyesuaian proses pembuatan wafer.

Perlu dicatat bahwa penyelesaian masalah wafer warpage adalah tugas yang kompleks dan mungkin memerlukan pertimbangan komprehensif dari berbagai faktor serta optimasi dan penyesuaian berulang. Dalam penerapan sebenarnya, solusi spesifik dapat bervariasi tergantung pada faktor-faktor seperti proses pengemasan, bahan wafer, dan peralatan. Oleh karena itu, tergantung pada situasi spesifik, tindakan yang tepat dapat dipilih dan diambil untuk memecahkan masalah wafer warpage.