फॅन-आउट वेफर-लेव्हल पॅकेजिंगसाठी यूव्ही प्रक्रिया

फॅन आउट वेफर लेव्हल पॅकेजिंग (एफओडब्ल्यूएलपी) ही सेमीकंडक्टर उद्योगातील एक किफायतशीर पद्धत आहे. परंतु या प्रक्रियेचे वैशिष्ट्यपूर्ण दुष्परिणाम म्हणजे वार्पिंग आणि चिप ऑफसेट. वेफर लेव्हल आणि पॅनल लेव्हल फॅन आउट तंत्रज्ञानामध्ये सतत सुधारणा होत असूनही, मोल्डिंगशी संबंधित या समस्या अजूनही अस्तित्वात आहेत.

मोल्डिंगनंतर क्युरिंग आणि कूलिंग दरम्यान लिक्विड कॉम्प्रेशन मोल्डिंग कंपाऊंड (एलसीएम) चे रासायनिक संकोचन झाल्यामुळे वार्पिंग होते. वॉरपिंगचे दुसरे कारण म्हणजे सिलिकॉन चिप, मोल्डिंग मटेरियल आणि सब्सट्रेट यांच्यातील थर्मल एक्सपेन्शन (CTE) गुणांकात जुळत नाही. ऑफसेट या वस्तुस्थितीमुळे आहे की उच्च फिलर सामग्रीसह चिकट मोल्डिंग सामग्री सामान्यतः केवळ उच्च तापमान आणि उच्च दाब अंतर्गत वापरली जाऊ शकते. चिप तात्पुरत्या बाँडिंगद्वारे वाहकाला निश्चित केल्यामुळे, वाढत्या तापमानामुळे चिकटपणा मऊ होईल, ज्यामुळे त्याची चिकटण्याची ताकद कमकुवत होईल आणि चिप निश्चित करण्याची क्षमता कमी होईल. ऑफसेटचे दुसरे कारण म्हणजे मोल्डिंगसाठी आवश्यक दबाव प्रत्येक चिपवर ताण निर्माण करतो.

या आव्हानांवर उपाय शोधण्यासाठी, DELO ने कॅरियरवर एक साधी ॲनालॉग चिप जोडून व्यवहार्यता अभ्यास केला. सेटअपच्या बाबतीत, वाहक वेफरला तात्पुरत्या बाँडिंग ॲडहेसिव्हने लेपित केले जाते आणि चिप समोरासमोर ठेवली जाते. त्यानंतर, वेफरला कमी स्निग्धता DELO चिकटवता वापरून मोल्ड केले गेले आणि वाहक वेफर काढून टाकण्यापूर्वी अल्ट्राव्हायोलेट किरणोत्सर्गाने बरे केले गेले. अशा ऍप्लिकेशन्समध्ये, उच्च स्निग्धता असलेल्या थर्मोसेटिंग मोल्डिंग कंपोझिटचा वापर केला जातो.

DELO ने प्रयोगात थर्मोसेटिंग मोल्डिंग मटेरियल आणि यूव्ही क्युर्ड उत्पादनांच्या वॉरपेजची तुलना केली आणि परिणामांवरून असे दिसून आले की थर्मोसेटिंगनंतर थंड होण्याच्या कालावधीत ठराविक मोल्डिंग मटेरियल विरघळते. म्हणून, हीटिंग क्युरिंगऐवजी खोलीच्या तापमानावरील अल्ट्राव्हायोलेट क्युरिंगचा वापर केल्याने मोल्डिंग कंपाऊंड आणि वाहक यांच्यातील थर्मल विस्तार गुणांकाच्या विसंगतीचा प्रभाव मोठ्या प्रमाणात कमी होऊ शकतो, ज्यामुळे शक्य तितक्या मोठ्या प्रमाणात वार्पिंग कमी होते.

अल्ट्राव्हायोलेट क्युरिंग मटेरियलचा वापर फिलर्सचा वापर कमी करू शकतो, ज्यामुळे स्निग्धता आणि यंग्स मॉड्यूलस कमी होते. चाचणीमध्ये वापरलेल्या मॉडेल ॲडेसिव्हची चिकटपणा 35000 mPa · s आहे आणि यंगचे मॉड्यूलस 1 GPa आहे. मोल्डिंग सामग्रीवर गरम किंवा उच्च दाब नसल्यामुळे, चिप ऑफसेट शक्य तितक्या मोठ्या प्रमाणात कमी केला जाऊ शकतो. सामान्य मोल्डिंग कंपाऊंडमध्ये सुमारे 800000 mPa · s ची चिकटपणा असते आणि दोन अंकांच्या श्रेणीमध्ये यंग्स मॉड्यूलस असते.

एकंदरीत, संशोधनातून असे दिसून आले आहे की मोठ्या क्षेत्राच्या मोल्डिंगसाठी यूव्ही क्युर्ड मटेरियल वापरणे हे चिप लीडर फॅन आउट वेफर लेव्हल पॅकेजिंग तयार करण्यासाठी फायदेशीर आहे, तसेच शक्य तितक्या मोठ्या प्रमाणात वॉरपेज आणि चिप ऑफसेट कमी करते. वापरल्या जाणाऱ्या सामग्रीमधील थर्मल विस्तार गुणांकांमध्ये लक्षणीय फरक असूनही, तापमान भिन्नता नसल्यामुळे या प्रक्रियेमध्ये अद्याप अनेक अनुप्रयोग आहेत. याव्यतिरिक्त, यूव्ही क्युरिंगमुळे बरे होण्याचा वेळ आणि उर्जेचा वापर कमी होतो.

थर्मल क्युरिंगऐवजी यूव्ही फॅन-आउट वेफर-लेव्हल पॅकेजिंगमध्ये वॉरपेज आणि डाय शिफ्ट कमी करते

थर्मली क्युर्ड, हाय-फिलर कंपाऊंड (ए) आणि यूव्ही-क्युर्ड कंपाऊंड (बी) वापरून 12-इंच लेपित वेफर्सची तुलना