Deformação do wafer, o que fazer?

Em um determinado processo de embalagem, são utilizados materiais de embalagem com diferentes coeficientes de expansão térmica. Durante o processo de embalagem, o wafer é colocado no substrato da embalagem e, em seguida, são realizadas etapas de aquecimento e resfriamento para completar a embalagem. No entanto, devido à incompatibilidade entre o coeficiente de expansão térmica do material de embalagem e do wafer, o estresse térmico faz com que o wafer se deforme. Venha e dê uma olhada com o editor ~

O que é empenamento de wafer?

Bolachaempenamento refere-se à flexão ou torção do wafer durante o processo de embalagem.Bolachao empenamento pode causar desvio de alinhamento, problemas de soldagem e degradação do desempenho do dispositivo durante o processo de embalagem.

Precisão de embalagem reduzida:Bolachao empenamento pode causar desvio de alinhamento durante o processo de embalagem. Quando o wafer se deforma durante o processo de embalagem, o alinhamento entre o chip e o dispositivo embalado pode ser afetado, resultando na incapacidade de alinhar com precisão os pinos de conexão ou as juntas de solda. Isto reduz a precisão da embalagem e pode causar desempenho instável ou não confiável do dispositivo.

Aumento do estresse mecânico:Bolachao empenamento introduz estresse mecânico adicional. Devido à deformação do próprio wafer, o estresse mecânico aplicado durante o processo de embalagem pode aumentar. Isto pode causar concentração de tensão dentro do wafer, afetar adversamente o material e a estrutura do dispositivo e até mesmo causar danos internos ao wafer ou falha do dispositivo. 

Degradação de desempenho:A deformação do wafer pode causar degradação do desempenho do dispositivo. Os componentes e o layout do circuito no wafer são projetados com base em uma superfície plana. Se o wafer se deformar, isso poderá afetar a conexão elétrica, a transmissão do sinal e o gerenciamento térmico entre os dispositivos. Isto pode causar problemas no desempenho elétrico, velocidade, consumo de energia ou confiabilidade do dispositivo.

Problemas de soldagem:O empenamento do wafer pode causar problemas de soldagem. Durante o processo de soldagem, se o wafer for dobrado ou torcido, a distribuição de força durante o processo de soldagem pode ser irregular, resultando em má qualidade das juntas de solda ou até mesmo na quebra da junta de solda. Isto terá um impacto negativo na confiabilidade do pacote.

Causas do empenamento do wafer

A seguir estão alguns fatores que podem causarbolachaempenamento:

1.Estresse térmico:Durante o processo de embalagem, devido às mudanças de temperatura, diferentes materiais no wafer terão coeficientes de expansão térmica inconsistentes, resultando em empenamento do wafer.

2.Inomogeneidade material:Durante o processo de fabricação do wafer, a distribuição desigual de materiais também pode causar empenamento do wafer. Por exemplo, diferentes densidades ou espessuras de material em diferentes áreas do wafer farão com que o wafer se deforme.

3.Parâmetros de processo:O controle inadequado de alguns parâmetros do processo de embalagem, como temperatura, umidade, pressão do ar, etc., também pode causar empenamento do wafer.

Solução

Algumas medidas para controlar o empenamento do wafer:

Otimização de processos:Reduza o risco de empenamento do wafer otimizando os parâmetros do processo de embalagem. Isso inclui o controle de parâmetros como temperatura e umidade, taxas de aquecimento e resfriamento e pressão do ar durante o processo de embalagem. A seleção razoável dos parâmetros do processo pode reduzir o impacto do estresse térmico e reduzir a possibilidade de empenamento do wafer.

Seleção de material de embalagem:Selecione materiais de embalagem apropriados para reduzir o risco de empenamento do wafer. O coeficiente de expansão térmica do material de embalagem deve corresponder ao do wafer para reduzir a deformação do wafer causada pelo estresse térmico. Ao mesmo tempo, as propriedades mecânicas e a estabilidade do material de embalagem também precisam ser consideradas para garantir que o problema de empenamento do wafer possa ser efetivamente aliviado.

Projeto de wafer e otimização de fabricação:Durante o processo de projeto e fabricação do wafer, algumas medidas podem ser tomadas para reduzir o risco de empenamento do wafer. Isto inclui otimizar a distribuição uniforme do material, controlar a espessura e o nivelamento da superfície do wafer, etc. Ao controlar com precisão o processo de fabricação do wafer, o risco de deformação do próprio wafer pode ser reduzido.

Medidas de gestão térmica:Durante o processo de embalagem, são tomadas medidas de gestão térmica para reduzir o risco de empenamento do wafer. Isto inclui o uso de equipamentos de aquecimento e resfriamento com boa uniformidade de temperatura, controle de gradientes de temperatura e taxas de mudança de temperatura e adoção de métodos de resfriamento apropriados. O gerenciamento térmico eficaz pode reduzir o impacto do estresse térmico no wafer e reduzir a possibilidade de empenamento do wafer.

Medidas de detecção e ajuste:Durante o processo de embalagem, é muito importante detectar e ajustar regularmente o empenamento do wafer. Ao usar equipamentos de detecção de alta precisão, como sistemas de medição óptica ou dispositivos de teste mecânicos, problemas de empenamento de wafer podem ser detectados precocemente e medidas de ajuste correspondentes podem ser tomadas. Isso pode incluir o reajuste dos parâmetros de embalagem, a alteração dos materiais de embalagem ou o ajuste do processo de fabricação do wafer.

Deve-se notar que resolver o problema do empenamento do wafer é uma tarefa complexa e pode exigir consideração abrangente de múltiplos fatores e otimização e ajuste repetidos. Em aplicações reais, as soluções específicas podem variar dependendo de fatores como processos de embalagem, materiais de wafer e equipamentos. Portanto, dependendo da situação específica, medidas apropriadas podem ser selecionadas e tomadas para resolver o problema do empenamento do wafer.