Balenie na úrovni waferov (FOWLP) je nákladovo efektívna metóda v polovodičovom priemysle. Ale typickými vedľajšími účinkami tohto procesu sú deformácie a odsadenie triesok. Napriek neustálemu zdokonaľovaniu úrovne plátku a technológie ventilátora na úrovni panelov tieto problémy súvisiace s lisovaním stále existujú.
Deformovanie je spôsobené chemickým zmršťovaním tekutej lisovacej zmesi (LCM) počas vytvrdzovania a chladenia po lisovaní. Druhým dôvodom deformácie je nesúlad v koeficiente tepelnej rozťažnosti (CTE) medzi kremíkovým čipom, formovacím materiálom a substrátom. Ofset je spôsobený skutočnosťou, že viskózne formovacie hmoty s vysokým obsahom plniva sa zvyčajne môžu použiť len pri vysokej teplote a vysokom tlaku. Keď je čip pripevnený k nosiču prostredníctvom dočasného lepenia, zvyšujúca sa teplota zmäkne lepidlo, čím sa oslabí jeho priľnavosť a zníži sa jeho schopnosť fixovať čip. Druhým dôvodom pre posun je, že tlak potrebný na lisovanie vytvára napätie na každom čipe.
S cieľom nájsť riešenia týchto výziev spoločnosť DELO vykonala štúdiu uskutočniteľnosti pripojením jednoduchého analógového čipu na nosič. Pokiaľ ide o nastavenie, nosný plátok je potiahnutý dočasným spojovacím lepidlom a čip je umiestnený lícom nadol. Následne sa plátok tvaroval pomocou lepidla DELO s nízkou viskozitou a pred odstránením nosného plátku sa vytvrdil ultrafialovým žiarením. V takýchto aplikáciách sa typicky používajú vysokoviskózne termosetové tvarovacie kompozity.
DELO v experimente porovnalo aj deformáciu termosetových formovacích materiálov a UV vytvrdzovaných produktov a výsledky ukázali, že typické formovacie materiály by sa počas chladnutia po termosetovaní deformovali. Preto použitie vytvrdzovania ultrafialovým žiarením pri izbovej teplote namiesto vytvrdzovania zahrievaním môže výrazne znížiť vplyv nesúladu koeficientu tepelnej rozťažnosti medzi formovacou hmotou a nosičom, čím sa v čo najväčšej miere minimalizuje deformácia.
Použitie materiálov vytvrdzujúcich ultrafialovým žiarením môže tiež znížiť použitie plnív, čím sa zníži viskozita a Youngov modul. Viskozita modelového lepidla použitého v teste je 35 000 mPa.s a Youngov modul je 1 GPa. Vďaka absencii zahrievania alebo vysokého tlaku na formovací materiál je možné v maximálnej možnej miere minimalizovať odsadenie triesky. Typická formovacia zmes má viskozitu asi 800 000 mPa.s a Youngov modul v rozsahu dvoch číslic.
Celkovo výskum ukázal, že použitie materiálov vytvrdzovaných UV žiarením na veľkoplošné formovanie je výhodné na výrobu obalov na úrovni plátku s vejárom na úrovni čipov, pričom sa v čo najväčšej miere minimalizuje deformácia a odsadenie čipov. Napriek významným rozdielom v koeficientoch tepelnej rozťažnosti medzi použitými materiálmi má tento proces stále viac aplikácií v dôsledku absencie teplotných zmien. Okrem toho UV vytvrdzovanie môže tiež znížiť čas vytvrdzovania a spotrebu energie.
UV namiesto tepelného vytvrdzovania znižuje deformáciu a posun matrice v obaloch na úrovni oblátok
Porovnanie 12-palcových doštičiek s použitím tepelne vytvrdenej zlúčeniny s vysokým obsahom plniva (A) a zlúčeniny vytvrdenej UV žiarením (B)
Čas uverejnenia: 5. novembra 2024