Wafer warpage, vad ska man göra?

I en viss förpackningsprocess används förpackningsmaterial med olika värmeutvidgningskoefficienter. Under förpackningsprocessen placeras wafern på förpackningssubstratet och sedan utförs uppvärmnings- och kylningssteg för att fullborda förpackningen. På grund av oöverensstämmelsen mellan den termiska expansionskoefficienten för förpackningsmaterialet och skivan, orsakar termisk påkänning emellertid att skivan deformeras. Kom och ta en titt med redaktören~

Vad är wafer warpage?

Rånvarp hänvisar till böjning eller vridning av skivan under förpackningsprocessen.Rånskevhet kan orsaka inriktningsavvikelser, svetsproblem och försämring av enhetens prestanda under förpackningsprocessen.

Minskad förpackningsnoggrannhet:Rånskevhet kan orsaka inriktningsavvikelser under förpackningsprocessen. När skivan deformeras under förpackningsprocessen kan inriktningen mellan chipet och den förpackade enheten påverkas, vilket resulterar i oförmågan att korrekt rikta in anslutningsstiften eller lödfogarna. Detta minskar förpackningens noggrannhet och kan orsaka instabil eller opålitlig enhetsprestanda.

Ökad mekanisk belastning:Rånvarp inför ytterligare mekanisk påfrestning. På grund av själva waferns deformation kan den mekaniska belastningen som appliceras under förpackningsprocessen öka. Detta kan orsaka spänningskoncentration inuti wafern, negativt påverka enhetens material och struktur och till och med orsaka inre waferskador eller enhetsfel. 

Prestandaförsämring:Wafer-skevning kan orsaka försämring av enhetens prestanda. Komponenterna och kretslayouten på wafern är designade utifrån en plan yta. Om wafern deformeras kan det påverka den elektriska anslutningen, signalöverföringen och värmehanteringen mellan enheter. Detta kan orsaka problem med enhetens elektriska prestanda, hastighet, strömförbrukning eller tillförlitlighet.

Svetsproblem:Skivning av skivan kan orsaka svetsproblem. Under svetsprocessen, om skivan är böjd eller vriden, kan kraftfördelningen under svetsprocessen vara ojämn, vilket resulterar i dålig kvalitet på lödfogarna eller till och med lödfogsbrott. Detta kommer att ha en negativ inverkan på paketets tillförlitlighet.

Orsaker till wafer warpage

Följande är några faktorer som kan orsakarånförvrängning:

1.Termisk stress:Under förpackningsprocessen, på grund av temperaturförändringar, kommer olika material på wafern att ha inkonsekventa värmeutvidgningskoefficienter, vilket resulterar i wafer warpage.

2.Materialinhomogenitet:Under wafertillverkningsprocessen kan den ojämna fördelningen av materialen också orsaka wafer-skevning. Till exempel kommer olika materialdensiteter eller tjocklekar i olika områden av skivan att orsaka att skivan deformeras.

3.Processparametrar:Felaktig kontroll av vissa processparametrar i förpackningsprocessen, såsom temperatur, luftfuktighet, lufttryck, etc., kan också orsaka skevning av skivan.

Lösning

Några åtgärder för att kontrollera wafer warpage:

Processoptimering:Minska risken för skevning av skivan genom att optimera parametrarna för förpackningsprocessen. Detta inkluderar styrning av parametrar som temperatur och luftfuktighet, uppvärmnings- och kylhastigheter och lufttryck under förpackningsprocessen. Rimligt val av processparametrar kan minska påverkan av termisk stress och minska risken för wafer-skevning.

Val av förpackningsmaterial:Välj lämpligt förpackningsmaterial för att minska risken för skevning av wafer. Den termiska expansionskoefficienten för förpackningsmaterialet bör matcha den för wafern för att minska waferdeformationen orsakad av termisk stress. Samtidigt måste de mekaniska egenskaperna och stabiliteten hos förpackningsmaterialet också beaktas för att säkerställa att wafer-skevningsproblemet effektivt kan lindras.

Wafer design och tillverkningsoptimering:Under design- och tillverkningsprocessen av wafern kan vissa åtgärder vidtas för att minska risken för wafer-skevning. Detta inkluderar optimering av likformighetsfördelningen av materialet, kontroll av skivans tjocklek och ytplanhet, etc. Genom att exakt styra tillverkningsprocessen av skivan kan risken för deformation av själva skivan minskas.

Värmehanteringsåtgärder:Under förpackningsprocessen vidtas termiska hanteringsåtgärder för att minska risken för wafer-skevning. Detta inkluderar användning av värme- och kylutrustning med god temperaturjämnhet, kontroll av temperaturgradienter och temperaturförändringshastigheter och att använda lämpliga kylningsmetoder. Effektiv värmehantering kan minska effekten av termisk spänning på skivan och minska risken för skevning av skivan.

Detekterings- och justeringsåtgärder:Under förpackningsprocessen är det mycket viktigt att regelbundet upptäcka och justera wafer-skevning. Genom att använda högprecisionsdetekteringsutrustning, såsom optiska mätsystem eller mekaniska testanordningar, kan wafer-skevningsproblem upptäckas tidigt och motsvarande justeringsåtgärder kan vidtas. Detta kan innefatta omjustering av förpackningsparametrar, byte av förpackningsmaterial eller justering av wafertillverkningsprocessen.

Det bör noteras att att lösa problemet med wafer-skevning är en komplex uppgift och kan kräva omfattande övervägande av flera faktorer och upprepad optimering och justering. I faktiska tillämpningar kan specifika lösningar variera beroende på faktorer som förpackningsprocesser, wafermaterial och utrustning. Därför, beroende på den specifika situationen, kan lämpliga åtgärder väljas och vidtas för att lösa problemet med wafer-skevning.