Wafer warpage, ano ang gagawin?

Sa isang tiyak na proseso ng packaging, ginagamit ang mga materyales sa packaging na may iba't ibang thermal expansion coefficient. Sa panahon ng proseso ng packaging, ang wafer ay inilalagay sa substrate ng packaging, at pagkatapos ay isinasagawa ang mga hakbang sa pag-init at paglamig upang makumpleto ang packaging. Gayunpaman, dahil sa hindi pagkakatugma sa pagitan ng thermal expansion coefficient ng packaging material at ng wafer, ang thermal stress ay nagiging sanhi ng pag-warp ng wafer. Halika at tingnan kasama ang editor~

Ano ang wafer warpage?

OstiyaAng warpage ay tumutukoy sa baluktot o pag-twist ng wafer sa panahon ng proseso ng packaging.OstiyaAng warpage ay maaaring magdulot ng alignment deviation, mga problema sa welding at pagkasira ng performance ng device sa panahon ng proseso ng packaging.

Nabawasan ang katumpakan ng packaging:OstiyaAng warpage ay maaaring magdulot ng alignment deviation sa panahon ng proseso ng packaging. Kapag nag-deform ang wafer sa panahon ng proseso ng packaging, maaaring maapektuhan ang pagkakahanay sa pagitan ng chip at ng naka-package na device, na magreresulta sa kawalan ng kakayahang tumpak na ihanay ang mga connecting pin o solder joints. Binabawasan nito ang katumpakan ng packaging at maaaring magdulot ng hindi matatag o hindi mapagkakatiwalaang performance ng device.

Tumaas na mekanikal na stress:OstiyaAng warpage ay nagpapakilala ng karagdagang mekanikal na stress. Dahil sa pagpapapangit ng wafer mismo, ang mekanikal na stress na inilapat sa panahon ng proseso ng packaging ay maaaring tumaas. Maaari itong magdulot ng konsentrasyon ng stress sa loob ng wafer, makakaapekto sa materyal at istraktura ng device, at maging sanhi ng pinsala sa panloob na wafer o pagkabigo ng device. 

Pagbaba ng pagganap:Ang wafer warpage ay maaaring magdulot ng pagkasira ng performance ng device. Ang mga bahagi at circuit layout sa wafer ay idinisenyo batay sa isang patag na ibabaw. Kung pumipihig ang wafer, maaari itong makaapekto sa koneksyon ng kuryente, paghahatid ng signal at pamamahala ng thermal sa pagitan ng mga device. Maaari itong magdulot ng mga problema sa pagganap ng kuryente, bilis, pagkonsumo ng kuryente o pagiging maaasahan ng device.

Mga problema sa welding:Ang wafer warpage ay maaaring magdulot ng mga problema sa welding. Sa panahon ng proseso ng hinang, kung ang ostiya ay baluktot o baluktot, ang pamamahagi ng puwersa sa panahon ng proseso ng hinang ay maaaring hindi pantay, na nagreresulta sa hindi magandang kalidad ng mga kasukasuan ng panghinang o kahit na pagkasira ng magkasanib na panghinang. Magkakaroon ito ng negatibong epekto sa pagiging maaasahan ng pakete.

Mga sanhi ng wafer warpage

Ang mga sumusunod ay ilang salik na maaaring magdulotostiyawarpage:

1.Thermal stress:Sa panahon ng proseso ng pag-iimpake, dahil sa mga pagbabago sa temperatura, ang iba't ibang mga materyales sa wafer ay magkakaroon ng hindi pare-parehong thermal expansion coefficients, na magreresulta sa wafer warpage.

2.Pagkakatulad ng materyal:Sa panahon ng proseso ng pagmamanupaktura ng ostiya, ang hindi pantay na pamamahagi ng mga materyales ay maaari ring magdulot ng wafer warpage. Halimbawa, ang iba't ibang densidad o kapal ng materyal sa iba't ibang bahagi ng wafer ay magiging sanhi ng pagkadeform ng wafer.

3.Mga parameter ng proseso:Ang hindi tamang kontrol sa ilang mga parameter ng proseso sa proseso ng packaging, tulad ng temperatura, halumigmig, presyon ng hangin, atbp., ay maaari ding maging sanhi ng wafer warpage.

Solusyon

Ilang hakbang para makontrol ang wafer warpage:

Pag-optimize ng proseso:Bawasan ang panganib ng wafer warpage sa pamamagitan ng pag-optimize sa mga parameter ng proseso ng packaging. Kabilang dito ang pagkontrol ng mga parameter gaya ng temperatura at halumigmig, mga rate ng pag-init at paglamig, at presyon ng hangin sa panahon ng proseso ng packaging. Ang makatwirang pagpili ng mga parameter ng proseso ay maaaring mabawasan ang epekto ng thermal stress at mabawasan ang posibilidad ng wafer warpage.

Pagpili ng materyal sa packaging:Pumili ng naaangkop na mga materyales sa packaging upang mabawasan ang panganib ng wafer warpage. Ang thermal expansion coefficient ng packaging material ay dapat tumugma sa wafer para mabawasan ang wafer deformation na dulot ng thermal stress. Kasabay nito, kailangan ding isaalang-alang ang mga mekanikal na katangian at katatagan ng packaging material upang matiyak na ang problema sa wafer warpage ay maaaring epektibong maibsan.

Disenyo ng wafer at pag-optimize ng pagmamanupaktura:Sa panahon ng disenyo at proseso ng pagmamanupaktura ng ostiya, ang ilang mga hakbang ay maaaring gawin upang mabawasan ang panganib ng wafer warpage. Kabilang dito ang pag-optimize sa pagkakapareho ng pamamahagi ng materyal, pagkontrol sa kapal at flatness ng ibabaw ng wafer, atbp. Sa pamamagitan ng tumpak na pagkontrol sa proseso ng pagmamanupaktura ng wafer, ang panganib ng deformation ng wafer mismo ay maaaring mabawasan.

Mga hakbang sa pamamahala ng thermal:Sa panahon ng proseso ng packaging, ang mga hakbang sa pamamahala ng thermal ay ginagawa upang mabawasan ang panganib ng wafer warpage. Kabilang dito ang paggamit ng mga kagamitan sa pag-init at pagpapalamig na may mahusay na pagkakapareho ng temperatura, pagkontrol sa mga gradient ng temperatura at mga rate ng pagbabago ng temperatura, at pagkuha ng mga naaangkop na paraan ng paglamig. Ang mabisang thermal management ay maaaring mabawasan ang epekto ng thermal stress sa wafer at mabawasan ang posibilidad ng wafer warpage.

Mga hakbang sa pagtuklas at pagsasaayos:Sa panahon ng proseso ng packaging, napakahalaga na regular na tuklasin at ayusin ang wafer warpage. Sa pamamagitan ng paggamit ng high-precision detection equipment, tulad ng mga optical measurement system o mechanical testing device, ang mga problema sa wafer warpage ay maaaring matukoy nang maaga at maaaring gumawa ng kaukulang mga hakbang sa pagsasaayos. Maaaring kabilang dito ang muling pagsasaayos ng mga parameter ng packaging, pagpapalit ng mga materyales sa packaging, o pagsasaayos sa proseso ng pagmamanupaktura ng wafer.

Dapat tandaan na ang paglutas sa problema ng wafer warpage ay isang kumplikadong gawain at maaaring mangailangan ng komprehensibong pagsasaalang-alang ng maraming mga kadahilanan at paulit-ulit na pag-optimize at pagsasaayos. Sa aktwal na mga aplikasyon, ang mga partikular na solusyon ay maaaring mag-iba depende sa mga salik gaya ng mga proseso ng packaging, wafer na materyales, at kagamitan. Samakatuwid, depende sa partikular na sitwasyon, ang mga naaangkop na hakbang ay maaaring piliin at gawin upang malutas ang problema ng wafer warpage.