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新闻 | Nov 11, 2024

紫外技术优化晶圆级扇出封装

在半导体行业中,扇出封装长期以来被视为一种具有成本效益的封装方式。然而,该工艺对精度要求极高,同时也面临诸多挑战——其中最主要的问题是由于传统热固性材料的使用而引起的翘曲和芯片位移。

DELO 开发出一项开创性解决方案:紫外固化封装材料。此类材料不仅能最大限度地减少翘曲和芯片位移,还显著降低能耗与固化时间。我们的可行性研究证实了其相较于传统热固化工艺的优势。

降低翘曲与芯片位移的紫外固化解决方案

翘曲通常由封装材料在固化过程中或热固化后冷却时产生的化学收缩引起。由于硅芯片、封装材料与载体基板之间的热膨胀系数(CTE)不同,整个组件会发生结构变形。  

芯片位移则源于封装材料中高填充比例导致其呈膏状,只能在高温高压条件下进行加工。由于芯片与基板之间的暂时粘接在高温下会软化,在施压成型时,芯片因此可能发生位移。  

DELO 的工艺流程始于在载体晶圆上施加临时粘接剂,并将测试芯片倒装于晶圆表面。与传统的高黏度热固化材料不同,我们采用低黏度的紫外固化 DELO 材料。研究结果表明:热固化后的冷却过程会导致翘曲,而采用我们的方法可显著降低这种现象。通过在室温下进行紫外光固化,可最大限度地减小封装材料与载体基板间的 CTE 差异影响,从而有效减少晶圆的翘曲。

两片 12 英寸晶圆的并列对比:左图(A)为采用高填充热固化材料封装的晶圆;右图(B)为采用紫外固化材料封装的晶圆。

采用高填充热固化材料(A)与紫外固化材料(B)封装的 12 英寸晶圆对比(图示:DELO)。

优势

  • **固化及后续工序中无温度差**  
  • **降低填料含量**:更低黏度与弹性模量,便于加工  
  • **避免芯片位移**:得益于 1 GPa 的弹性模量,无需高温高压  
  • **节省时间与能耗**:工艺更快,能耗更低  
  • **节约资源**:减少因翘曲或芯片位移造成的废品率

开发步骤与优势

我们的可行性研究表明,由于在室温下进行紫外固化,固化与后续加工过程中的温度差不再成为影响因素,从而有效减少了翘曲与芯片位移。  

采用模型胶粘剂的测试结果显示出令人印象深刻的性能:黏度为 35,000 mPa·s,杨氏模量为 1 GPa。相比之下,传统材料通常具有约 800,000 mPa·s 的黏度及两位数 GPa 级别的模量,而我们的方案几乎完全消除了芯片位移问题。

结论

凭借紫外固化封装材料,DELO 为晶圆级扇出封装领域的挑战提供了面向未来的解决方案。该技术可显著减少翘曲、避免芯片位移,并降低能耗。我们的创新为半导体行业实现更高效、更节能的生产工艺铺平了道路。  

想进一步了解我们的紫外固化封装材料?欢迎预约免费的项目咨询!

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