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22 The Official Daily Tag 1 – Dienstag 12 November 2024 Halbleitertechnik ❚ Fanout-Wafer-Level-Packaging Delo reduziert Verwölbung und Die-Shift deutlich Mithilfe UVhärtender Vergussmassen von Delo lassen sich Warpage und Die-Shift fast gänzlich vermeiden die bei warmhärtenden Materialien im Fanout Wafer-Level-Packaging für Probleme sorgen Delo hat einen neuen Ansatz für den Bereich Fanout-Wafer-Level-Packaging FOWLP entwickelt Die Machbarkeitsstudie des Herstellers für High-Tech-Materialien zeigt Durch den Einsatz von UVhärtenden Vergussmassen anstelle von warmhärtenden Materialien können Warpage und Die-Shift deutlich reduziert werden Außerdem verkürzt sich die Aushärtungszeit und der Energieverbrauch wird minimiert Delo stellt die Erkenntnisse der Machbarkeitsstudie sowie weitere Klebstoffe für den Bereich Advanced Packaging auf der Semicon Europa am Stand C2 740 vor Sowohl Warpage Verzug als auch Die-Shift Verschieben der Chips auf dem Trägerwafer sind typische Nebeneffekte beim Fanout-Packaging einer kosteneffizienten Methode in der Halbleiterindustrie bei der zahlreiche Mikrochips zusammen auf einem Träger mit einer Vergussmasse beschichtet werden Obwohl die Fanout-Verfahren auf Waferund Panel-Ebene ständig weiterentwickelt werden existieren beide Probleme die im Zusammenhang mit dem Vergussprozess stehen noch immer Warpage entsteht einerseits durch den chemischen Schrumpf der Vergussmasse beim Aushärten und zum anderen beim Abkühlen nach der Warmhärtung Die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten Coefficient of Thermal Expansion CTE von Silizium-Chips Vergussmasse und Trägersubstrat führen zu einem Verzug des gesamten Aufbaus Die-Shift resultiert daraus dass die Vergussmasse typischerweise hochgefüllt und damit pastös ist und somit nur mit Wärme und hohem Druck verarbeitet werden kann Da die Chips temporär auf den Trägern geklebt werden kann diese Verklebung durch Wärme erweichen Dies führt unter dem Druck der zum Einpressen des Vergussmaterials erforderlich ist zum Verschieben der Dies Um eine Lösung für Warpage und Die-Shift zu finden hat Delo eine Machbarkeitsstudie durchgeführt Dazu wurde ein Trägerwafer mit einem temporären Klebstoff beschichtet und Test-Chips mit der Oberseite nach unten auf diesem positioniert Anschließend folgte das Vergießen der Chips mit einem niedrigviskosen UVhärtenden Delo-Material Normalerweise werden für solche Anwendungen hochviskose warmhärtende Vergussmassen verwendet Die Experimente und der damit verbundene Vergleich der Auswirkung von warmund UVhärtenden Vergussmassen auf den Trägerwafer zeigen Warpage tritt auf wenn die üblicherweise verwendeten Vergussmaterialien nach der Warmhärtung abkühlen Eine Aushärtung bei Raumtemperatur unter Verwendung von UV-Licht reduziert den Effekt den die unterschiedlichen CTEs von Vergussmasse und Trägermaterial haben und minimiert dadurch den Verzug des Wafers Durch Verwendung einer UVhärtenden Vergussmasse ist es zudem möglich den Füllstoffgehalt im Material zu reduzieren und damit dessen Viskosität und E-Modul zu senken In Tests mit einem Modell-Klebstoff konnte eine Viskosität von 35 000 mPa·s und ein E-Modul von 1 GPa erreicht werden Damit kann ein Die-Shift fast gänzlich vermieden werden da weder Wärme noch Druck zum Verteilen der Vergussmasse erforderlich ist Typischerweise verwendete Vergussmaterialien haben Viskositäten von um die 800 000 mPa·s und E-Module im zweistelligen Bereich Insgesamt konnte Delo mit der Studie zeigen dass die Verwendung von UVhärtenden Materialien für den großflächigen Verguss in der Herstellung von Fanout-Packages sowohl Warpage als auch Die-Shift reduziert Trotz der deutlichen CTE-Unterschiede von Vergussmasse und Trägerwafer bleibt das Verfahren vielseitig da es keine Temperaturunterschiede zwischen Aushärtung und einer Weiterverarbeitung bei Raumtemperatur gibt Ohne einen Temperaturunterschied spielen die verschiedenen CTEs nur noch eine untergeordnete Rolle Darüber hinaus reduziert die UV-Härtung sowohl die Aushärtungszeit als auch den Energieverbrauch erheblich Delo stellt auf der Semicon Europa die Erkenntnisse der Machbarkeitsstudie sowie weitere Klebstoffe für den Bereich Advanced Packaging vor ha Delo Industrie Klebstoffe Halle C2 Stand 270 Vergleich von beschichteten 12“-Wafern mit Aeinem warmhärtenden hochgefüllten Material und Beiner UVhärtenden niedrigviskosen Vergussmasse Die Verwendung von UV-Licht anstelle von Wärme reduziert Warpage und Die-Shift beim Fanout-Wafer-Level-Packaging Bilder Delo