DELO推出用于扇出型晶圓級封裝的紫外線工藝

DELO 為扇出型晶圓級封裝 (FOWLP) 開發了一項新工藝。可行性研究表明，使用紫外線固化模塑材料代替熱固化材料，可顯著減少翹曲和芯片偏移。此外，這還能縮短固化時間，最大限度地降低能耗。

扇出型晶圓級封裝將眾多芯片封裝在一個載體上，是半導體行業一種成本效益較高的方法。但這種工藝的典型副作用是翹曲和芯片偏移。盡管晶圓級和面板級的扇出型技術不斷精進，但這些與模塑成型相關的問題依然存在。

在扇出型晶圓級封裝中，用紫外線代替熱固化可減少翹曲和芯片偏移（插圖：DELO ）

翹曲是由于液態壓縮模塑化合物 (LCM) 在模塑后的固化和冷卻期間發生化學收縮而造成的。造成翹曲的第二個原因是硅芯片、成型材料和基材之間的熱膨脹系數（CTE）不匹配。填料含量高的膏糊狀模塑材料通常只能在高溫高壓下使用，這極易導致芯片偏移。這是因為芯片是通過臨時粘合的方式安裝在載體上的，溫度升高會軟化粘合劑，從而削弱粘合劑的粘接力，降低其固定芯片的能力。同時，模塑所需的壓力會對每個芯片產生應力。

 為了找到應對這些挑戰的解決方案，DELO 進行了一項將芯片模型粘合到載體基材上的可行性研究。在這項研究中，載體晶圓上涂有臨時粘合劑，芯片面朝下放置。隨后，用低粘度 DELO 粘合劑對晶圓進行模塑，并用紫外線固化，然后再移除載體晶圓。在此類應用中，通常使用高粘度熱固化模塑復合物。

使用熱固化的、填料含量高的化合物（A）和紫外線固化的化合物（B）的12英寸涂層晶圓比較（插圖：DELO）

DELO 在實驗中還比較了熱固化模塑用料和紫外線固化產品的翹曲情況，結果證明，典型的模塑材料在熱固化后的冷卻期間會發生翹曲。因此，在室溫下用紫外線代替加熱固化，可大大降低模塑化合物和載體之間熱膨脹系數不匹配的影響，從而最大限度地減少翹曲。

使用紫外線固化材料還可以減少填料的使用，從而降低粘稠度和楊氏模量。在測試中，粘合劑模型系統的粘性為 35000 mPa，楊氏模量為 1 GPa。由于在模塑材料上無需加熱或施展高壓，因此可最大程度減少芯片偏移。典型的化合物粘性約為 800000 mPa，楊氏模量為兩位數。

總體來說，研究表明使用紫外線固化大面積模塑材料有助于生產芯片先導扇出型晶圓級封裝，同時最大程度減少翹曲和芯片偏移。盡管所采用的材料之間存在很大的熱膨脹系數差異，但由于沒有溫度變化，該工藝仍然非常靈活。此外，紫外線固化還能減少固化時間和能耗。 

DELO 將于2024年11月12日至15日在慕尼黑舉行的 SEMICON Europa 展覽會上詳細介紹其研究成果以及用于高級封裝的其他粘合解決方案。