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新材料有望解决RDL工艺难题

时间:2018-10-31 作者:Anthea Chuang, EE Times Taiwan 阅读:
新材料可望让相关业者对投入RDL优先扇出型封装,更有信心…

为了因应装置日趋轻薄短小、更加节能、更高效能,以及更低成本…等趋势,晶圆级封装(WLP)技术已成为目前主流封装技术之一,且半导体产业也为因应晶圆级封装技术的需求而不断发展新的技术与材料,以期可协助相关厂商在晶圆级封装能够更顺利。Brewer Science近期发布针对重分布层(RDL)优先的扇出型晶圆级封装(FOWLP)专门研发的BrewerBOND双层临时接合系统和BrewerBUILD材料,不仅让超薄晶圆级封装工艺更易于进行,也可望让技术门坎及成本支出较高的RDL优先扇出型封装,更能让相关业者接受并投入相关设备的布建。

Brewer Science亚洲营运总监汪士伟表示,过去15年,半导体工艺系统与材料供货商所研发出的新材料与新技术平台为晶圆级封装技术的进展贡献非常大。近期晶圆级封装因应市场趋势而衍生更多对超薄晶圆直接进行加工的需求,这也带动半导体相关材料业者除了更精进晶圆打薄与后段加工、针对扇出封装的雷射分离机制、边缘部分平坦化…等现有相关材料外,也针对超薄晶圆级封装的需求推出新材料。

超薄晶圆级封装对于材料的需求包括可耐温达350℃、卓越的黏着力、兼容晶圆与面板工艺、促使基板厚度可小于50微米(μm)、耐化学性、出色的总厚度变化(TTV)、兼容于后段工艺(Downstream Process)、高吞吐量易于加工,以及低成本。Brewer Science晶圆级封装材料事业部副业务发展总监Dongshun Bai说明,上述这些需求对材料商而言也带来了新挑战,如临时接合材料需耐高温、容易分离不残留、更广泛的热循环…等,因此专注于协助客户进入更新工艺与封装技术的Brewer Science,推出BrewerBOND T1100/C1300材料,作为因应。

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Brewer Science TWH接合材料产品特性一览(来源:Brewer Science)

Brewer Science推出的BrewerBOND T1100,为一种热塑型薄式保护涂层,可作为密封剂,具备高软化点;C1300材料则是一种可固化层,适用于载具本身,在低压下容易接合,无熔体流后固化。Bai指出,这两种新材料接合在一起时并不会发生混合或产生化学反应,但可以实现机械稳定性,不产生接合材料移动,更可以提供高达400℃的热稳定性。

另外,双层系统的其他优势包括提高生产量与附着力、可减少烘烤及清洁时间,还能透过20~100℃的低温接合。举例来说,在晶圆打薄到100微米以下时,会变得较软且易碎,但透过这两种临时接合材料系统,将可对晶圆进行保护,也能顺利打薄晶圆,且分离这两层材料时,还能获得平坦的边缘。

值得注意的是,面对RDL扇出型晶圆级封装迟迟未能量产的问题,Brewer Science的新产品也提供了助力。Bai指出,业者们都清楚RDL扇出型晶圆级封装比芯片优先的扇出型晶圆级封装更具优势,且芯片制造商也希望可以从芯片优先的扇出型晶圆级封装转变为2.5D、3D封装技术,但这个过程却因成本考虑与技术门坎高而无法实现。

然而,BrewerBUILD材料机械、热能和热能稳定性都是为RDL优先的生产流程所打造。不但可提高产量并减少裸晶(KGD)的损失,还能实现高密度RDL,具有更小间距的线性空间模式、提供更高性能、更大芯片尺寸,更重要的是可实现多芯片整合。

汪士伟强调,RDL扇出型晶圆级封装虽然目前仍未能量产,但是相关业者对于该技术的优势都具备共识,因此皆有意推展,尤其在面板即工艺并未有标准可遵循,设备供货商也相对保守的状况下。预计未来5~10年半导体市场上仍会有多种封装方式共存,但Brewer Science仍将针对RDL扇出型晶圆级封装推出相关产品,期望可以促使半导体相关业者加速进行RDL扇出型晶圆级封装的投入。

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