Machine showing the temporary bonding and debonding process for semiconductor advanced packaging.
用於先進封裝的暫時性黏接和脫黏

滿足客戶的設計需求,利用3M半導體先進封裝的暫時性黏接和脫黏解決方案提升工藝效率。

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3M的半導體晶圓級封裝和面板級封裝解決方案

  • 為了滿足物聯網、5G、增強現實和虛擬實境以及其他全球技術趨勢所提出的全新計算和設計要求,IC製造商已經轉向先進封裝解決方案,以便在減少空間佔用的情況下實現高密度集成,同時提升晶片性能。

    3M公司已經開發出3M™ OneFilm WSS半導體暫時性黏接膜系列(3M OneFilm)3M™ 晶圓支援系統(3M WSS)等解決方案——通過解決關鍵的耐熱和耐化學性挑戰,説明客戶實現晶圓和面板級封裝及其複雜的扇形晶圓和面板級對應產品。

    3M公司配備全球材料專家團隊,可以及時説明客戶進行評估,滿足客戶在技術方面的要求,以實現無縫整合。我們的目標是説明客戶確定工藝相容性並及時提供解決方案,覆蓋從初步測試到大規模生產的整個過程。

減少缺陷。提高利潤

  • 100多年來,產品測試始終是3M公司提供高品質解決方案的重要步驟——3M WSS和3M OneFilm膠黏劑也不例外。我們的材料經過了嚴格的黏附性、耐熱性和耐化學性測試,能夠承受扇形晶圓級封裝(FOWLP)和扇形面板級封裝(FOPLP)所需的新工藝、時間、溫度和基材要求。

    我們分析了許多不同的材料特性,包括:
     

    • 在各種製程和高溫製程後仍可黏附於矽和其他處理後表面
    • 對特定工藝(電鍍等)的耐化學性,以及晶圓浸泡一定時間和溫度(拋光等)後的重量損失/增加
    • 熱處理後的重量損失(電介質固化、等離子體、濺射等)
    • 殘留物分析
    • 膠黏劑的物理特性(模量、Tg、拉伸性能/伸長率等)

    3M技術專家可以與您和您的團隊合作,在全球產品開發實驗室和生產基地的直接支援下,針對特定的熱、時間和化學要求,確定合適的解決方案。

  • 半導體先進封裝的主要趨勢

    扇形晶圓級封裝(FOWLP)

    在FOWLP封裝中,前端加工的晶圓在後端加工過程中被臨時黏合到一個剛性載體上以獲得支持,然後從載體上脫黏並切割。然後,切割後的裸晶被仔細地重新排列在晶圓或面板上,填補空隙。形成一個重組的晶圓(或面板),空間(間隙已被填補)作為“扇形”連接點。

    扇形面板級封裝(FOPLP)

    FOPLP封裝,顧名思義,就是使FOWLP封裝更進一步,可以在一個大的方形面板上封裝和加工切割,因此可以處理比晶圓更多的切割後的晶片,進一步降低費用。

    異質整合

    異質整合通過不同的工藝製造不同的元件(晶片、MEMS、感測器等),並將它們組合成整體封裝。因此,該封裝可以確保更好的功能性和運營效益(系統級性能、所有權成本)。


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3M™ OneFilm WSS半導體暫時性黏接膜系列
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3M OneFilm是一種用於面板級封裝的突破性薄膜解決方案

目標應用領域:FOWLP、FOPLP、 3D矽穿孔(TSVs)

  • 3M OneFilm是一種專為最新扇形晶圓和面板級IC封裝而設計的解決方案,有助於從晶圓和面板級封裝製造工藝中創造更多的價值。

    3M OneFilm的功能類似於3M WSS旋轉塗佈材料,配備FOPLP所要求的熱性能,因此您可以在相同的時間內生產出更多的晶片與晶圓,從而提高生產力並壓低成本。

    通過我們的技術白皮書,閱讀更多關於這一創新的資訊。


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重布層(RDL)——最後的FOWLP和FOPLP封裝工藝流程

  • Graphic showing 3M's OneFilm enabling fan-out wafer-and panel-level-packaging processes.

    A.已封膠晶圓/面板 B.晶片/晶片 C.玻璃載體 D.3M OneFilm E.鈍化 F.錫鉛凸塊

  • 查看3M OneFilm如何實現扇形晶圓和面板級封裝工藝。3M OneFilm可以在重組過程中使用,也可以在後製程中使用,如圖所示,3M OneFilm在RDL-last流程中從成型面黏合已經重組的晶圓。

    1. 重組和面板化

    2. 3M OneFilm覆膜
     

    • 簡單的黏合過程

    3. 堆積(RDL和回流焊)
     

    • 卓越的熱穩定性(高達230攝氏度,持續2小時)

    4. 鐳射拆解玻璃載體
     

    • 無應力脫膠過程

    5. 剝離膠黏劑
     

    • 易於剝離(無化學成分,無殘留)

    6.最終產品


3M™ OneFilm WSS半導體暫時性黏接膜系列的技術資料表


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3M™ 晶圓支援系統

3M WSS——多合一的半導體晶圓級封裝解決方案

目標應用:IGBT、FOWLP、LED、MEMS、3D TSV、異質整合

3M WSS——一個完整的 IGBT 和晶圓級封装解决方案——將世界一流的設備與3M 液態紫外線固化黏合劑相結合,以實現晶圓減薄和高溫 FOWLP 和 FOPLP(應用3M OneFilm ) 過程。

將晶圓暫時鍵合到玻璃載片上,可提供剛性、均匀的支撑表面,從而最大限度地减少後續加工步驟中晶圓上的應力,從而减少翹曲、裂開、邊緣碎裂,並提高產量與良率。

  • Two hands in lab gloves holding a wafer that used 3M's Wafer Support System for semiconductor manufacturing.

    3M WSS創新的下一步

    我們目前正在開發膠黏劑技術,旨在通過超高溫銅與銅的結合過程保持非氧化物表面,從而實現異質集成。

    請聯繫3M材料專家,瞭解更多關於我們如何處理銅熱壓及其對異質集成的影響。

    3M WSS的其他產品適應性測試包括:
     

    • 旋轉塗佈材料在固化前的流變性
    • 紫外線固化和時間要求

暫時性黏接和脫黏的工藝流程

  • Step-by-step graphic of 3M's temporary bonding and debonding process flow for 3M's Wafer Support System.

    A.半導體晶片 B.3M™液體紫外線固化膠黏劑 C.3M™光熱轉換脫模劑(LTHC油墨) D.玻璃載體 E.3M™晶片脫模膠帶3305

  • 3M WSS輕鬆助力黏合和脫黏,每小時的產量可超過22塊晶片。

    1. 將晶圓黏接到玻璃載體上
     

    • 快速固化,無需熱後固化步驟

    2. 背面研磨
     

    • 背磨後有總厚度變化良好(TTV)(300mm晶圓的TTV通常為2um)

    3. 背面處理
     

    • 良好的耐熱性(高達180攝氏度,持續1小時)
    • 在各種工藝化學製品中具有良好的耐化學性,低放氣量

    4. 切割帶的應用

    5. 鐳射脫黏

    6. 玻璃載體剝離
     

    • 沒有壓力

    7. 剝去UV膠層
     

    • 容易去除,無殘留

3M™晶片支撐系統的技術資料表


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3M專家團隊擁有數十年解決問題的經驗和相關技術培訓,及時幫助您解決材料難題。