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Laser Debonding Lösung für einen weiten Temperatur­bereich

| Redakteur: Dr. Anna-Lena Gutberlet

EVG kombiniert UV-Festkörperlaser, proprietäre Optik, modulare Plattform und universellen Debonding-Prozess zu einer Debonding-Technologie für Fan-out Wafer Level Packaging mit hohem Durchsatz und niedrigen Gesamtkosten.

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EVG Laser Debonding Module
EVG Laser Debonding Module
(Bild: EVGroup)

EV Group (EVG), ein führender Entwickler und Hersteller von Anlagen für Waferbonding- und Lithographie­anwendungen in der Halbleiterindustrie, Mikrosystemtechnik und Nanotechnologie, enthüllte die neueste Generation seiner Laser Debonding-Lösungen, mit der das Debonden ultradünner, gestapelter Fan-Out Packages bei Raumtemperatur mit hohem Durchsatz bei niedrigen Gesamtkosten ermöglicht wird.

Entwickelt als Modul zur Integration in die automatischen Systeme vom Typ EVG 850 DB, basiert die neue Laser Debonding Lösung auf einem Festkörperlaser und verwendet eine proprietäre Optik zur Strahlformung, um ein optimiertes Debonden ohne Krafteinwirkung zu ermöglichen. EVGs neue Lösung zeichnet sich sowohl durch Debonden bei niedrigen Temperaturen als auch durch Stabilität bei Hochtemperatur-Prozessen aus und eignet sich damit nicht nur ideal für das Fan-Out Wafer-Level Packaging (FoWLP), sondern auch für die Bearbeitung von Verbindungshalbleitern und Leistungsbauteilen.

"Die Halbleiterindustrie und die mit ihr zusammenhängenden Bereiche entwickeln sich von Tag zu Tag schneller in verschiedenste Richtungen. Das Internet der Dinge, Fortschritte im Automotive-Bereich, der Bereich Kommunikation und virtuelle Anwendungen werden heutzutage alle vom Fortschritt in dieser Industrie beflügelt," sagte Paul Lindner, Executive Technology Director bei EV Group.

"Viele dieser Entwicklungen finden aktuell auf der Packaging-Ebene statt, wo die Nachfrage nach größerer Funktionalität der Devices und kleineren Baugrößen zu immer komplexeren Packages, gestapelten Packages, Systems in Package sowie Hochleistungs-Packages geführt hat. EVGs Temporary Bonding und Debonding Lösungen, zu denen unser Laser Debonding Modul der neuesten Generation zählt, spielen eine wichtige Rolle wenn es darum geht, dünne Wafer zur Erreichung kleinerer Baugrößen für diese neuen Packaging-Architekturen und Anwendungen sowie deren Bearbeitung zu ermöglichen."

FoWLP bietet die Voraussetzungen, um sehr dünne Devices und die Systemintegration mit gestiegener Leistung, Funktionalität und Designflexibilität für Produkte der Unterhaltungselektronik und Mobilelektronik zu ermöglichen. Die extrem dünnen Device-Wafer beim FoWLP treiben die Nachfrage nach Technologien voran, bei denen temporäre Substratträger zum Einsatz kommen. Beim FoWLP-Ansatz "Chip last / Redistribution Layer (RDL) first" findet der gesamte Package-Durchlauf auf einem Glaswafer oder Glaspanel statt. Nachdem der RDL-Layer direkt über dem Debonding-Layer liegt ist ein Debond-Prozess notwendig, der mit geringer Krafteinwirkung auskommt, um das Risiko einer niedrigeren Produktionsausbeute zu minimieren. Um den Glasträger nach der RDL-Formation zu entfernen ist Laser-Debonden ideal, da es nur minimale Kräfte erfordert. Darüber hinaus lassen sich aufgrund der Temperatur-Stabilität des Laser Debonding-Prozesses die Bondmaterialien einfach entfernen, ohne andere Materialien im Package zu beeinflussen. Das führt zu einem niedrigen Bruchrisiko für den Devicewafer und zu einer hohen Produktionsausbeute.

EVGs neue Laser Debonding-Lösung basiert auf einem UV-Festkörperlaser und einem proprietären optischen Aufbau, durch den das Gauss'sche Strahlenprofil des Lasers in eine Zylinderhut-ähnliche Form gebracht wird. Durch diesen optischen Aufbau erreicht EVG einen sehr gut reproduzierbaren und räumlich kontrollierten Strahl, womit die in den Devicewafer eingebrachte Hitze minimiert wird. Dies ermöglicht eine genauere Prozessüberwachung, was in Verbindung mit der hohen Pulsrate des Lasers, der Beeinflussbarkeit des Laserstrahls, die Laser-Bearbeitung und Wafer-Ablösung in der gleichen Kammer zur Reduzierung der Handling-Zeit sowie der Fähigkeit, die gesamte Oberfläche eines feststehenden Wafers mit dem Laser zu scannen zu einem sehr gut kontrollierbaren Niedrigtemperatur-Debonding-Prozess mit hohem Durchsatz führt.

Die Kostenvorteile des Systems werden nicht zuletzt auch durch den geringen Wartungsaufwand des Lasers, die lange Lebensdauer der Carrier-Wafer, die Fähigkeit, vollautomatische Filmframes, übergroße Carrier oder selbsttragende, nicht unterstützte Dünnwafer zu verarbeiten sowie das optimierte Layout mit geringem Footprint abgerundet. In der Tradition von EVG, auch im Waferbondingbereich offene Plattformen zu bieten, ist die neue Laser Debonding Lösung zudem mit einer Vielzahl kommerziell erhältlicher Adhesive-Materialien kompatibel.

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