27.11.2018

Part 7: Metrologie für Molding von 3D-Chipstapeln

Serie Advanced Packaging - Multi-Sensor Metrology for Every Process Step

Eine Standardmethode zur Verkapselung elektronischer Bauteile ist das Molding, bei dem drahtgebondete, gelötete oder geklebte mikroelektronische Aufbauten mit einem thermomechanisch angepassten, robusten Verkapselungsmaterial geschützt werden. Mittels Moldverfahren lassen sich mikroelektronische Module mit sehr hoher Zuverlässigkeit auch für extreme Umgebungsbedingungen realisieren.

Beim Molding lässt sich zwischen dem Transfer Molding (Spritzpressen) und dem Compression Molding (Formpressen) unterscheiden. Zur Verkapselung werden bei beiden Verfahren mit SiO2 gefüllte Epoxidharze eingesetzt. Das Transfer Molding ist eine Standardtechnologie für die Massenfertigung von hochzuverlässigen Packages. Eingesetzt werden kann diese Technologie sowohl für leadframe- als auch für leiterplattenbasierte Anwendungen. Das Compression-Molding-Verfahren ist ein relativ neuer Alternativprozess zum Transfer Molding. Dank der kurzen Fließwege kann im Vergleich zum Transfer Molding auf größerer Fläche verkapselt werden. Daher ist dieses Verfahren besonders geeignet für das großflächige Einbetten von ICs und wird bevorzugt zur Herstellung von rekonfigurierten Wafern eingesetzt. In Kombination mit geeigneten Umverdrahtungstechnologien lassen sich mittels Compression Molden höchstintegrierte Einzel- und Multi-Chip-Packages in Wafer- oder Panel-Geometrie herstellen.

Nach dem Lösen der verkapselten Chips vom Träger werden bei einem nachfolgenden Prozess Lotkugeln auf den rückseitigen Kontaktflächen montiert.

Multi-Sensor Messgeräte von FRT kom­binieren verschiedene Messmethoden und Sensoren, mit denen sich unterschiedlichste Oberflächeneigenschaften wie 3D-Topographie, Ebenheit, Rauheit und Dicke von verkapselten Chips, sowie Wölbung und Verformung unter thermischer Belastung mit hoher Präzision messen lassen. Eine weitere Anwendung ist die Messung von Defekten nach dem Molding-Prozess. Defekte sind z.B. Vertiefungen und Hohlräume im Mold, welche beim Verkapslungsvorgang auftreten können.

Aufgrund des von uns verfolgten Multi-Sensor Konzeptes können die 3D-Oberflächenmessgeräte der bewährten MicroProf® Serie, sowohl mit Punkt- und Flächensensoren zur Topographiemessung, als auch mit Schichtdickesensoren, ausgestattet werden. Eine Kombination verschiedener Messaufgaben in einem Messgerät ist somit ohne Probleme möglich. Wir sind der Ansicht, dass moderne Messinstrumente flexibel, nachrüstbar und zukunftsorientiert sein müssen. Aus diesem Grund haben wir das FRT Multi-Sensor Konzept entwickelt, das es uns ermöglicht, Ihr Messinstrument an die Veränderungen Ihrer Anforderungen anzupassen. Stellen Sie sich nur vor, welche Vorteile ein Messgerät bietet, das mehrere Messtechnologien wie etwa die konfokale Mikroskopie, chromatische Verfahren und die Rasterkraftmikroskopie in einem einzigen unkomplizierten Arbeitsablauf kombiniert. FRT bietet mit seiner Erfahrung in der Messtechnik Lösungen für Ihre speziellen Anforderungen aus dem Advanced Packaging.

Durch das Hinzufügen der Thermoeinheit zum MicroProf® können Sie Messungen der Oberflächentopographie von verkapselten Chips unter kontrollierter thermischer Beanspruchung durchführen. Dies ist unerlässlich, da Änderungen der mikroelektronischen Bauteile durch thermische Beanspruchung zu Funktionsstörungen oder sogar Ausfällen führen können. Sowohl vollautomatische Messungen der Oberflächentopographie bei unterschiedlichen Temperaturen, als auch Verweilzeiten bei konstanten Temperaturen sind komplett einstellbar.

Ob Labor, Entwicklung, Qualitätssicherung oder Produktion – FRT bietet die passende Messtechnik für Ihre Anwendung aus dem Advanced Packaging. Zögern Sie nicht uns bei Fragen zu kontaktieren. Unsere Experten helfen Ihnen gerne bei der Lösung Ihrer Messaufgaben, indem sie die bestmögliche Systemkonfiguration für Sie erstellen.

 

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Part 1/8: Metrologie für die Halbleiter-Lithographie

Part 2/8: Metrologie für die TSV-Fertigung

Part 3/8: Metrologie für die Herstellung von RDL, UBM und Lotbumps

Part 4/8: Metrologie für Carrier Bonding, Backside Thinning und Nail Reveal

Part 5/8: Metrologie für Wafer-Dicing

Part 6/8: Metrologie für 3D Chip-Stacking

Part 8/8: Metrologie für alle Prozessschritte im Advanced Packaging