O suporte temporário de wafer em safira é um substrato de engenharia avançada concebido para o processamento de wafers ultrafinos na embalagem de semicondutores de última geração. É amplamente utilizado na integração de circuitos integrados 2.5D/3D, TSV, RDL, embalagem fan-out e outros processos avançados de back-end que requerem suporte temporário para wafers.
O produto oferece uma plataforma de elevada rigidez, ultraplana e termicamente estável para processos de afinamento de wafer e de colagem/descolagem temporária. Foi especificamente concebido para resolver problemas de deformação, acumulação de tensão e instabilidade mecânica em wafers ultrafinos com espessura inferior a 50 μm.
Desafios do setor
À medida que as embalagens avançadas continuam a evoluir para estruturas de maior densidade e mais finas, a instabilidade do processo tornou-se uma limitação fundamental.
Entre os principais desafios contam-se:
- Incompatibilidade de CTE entre a pastilha, o substrato, o interpositor, o material de preenchimento e os compostos de moldagem
- Acumulação de tensão durante processos repetidos de ciclos térmicos
- Contracção durante a cura do adesivo e deformação do material
- Estrutura de empilhamento assimétrica em embalagens de pastilhas ultrafinas
- A deformação das pastilhas, que provoca desvios no alinhamento e perda de rendimento
- Fragilidade mecânica de pastilhas ultrafinas durante o manuseamento e a transferência
Estes fatores têm um impacto significativo no rendimento do processo, na fiabilidade dos dispositivos e na eficiência da produção.
Solução de materiais
A safira oferece uma combinação única de rigidez mecânica, transparência ótica e estabilidade térmica, tornando-a um material ideal para aplicações em suportes temporários de pastilhas.
Prevê o seguinte:
- Suporte mecânico estável para pastilhas ultrafinas
- Baixa deformação sob tensões térmicas e mecânicas
- Elevada compatibilidade com processos de descolagem a laser
- Distribuição uniforme da tensão em substratos de grande área
- Excelente durabilidade para utilização industrial repetida
Principais vantagens em termos de desempenho
Rigidez ultra-elevada (Módulo de Young: 345–420 GPa)
Suprime eficazmente a deformação e o empenamento das pastilhas durante os ciclos térmicos e o processamento mecânico.
Elevada resistência mecânica (dureza Vickers: 1800–2200 HV)
Oferece uma elevada resistência a danos superficiais e garante uma longa vida útil em condições de processamento repetido.
Elevada transmitância ótica (>83%, 300–1200 nm)
Permite uma transmissão eficiente do laser para processos de descolagem e é compatível com várias tecnologias de colagem temporária.
Excelente uniformidade do material
Garante uma distribuição uniforme da tensão em wafers e painéis de grande formato, reduzindo a deformação localizada.
Estabilidade térmica e química
Mantém a integridade estrutural em processos a altas temperaturas e em ambientes de limpeza química.
Especificações técnicas
Dimensões das pastilhas e dos painéis
| Parâmetro | Especificação |
|---|---|
| Tamanho da pastilha | 20 cm / 30 cm |
| Tamanho do painel | 100 × 100 mm a 510 × 515 mm |
| Intervalo de espessura | 0,7 – 2,0 mm |
Qualidade dimensional e de superfície
| Imóveis | Qualidade padrão | Grau de alta precisão |
|---|---|---|
| Variação da espessura total (TTV) | ≤ 3 μm | ≤ 2 μm |
| Deformar | ≤ 100 μm | ≤ 50 μm |
| Tolerância de espessura | ±0,010 mm | ±0,005 mm |
| Rugosidade da superfície (Ra) | < 1,0 nm | < 1,0 nm |
| Arranhar/Escavar | 60/40 | 40/20 |
Propriedades do material
| Imóveis | Valor |
|---|---|
| Módulo de Young | 345 – 420 GPa |
| Dureza Vickers | 1800 – 2200 HV |
| Transmissão ótica | >83% (300–1200 nm) |
| Densidade | 3,98 g/cm³ |
| Condutividade térmica | 30–40 W/m·K |
| CTE (20 °C) | 5,6 – 7,7 × 10⁻⁶/K |
Âmbito de aplicação
- Processamento da face posterior de pastilhas ultrafinas
- Integração heterogénea de circuitos integrados 2.5D/3D
- Processos TSV (Through-Silicon Via)
- Fabricação da RDL (Camada de Redistribuição)
- Ligação e desligamento temporários de pastilhas
- Embalagem em painel com disposição em leque (FOPLP)
- Afinamento avançado de pastilhas (estruturas com menos de 50 μm)
Valor da Engenharia
O suporte temporário de wafer em safira permite que os fabricantes de embalagens avançadas consigam:
- Redução significativa da deformação e do empenamento das pastilhas
- Maior precisão de alinhamento em embalagens de passo fino
- Manuseamento estável de pastilhas ultrafinas (<50 μm)
- Maior consistência do rendimento em processos de grande escala
- Maior repetibilidade do processo e estabilidade do rendimento
- Compatibilidade com plataformas de integração heterogéneas de última geração
FAQ
P1: Por que razão se utiliza a safira nos suportes temporários de pastilhas na embalagem avançada?
R: A safira oferece uma rigidez, dureza e estabilidade térmica excecionais, permitindo um controlo superior da deformação e uma fiabilidade mecânica superior durante o processamento de pastilhas ultrafinas.
P2: O suporte de safira é compatível com a separação a laser?
R: Sim. A sua elevada transmitância ótica na faixa do UV ao infravermelho médio permite uma penetração eficiente do laser, tornando-o adequado para processos de descolagem assistidos por laser.
P3: Os suportes de safira podem ser utilizados em aplicações de embalagem ao nível do painel?
R: Sim. Os suportes de safira permitem formatos de grande área com excelente planicidade e distribuição uniforme da tensão, tornando-os adequados para FOPLP e outras tecnologias avançadas de embalagem ao nível do painel.
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