Einführung in die Eigenschaften von UV-Filmen und blauen Filmen beim Ausdünnen und Schneiden von Chips

Einführung

Bevor der Wafer dünner gemacht wird, wird auf seiner Vorderseite eine Schicht Klebefolie angebracht. Die Funktion dieser Folie besteht darin, den Chip auf der Vorderseite des Wafers zu fixieren, wodurch es für den Schleifer einfacher wird, den Siliziumwafer auf der Rückseite des Wafers zu schleifen. Im Allgemeinen beträgt die Dicke von Silizium-Wafern vor dem Schleifen etwa 700 μm. Nach dem Schleifen beträgt die Dicke der Wafer 200 μm oder sogar 120 μm, was von den Kundenanforderungen und der Anwendungsumgebung des Chips, d. h. dem Waferdünnungsprozess, abhängt. Vor dem Wafer-Dicing wird eine Folienschicht auf die Rückseite des Wafers geklebt. Die Funktion dieser Filmschicht besteht darin, den Chip auf dem Film zu befestigen, wodurch das Korn während des Schneidevorgangs intakt bleibt, die durch den Schneidevorgang verursachten Brüche verringert werden und sichergestellt wird, dass das Korn während der normalen Übertragung nicht verschoben oder herunterfällt. Dies ist der Dicing-Prozess im Chip nach der Verpackung und dem Testen.

Wie oben erwähnt, wird eine Folie verwendet, um den Wafer und den Chip während des Chip-Dünnungs- und Dicing-Prozesses zu fixieren. Im eigentlichen Produktionsprozess wird für diesen Folientyp im Allgemeinen UV-Folie oder blaue Folie verwendet. UV-Folie und blaue Folie spielen beim Ausdünnen und Schneiden von Chips eine sehr wichtige Rolle, ihre Eigenschaften sind jedoch offensichtlich unterschiedlich.

1. Eigenschaften von UV-Folie und Blaufolie

Sowohl UV-Folie als auch blaue Folie sind klebrig und der Grad der Klebrigkeit wird durch den Klebrigkeitsablösegrad ausgedrückt, üblicherweise in Einheiten von N/20 mm oder N/25 mm. Beispielsweise bedeutet 1 N/20 mm, dass der Teststreifen 20 mm breit ist und die erforderliche Kraft, um ihn bei einem Abziehwinkel von 180° von der Testplatte abzuziehen, 1 N beträgt.

UV-Folie ist eine speziell formulierte Beschichtung, die auf die Oberfläche eines PET-Foliensubstrats aufgetragen wird, um ultraviolettes Licht und kurzwelliges sichtbares Licht zu blockieren. Abbildung 1 zeigt ein allgemeines UV-Filmstrukturdiagramm. Im Allgemeinen besteht UV-Folie aus drei Schichten. Das Grundmaterial ist Polyvinylchlorid, in der Mitte befindet sich die Klebeschicht, an die sich die Deckschicht (Trennfolie) anschließt. Einige UV-Folienmodelle verfügen nicht über diese Deckschicht.

Abbildung 1 Allgemeine UV-Filmstruktur

UV-Folie wird üblicherweise als Ultraviolett-Bestrahlungsband bezeichnet. Es ist relativ teuer und hat bei Nichtgebrauch eine kurze Gültigkeitsdauer. Es wird in drei Typen unterteilt: hohe Viskosität, mittlere Viskosität und niedrige Viskosität. Bei hochviskosen UV-Folien ist diese vor der UV-Bestrahlung sehr klebrig und der Viskositätsablösegrad beträgt etwa 5.000 mN/20 mm bis 12.000 mN/20 mm. Nach einer Verlängerung der UV-Bestrahlungsdauer und einer Erhöhung der Bestrahlungsintensität sinkt die Ablöseviskosität jedoch auf unter 1.000 mN/20 mm; Bei niedrigviskosen UV-Folien beträgt die Abziehviskosität vor der UV-Bestrahlung etwa 1.000 mN/20 mm, nach der UV-Bestrahlung sinkt die Abziehviskosität auf etwa 100 mN/20 mm.

Der Klebstoffablösegrad von mittelviskoser UV-Folie liegt zwischen dem von hochviskoser UV-Folie und niedrigviskoser UV-Folie. Nach einer gewissen Zeit und Intensität der UV-Bestrahlung verringert sich der Ablösegrad des Klebers des niedrigviskosen UV-Films auf etwa 100 mN/20 mm, es verbleiben jedoch keine Klebereste auf der Oberfläche des Wafers und der Chip lässt sich leicht entfernen.

Gleichzeitig verfügt die UV-Folie über entsprechende Ausdehnungseigenschaften und es kann beim Ausdünnungs- und Ritzvorgang kein Wasser zwischen Matrize und Band eindringen. Blauer Film wird normalerweise als elektronisches Klebeband bezeichnet. Es ist relativ günstig. Es handelt sich um einen blauen Film mit konstanter Viskosität. Im Vergleich zu UV-Filmen mit hoher Viskosität, die keiner ultravioletten Strahlung ausgesetzt wurden, ist der Grad der Viskositätsablösung im Allgemeinen geringer und sie sind unempfindlich gegenüber ultravioletter Strahlung. Sie variiert zwischen (1.000 ~ 3.000) mN/20 mm und es kommt durch Temperatureinfluss zu Klebstoffresten. Der früheste Name war auf die blaue Farbe des Bandes zurückzuführen. Mit der Entwicklung der Technologie sind nun nach und nach weitere Farben aufgetaucht und auch ihre Verwendungsmöglichkeiten haben sich erweitert. Im Vergleich zu UV-Folie und Blaufolie ist UV-Folie stabiler als Blaufolie.

Die Viskosität von UV-Film ist vor und nach der UV-Bestrahlung relativ stabil, aber die Kosten sind relativ hoch. Die Kosten für blaue Folie sind relativ niedrig, allerdings ändert sich die Viskosität mit der Temperatur und es können leicht Klebstoffrückstände zurückbleiben.

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2. Analyse der Anwendung von UV-Folie und Blaufolie in der Produktion

Im Allgemeinen wird UV-Folie zum Ausdünnen und Zerteilen kleiner Chips und blaue Folie zum Ausdünnen und Zerteilen großer Chips verwendet. Dies liegt daran, dass die Viskosität des UV-Films durch die Belichtungszeit und Intensität der ultravioletten Strahlen gesteuert werden kann, um zu verhindern, dass der Chip während des Greifvorgangs übersehen oder beschädigt wird. Wenn der Chip nach dem Ausdünnen und Zerteilen direkt in die Produktionslinie für Flip-Package-Etiketten gelegt wird, ist die Verwendung von UV-Folie am besten, da die in der Produktionslinie für Flip-Package-Etiketten verwendeten Chips im Allgemeinen kleiner sind und die Gerätestifte den Chip an der Unterseite der blauen Folie anheben.

Bei Verwendung einer blauen Folie mit hoher Klebekraft kann es passieren, dass der Auswerferstift beim Anheben des Chips den Chip zerdrückt. Die Fläche von RFID-Chips beträgt im Allgemeinen weniger als 750 μm × 750 μm. Wafer mit blauer Folie und Rahmen werden üblicherweise direkt in Inlays oder Etiketten gedreht. Daher wird UV-Folie üblicherweise für die Nachverpackung und Prüfung von RFID-Chips verwendet.

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Die Viskosität des blauen Films ändert sich durch den Einfluss der Temperatur und die Viskosität selbst ist relativ hoch. Daher kann die blaue Folie für Chips mit größeren Flächen in Betracht gezogen werden oder wenn der Post-Packaging-Prozess direkt nach dem Wafer-Dünnen und -Dicing durchgeführt wird, anstatt den Flip-Package-Prozess direkt für das Inlay durchzuführen.

Derzeit wird für Chips mit einer Größe unter 1 mm üblicherweise eine niedrigviskose UV-Folie mit dem Typ D-184 verwendet. Die UV-Folie verfügt lediglich über eine Trägerschicht und eine Klebeschicht, jedoch über keine Deckschicht. Die Basisschicht besteht aus PVC-Material mit einer Dicke von 80 μm und die Klebeschicht besteht aus Acrylharzfarbe (Acryl) mit einer Dicke von 10 μm. Der Klebstoffablösegrad vor der UV-Bestrahlung beträgt 1.100 mN/25 mm, der Klebstoffablösegrad nach der UV-Bestrahlung beträgt 70 mN/25 mm. Daher kann der Klebebereich im Bereich von (70–1.100) mN/25 mm eingestellt werden. Diese Art von UV-Film weist einige Eigenschaften auf: Erstens kann die Geschwindigkeit dieses UV-Filmtyps 300 mN/25 mm erreichen, wenn der Abziehwinkel auf der Silizium-Wafer-Oberfläche 180° beträgt; zweitens legt dieser UV-Film seine eigenen Bestrahlungsbedingungen fest, die Ultraviolett-Bestrahlungsdichte beträgt 230 mW/cm² und die Ultraviolett-Bestrahlungsleistung beträgt 190 mJ/cm²;

Drittens sollte die Wellenlänge der ultravioletten Strahlung etwa 365 nm betragen. Bei der tatsächlichen Verwendung der UV-Folie können einige Probleme auftreten, d. h., es können Chips in der Produktionslinie für Flip-Packages übersehen werden. Dies liegt vor allem daran, dass die Leistung der UV-Geräte nicht den vorgegebenen Anforderungen entspricht. Daher muss während des Bestrahlungsvorgangs die Bestrahlungszeit verlängert werden, um das Problem der unzureichenden Bestrahlungsintensität auszugleichen. Wenn die Leistung (Energie) der UV-Lampe nicht ausreicht, wird Folgendes empfohlen: Reinigen Sie zunächst das UV-Lampenrohr und den Lampenschirm, um die Reflexionswirkung des UV-Lichts zu verbessern.

Zweitens sollte die UV-Lampe ausgetauscht werden, wenn sie alt ist. Die Ruisente UV-Lampe sollte nach einer Lebensdauer von 1.500 Stunden ausgetauscht werden. Drittens erhöhen Sie die Leistung pro Längeneinheit der UV-Lampe, um sicherzustellen, dass sie 80–120 W/cm erreicht. Viertens: Nachdem die UV-Lampe eine Zeit lang verwendet wurde, sollte sie vor der erneuten Verwendung 1-4 Mal gedreht werden. Mehrere Wafer wurden mit D-184-UV-Film verarbeitet. Bei einer Bestrahlungszeit von 40–45 Sekunden verlief der Back-End-Flip-Packaging-Prozess sehr reibungslos. Wenn die angegebene Zeit unterschritten würde, würden Chips fehlen oder sogar kaputt gehen. Daher kann die Anpassung der geeigneten Viskosität entsprechend den Eigenschaften des UV-Films die Effizienz der Chip-Industrialisierung verbessern.

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3. Fazit

Im Vergleich zu blauer Folie bietet UV-Folie große Vorteile hinsichtlich der Variabilität des Ablösegrades des Klebstoffs. Seine Hauptfunktionen sind: Fixieren des Wafers während der Waferverdünnung; um den Chip während des Wafer-Dicings zu schützen und zu verhindern, dass er herunterfällt oder zerbricht; zum Wenden und Transportieren des Wafers, um zu verhindern, dass der Chip nach dem Zerteilen herunterfällt. Durch die Standardisierung der Verwendung verschiedener Parameter von UV-Folie und Blaufolie und die Auswahl einer geeigneten UV-Folie oder Blaufolie entsprechend der für den Chip erforderlichen Verarbeitungstechnologie können nicht nur Kosten gespart, sondern auch die Industrialisierung von Chips beschleunigt werden.

（文章来源：元器件封装测试之友)