Moldex3D模流分析之嵌入式晶圓級封裝制程(eWLP)

1. 模塊導覽 (Modules Overview)

Moldex3D支持的芯片封裝成型制程:

Moldex3D模流分析之嵌入式晶圓級封裝制程(eWLP)的圖1

轉注成型 (Transfer Molding)

轉注成型制程將芯片封裝,避免芯片受到任何外在因素的損傷。常用的材料為陶瓷與塑料(環氧成型塑料EMC),由于塑料成本較低,因此塑料轉注成型是常用的封裝制程技術。

在轉注成型制程中,許多問題應加以考慮,包含:微芯片與其他電子組件 (打線接合) 之間的交互連接、熱固性材料硬化及各種制程條件控制。此外,由于各種組件 (環氧塑料、芯片、導線架等) 有不同的材料,且在模穴中的金線密度極高,因此常見的缺陷如空洞、金線偏移、導線架偏移、翹曲及縫合線等都是非常重要的問題。

Moldex3D模流分析之嵌入式晶圓級封裝制程(eWLP)的圖2

轉注成型制程:首先,環氧塑料被加熱且注入模穴中。當模穴被充填完全時,硬化過程開始。

壓縮成型 (Compression Molding)

(壓縮成型/嵌入式晶圓級封裝/非流動性底部填膠/非導電性黏著)

Moldex3D壓縮成型模塊能仿真底部填膠制程與晶圓級封裝制程。針對底部填膠封裝,能檢視堆棧芯片與基板之間的充填行為,并分析壓縮力作用之下的金線偏移現象。針對晶圓級封裝,能預測在壓縮成型過程中熔膠厚度的變化、基板偏移行為及最大剪切應力分布。

透過壓縮成型制程的模擬分析,將能全面控制關鍵成型問題,如晶粒封裝效率、錫球變化及金線打線優化,以提升電子與尺寸設計更精密的產品質量。

Moldex3D模流分析之嵌入式晶圓級封裝制程(eWLP)的圖3

晶圓級封裝

Moldex3D模流分析之嵌入式晶圓級封裝制程(eWLP)的圖4

非導電性黏著

底部填膠 (Underfill)

底部填膠技術 (Underfill) 是覆晶封裝成型 (Flip-Chip) 的制程之一。底部填膠區域夠薄以進行毛細應用,且沿著芯片的一側或兩側的周圍進行環氧塑料放置。表面張力與熱,是主要對底部填膠產生毛細作用的兩項物理因素。而不同與毛細底部填膠 (CUF),成型底部填膠(MUF)的制程不僅有表面張力的作用,更施加了壓力來讓充填順利完成。

在熱與表面張力的驅動之下,底膠材料在硬化前藉由毛細作用緩緩注入晶粒下的空間里。此驅動力將會大幅受到塑料凸塊與基板之間表面張力的影響,并導致充填時間不同。填膠時間過長可能造成塑料在填膠結束前即部分硬化,致使后續的制程延遲。

芯片封裝成型制程目前在塑料的尺寸縮減、厚度減少及半導體芯片的尺寸增加等議題仍有許多挑戰,因此使用CAE工具來協助優化成型設計已成為必然趨勢。

Moldex3D模流分析之嵌入式晶圓級封裝制程(eWLP)的圖5

毛細底部填膠的覆晶封裝成型制程

Source: Hui Wang, Huamin Zhou, Yun Zhang, Dequn Li, Kai XuI., Computers & Fluids, 2011, 44:187-201.

Moldex3D模流分析之嵌入式晶圓級封裝制程(eWLP)的圖6

Moldex3D模流分析之嵌入式晶圓級封裝制程(eWLP)的圖7

成型底部填膠

登錄后免費查看全文
立即登錄
App下載
技術鄰APP
工程師必備
  • 項目客服
  • 培訓客服
  • 平臺客服

TOP

1