晶圓級(jí)封裝熱管理問(wèn)題與晶圓級(jí)封裝清洗劑介紹

晶圓級(jí)封裝（Wafer-Level Packaging, WLP）是指晶圓切割前的工藝。晶圓級(jí)封裝分為扇入型晶圓級(jí)芯片封裝（Fan-In WLCSP）和扇出型晶圓級(jí)芯片封裝（Fan-Out WLCSP），其特點(diǎn)是在整個(gè)封裝過(guò)程中，晶圓始終保持完整。隨著芯片集成度邁入3D時(shí)代，晶圓級(jí)封裝的熱流密度已突破200W/cm²，局部熱點(diǎn)溫差可達(dá)80℃以上。熱失效導(dǎo)致的器件故障占封裝失效案例的43%，因此熱管理成為高密度封裝的核心挑戰(zhàn)。

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晶圓級(jí)封裝四大熱管理問(wèn)題: 

問(wèn)題一：熱膨脹系數(shù)（CTE）失配引發(fā)界面分層  

典型場(chǎng)景：硅芯片（CTE=2.6ppm/℃）與有機(jī)基板（CTE=18ppm/℃）結(jié)合; 

風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)：溫度循環(huán)（-55~125℃）下，焊點(diǎn)剪切力衰減＞35%;  

問(wèn)題二：高密度互連導(dǎo)致熱阻累積  

結(jié)構(gòu)瓶頸：直徑5μm的銅柱（Through-Silicon Via,TSV）熱導(dǎo)率僅80W/mK，遠(yuǎn)低于塊體銅（400W/mK）; 

實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)：5層堆疊封裝熱阻達(dá)1.2℃/W，單點(diǎn)溫升超20℃;  

問(wèn)題三：局部熱點(diǎn)加速電遷移  

失效機(jī)理：電流密度＞1×10^6A/cm²時(shí)，溫度每升高10℃，電遷移速率翻倍;

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：熱點(diǎn)溫度需控制在110℃以下（JEDEC JESD51-14）;  

問(wèn)題四：熱界面材料（TIM）性能瓶頸  

性能對(duì)比：

晶圓級(jí)封裝清洗劑W3300TD介紹

晶圓級(jí)封裝清洗劑W3300TD是合明科技開(kāi)發(fā)具有創(chuàng)新型的一款半水基清洗劑，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用于批量式和在線(xiàn)式清洗各種電子組裝件焊接殘留，配合去離子水漂洗，能達(dá)到絕佳的清洗效果。W3300TD具有良好的兼容性，可以兼容用于晶圓級(jí)CSP、內(nèi)插板、倒裝芯片封裝、LED封裝等制造過(guò)程和清洗過(guò)程中的材料兼容。3300TD是一款常規(guī)液，在使用過(guò)程中按100%濃度進(jìn)行清洗，該產(chǎn)品材料環(huán)保，完全無(wú)鹵，不含氟氯化碳和有害空氣污染物。

晶圓級(jí)封裝清洗劑W3300TD的產(chǎn)品特點(diǎn)：

1、處理鋁、銀、銅等特別是敏感材料時(shí)確保了材料兼容性。

2、能夠有效清除元器件底部細(xì)小間隙中的殘留物，清洗后焊點(diǎn)保持光亮。

3、本產(chǎn)品與水相溶性好，易被水漂洗干凈。

4、配方中不含鹵素成分且低揮發(fā)、低氣味。

晶圓級(jí)封裝清洗劑W3300TD的適用工藝：

W3300TD半水基清洗劑可應(yīng)用在超聲波或噴淋清洗工藝中。

晶圓級(jí)封裝清洗劑W3300TD產(chǎn)品應(yīng)用：

W3300TD半水基清洗劑專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用于批量式和在線(xiàn)式清洗各種電路板組裝件助焊劑和焊接殘留，配合去離子水漂洗，清洗效果理想。良好的兼容性，可以兼容用于晶圓級(jí)CSP、內(nèi)插板、倒裝芯片封裝、LED封裝等制造過(guò)程和清洗過(guò)程中的材料兼容。

具體應(yīng)用效果如下列表中所列：