真空压膜机高深宽比干膜填覆技术对比分析-真空贴膜机

[发布日期：2023-04-07 10:54:43]　点击：

　　目前热门的3D IC封装、HBM以及FOWLP等先进封装工艺都可见到真空压膜机的踪迹。

　　真空压膜通常是指在设备的真空模块内将干膜材料与基材进行贴合，完成加热压膜动作，常见的真空压膜机通常都是采用单段加压覆膜以及预贴膜的方式，但该方式对于表面具有许多细微凸凹结构的晶圆(如高深宽比TSV孔洞、高密度Cu Pillar Bump等)无法满足其高深宽比结构的干膜填覆的晶圆级封装需求;另外，先裁膜预贴合再热压的工艺，往往会导致无法完全排除的气泡空洞现象。本文主要对高深宽比填覆工艺需求的真空压膜机设备进行一个技术对比，如有错误之处，烦请指出修正。

　　Nikko的CVP系列真空压膜系统配备预贴系统+真空贴膜(一次压合)+热压整平(二次压合)。常温下，将干膜裁切，三点或五点预贴后进行真空压膜及整平;压膜阶段采用上下离型膜进行传输，也能避免压膜残胶的影响;真空压膜上腔使用气囊或硅胶垫进行压膜，整平段使用钢板进行压合。常温常压下，三点式预贴膜依旧会形成压膜前气泡。

　　Meiki的MVLP系列真空贴膜机可配备自动切膜(直线切膜)+真空压膜+热压整平。同样基材需要先切膜贴膜后(圆形干膜需使用预切膜)，进行真空压膜;压膜阶段同样采用上下离型膜进行传输;真空压膜下腔使用气囊进行压膜，整平段无真空。此设备预贴膜所形成的气泡影响会远大于Nikko三点预贴膜，真空压膜阶段很难再将气泡排除完全。

　　C SUN的VL-A24真空压膜机配备预贴机+真空压膜。厚膜预切后需精准对位贴膜，再进行真空软垫下压膜。贴膜气泡和高深宽比填覆效果有待提升。

　　增加预贴系统，设备构造复杂，价格上并不具备优势;而真空下贴膜，还能大大降低贴膜气泡的影响。

　　Takatori的ATM系列真空贴膜机采用真空贴膜+辊轴压膜(常压)。真空下贴膜可大大减少贴膜气泡，然而辊轴压膜会造成滚轮残胶，且高深宽比填覆效果无法比拟软性气囊的压合。

　　台湾ELT的全自动晶圆级真空压膜机系统，区别于传统使用滚轮压式的贴膜机，创新采用真空贴膜+压膜后切膜的专利技术。干膜先预铺设(不与基材接触)，腔体抽真空后进行贴压膜，配合以震荡式软性气囊的多段热压作用，尤其适合晶圆表面具有凹凸起伏结构图案的贴压膜制程。如：Flip Chip制程的NCF压膜、Fan-out制程的Mold sheet压膜以及3D-IC制程所需的TSV填孔等。可实现近乎完美无气泡及业界最高深宽比(1:20)填充的贴压膜;可兼容匹配8”及12”晶圆封装工艺。内部搭配自动切割系统，压膜后设备切割系统进行裁膜，匹配多种干膜材料，还可扩充压膜腔体进行二次表面整平压合，无须另外加装整平系统，节省成本。另外，手动型号还可铺设离型膜，可避免压膜中所造成的残胶影响。