Zuverlässigkeit

Automatisiertes virtuelles Prototyping von rekonfigurierten FOWLP-Wafern

Abb. 1: Verwölbung des rekonstituierten Wafers als Funktion der Molddicke mit Bifurkationsbereich.
© Fraunhofer ENAS
Abb. 1: Verwölbung des rekonstituierten Wafers als Funktion der Molddicke mit Bifurkationsbereich.
Abb. 2: Entwicklung der Verwölbung des rekonstituierten Wafers im Fan-out-Herstellungsprozess.
© Fraunhofer ENAS
Abb. 2: Entwicklung der Verwölbung des rekonstituierten Wafers im Fan-out-Herstellungsprozess.

»Fan-out wafer-level packaging«-(FOWLP)-Technologien sind bei der Integration heterogener Systeme von großer Bedeutung. Eine der Herausforderungen besteht im exzessiver Waferverzug während des Waferruns durch die einzelnen Prozessschritte der Herstellung wie Molden, Debonding, RDL-Prozesse und Schleifen. Für das FOWL-Packaging ist die Untersuchung des Waferverzugs entscheidend, um diesen für einen erfolgreichen Durchlauf durch alle Prozesse innerhalb definierter Bereiche zu halten.

Im EuroPAT-MASiP-Projekt werden die analytisch berechneten Wafer-Verformungen für die Mold/Si-Struktur durch Simulation validiert, die zur Untersuchung des Verzugs der rekonfigurieten Wafer mit Mold und Dies verwendet wird. Bei der Simulation der Abhängigkeit des Waferverzugs von der Dicke des Overmolds wird eine Bifurkation festgestellt, bei der sich die Waferform bei Abkühlung des Wafers von 150 °C auf 25 °C von schüsselförmig auf zylindrisch ändert. Dieser Bifurkationsbereich kann eine Hilfe bei der Gestaltung optimaler Wafermaps und Prozessabläufe zum Vermeiden übermäßigen Waferverzugs sein. Für verschiedene 12''-Waferstrukturen wurde der Einfluss der Schwerkraft simuliert, z.B. Wafer mit purem EMC, Mold/Si-Wafer und rekonstituierte Wafer. Schließlich wurde das durch den FOWLP-Prozess induzierte Warpage durch FE-Analyse unter Berücksichtigung der geometrischen Nichtlinearität, der Schwerkraft und des durch Kontaktelemente modellierten Supports analysiert.