В передовой упаковке на уровне пластины и обратной обработке временное связывание и развязывание превратились из вспомогательного этапа в критический модуль процесса.

Поскольку пластинки устройств разрезаются до 30 ‰ 100 мкм, а в некоторых случаях даже ниже 30 мкм, механическая целостность кремния кардинально изменяется.пластинка ведет себя не так же, как жесткий субстрат, а скорее как гибкая мембранаЛюбая чрезмерная тепловая нагрузка, механическое сдвиг или неравномерное напряжение во время снятия соединения может напрямую привести к:

• Облицовка и боковая часть вафеля

• Микрокрекинг и перелом

• Деламинирование металлов

• Повреждение диэлектриков с низким содержанием к и межсоединений Cu

В этом контексте лазерное развязывание стало одним из наиболее контролируемых и низкоуровневых методов отделения для высококачественной передовой упаковки.

1Основная концепция лазерного дебонда.

Определяющей характеристикой лазерного дебондажа является пространственно селективная доставка энергии.

В отличие от термического, химического или механического дебондажа, где энергия или сила применяется ко всему стеклу пластинки, лазерное дебондажа ограничивает отложение энергии заранее определенной интерфейсной областью.

Эта концепция основывается на трех основных условиях:

1. Лазерно-прозрачная носительная пластина

   • Обычно стекло, расплавленный кремний или прозрачная керамика

2. Лазерно-отзывчивый временный слой связывания

   • Агрегированные, фотореактивные или фазовые

3. Лазерное облучение со стороны носителя

   • Пластина устройства никогда не подвергается прямому воздействию лазерного луча

В практическом плане лазер проходит через носитель, взаимодействует только с связующим слоем или связующим интерфейсом и инициирует разделение без непосредственного нагрева или напряжения пластинки устройства.

2Типичный поток процесса лазерного развязывания

С помощью стеклянного носителя в качестве примера стандартный процесс является следующим:

1. Временное заключение

   • Устройство для склеивания пластины на прозрачный носитель с помощью клея с лазерным высвобождением

   • Низкое напряжение связывания и хорошая плоскость

2. Расщепление вафель

   • Запасная измельчение и CMP

   • Окончательная толщина обычно 20 ‰ 50 мкм

3. Заместная обработка

   • Формирование ТСВ

   • Условия перераспределения (RDL)

   • Металлизация сзади

   • Очистка, гравировка и осаждение

4. Лазерное развязывание

   • Лазерное сканирование со стороны носителя

   • Энергия откладывается на клеевом слое или интерфейсе

5. Разделение пластин

   • Сила сцепления разрушается

   • Устройство для разделения пластинки с минимальной или отсутствующей внешней силой

6. Уборка после выплаты долга

   • Удаление остатков клея, если это необходимо

3Физические и химические механизмы лазерного дебонда.

В зависимости от химии клея, длины волны лазера и параметров импульса, несколько механизмов могут действовать независимо или одновременно.

3.1 Фототермальное снятие связей

Фототермальное снятие связей является наиболее широко используемым механизмом в производственной среде.

• Клей сильно поглощает энергию лазера

• Локальное, временное нагревание происходит на интерфейсе

• Полимерные цепи подвергаются термическому разложению или карбонизации

• Сила сцепления быстро снижается

Ключевые характеристики:

• Энергия ограничивается микрометровыми областями

• Длительность нагрева чрезвычайно коротка (nsμs)

• Повышение глобальной температуры пластин незначительно

3.2 Фотохимическое расщепление связей

Некоторые современные клеи предназначены для прямой фотохимической реакции при определенных лазерных длинах волн (часто УФ).

• Лазерные фотоны разрушают связь полимерного позвоночника

• Молекулярная сеть разрушается

• Клей теряет структурную целостность

Этот механизм зависит меньше от повышения температуры и больше от расщепления химических связей, что делает его особенно подходящим для:

• Ультратонкие пластинки

• Конструкции устройств, чувствительных к температуре

3.3 Интерфейсная абляция и выпуск микродавления

При более высокой плотности энергии лазерное облучение может вызвать:

• Локальная абляция или быстрое газообразование

• Производство давления в микроразмере на интерфейсе

• Однородное разделение по всей таможенной зоне

При правильном управлении этот механизм создает плоский и мягкий фронт разделения, а не катастрофическую деламинацию.

4Преимущества лазерного дебонда.

По сравнению с методами термического, химического и механического дебондажа лазерное дебондажирование имеет несколько решающих преимуществ.

4.1 Ультранизкое механическое напряжение

• Никакого скольжения.

• Никакой очистки.

• Минимальная внешняя сила

Это делает лазерную дебондацию особенно подходящей для пластинок тонче 50 мкм.

4.2 Минимальная зона воздействия тепла (HAZ)

• Осаждение энергии локализовано и преходяще.

• Устройство облака испытывает незначительную тепловую нагрузку

• Безопасно для межсоединений Cu и материалов с низким содержанием k

4.3 Высокая управляемость процесса

• Лазерная длина волны, энергия импульса, частота повторения и схема сканирования программируются

• Однородность между 300 мм пластинами достижима

• Отличная повторяемость

4.4 Чистая сепарация и высокая урожайность

• Никакого загрязнения растворителем

• Остатки клея тонкие и контролируемые

• Упрощенная очистка после оформления облигаций

5Инженерные ограничения и ограничения

Несмотря на свои преимущества, лазерная дебондация не универсальна.

Ключевые ограничения включают:

• Требования к прозрачным носительным пластинам

• Клей должен быть совместим с лазером

• Более высокая стоимость капитала и сложность системы

• Требуется тесная интеграция между параметрами лазера и химией клея

В результате лазерное дебондагирование обычно применяется в высокоценных, чувствительных к производительности приложениях, а не в затратах, обусловленных устаревшими процессами.

6. Домены приложений

Лазерная дебондация обычно используется в:

• Расширенная логическая упаковка

• Интеграция 3D IC и TSV

• Гетерогенная интеграция

• Память высокой пропускной способности (HBM)

• ИИ и высокопроизводительные вычислительные устройства

7Технологические тенденции и перспективы

Поскольку толщина пластины продолжает уменьшаться, а плотность интеграции увеличивается, дебондинг переходит от вторичной операции к первичному определяющему показателю урожайности.

Нынешние тенденции свидетельствуют:

• Миграция от механического → теплового → лазерного дебонда

• Увеличение совместного проектирования химии клеев × физики лазеров × материалов-носителей

• Лазерная дебондация становится стандартным решением для ультратонких пластин

8. Резюме

Лазерное развязывание - это не удаление клея, а точное управление тем, где и как происходит разделение.

В современных упаковках настоящая проблема заключается не в склеивании пластин, а в их чистоте, нежности и точности на предполагаемом интерфейсе.

Лазерная дебондация представляет собой одно из самых изысканных решений этой проблемы, объединяющее материаловедение, оптику и технологию в один элегантный шаг.