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利用低壓真空固化工藝提高固化聚合物的熱性能、機械性能和物 理性能

在過去的幾年中，我們付出了巨大的努力，通過增加再分布層（RDL）的數(shù)量、縮小金屬線的寬度和間距（L/S）以及減小焊盤尺寸和間距來提高高密度后端處理的能力。?在未?來幾年中，我們還將看到異質(zhì)集成（HI）水平的提高。異質(zhì)集成采用封裝技術(shù)，將來自不??同芯片廠、代工廠、晶圓尺寸和特征尺寸的不同功能芯片集成到一個系統(tǒng)和子系統(tǒng)中。?隨?著異構(gòu)集成的發(fā)展，多層?RDL 被用來連接有機、玻璃、硅或扇出基板上的這些不同芯片。

鑒于這種復雜性的增加和層處理量的增加，聚合物或光敏可成像電介質(zhì)（PID）固化的重要?性不言而喻，它不僅能降低固化溫度和縮短固化時間，還能帶來更好的薄膜性能。?雖然有?許多不同的聚合物固化工藝，但特定工藝的選擇會對固化聚合物的質(zhì)量和性能產(chǎn)生重大影?響，適用于?FOWLPM?多層金屬化工藝。

本文使用?YES VertaCure?系統(tǒng)研究了不同類型聚酰亞胺和?PBO 材料的機械、熱、物理和?介電特性與時間和溫度等不同工藝參數(shù)以及亞大氣壓工藝條件的函數(shù)關(guān)系。

在大氣和真空固化條件下，完成了?HD4100 和?HD8820?的固化研究。?盡管與大氣固化相?比，真空固化過程的固化時間縮短了?40%，但在傅立葉變換紅外分析中，兩種固化膜的光??譜似乎完全相同，在傅立葉變換紅外的檢測限內(nèi)檢測不到化學成分和/或固化程度的差異。

對真空和大氣固化條件下金屬化過程中的放氣量進行比較?(圖1)?,?證?明了真空固化是一種?更完整的固化過程。與圖1(b)所示的大氣固化相比，在 HD4100 固化過程中施加真空時，殘?留氣體的水平幾乎降至圖1(a)所示的背景水平。

通過測量 HD8820和?HD4100 的拉伸強度?、伸長率?、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度?(Tg) ?、熱膨脹系?數(shù) ?(CTE) ?、1%和 5%失重溫度?，還得?出了機械性能和熱性能的比較結(jié)果?，如表 1所示?。雖?然在常壓和真空固化條件下處理的兩種薄膜的伸長率相似?，但與常壓固化相比?，真空固化??的 HD8820 和 HD4100 薄膜?的拉伸強度要高出 10%。此外?，真空固化薄膜?的熱性能也一直較?好?。除了玻璃轉(zhuǎn)化溫度?(Tg)?更高之外，真空固化薄膜的1%和 5%失重溫度也比常壓固化??薄膜高出 4-6%-這表明薄膜的性能更好?。

我們還進行?了電容-電壓測量?，?以使用汞探針分析這些薄膜的介電性能。雖然介電常數(shù)?相同?，但真空?固化薄膜?的耗散因子比常壓薄膜低10%?,?這是因為在真空下固化更徹底。

總之，真空固化工藝的重要性顯而易見，它為當前的 FOWLP提供?了更好的介電性能，?而且與多層次金屬化相比?，幾乎沒有放氣現(xiàn)象。