受到物聯網 (IoT) 對小體積、多功能電子組件需求的帶動,讓扇出型 (Fan- out) 封裝備受關注,而底部填充膠 (Underfill) 費用又不低;因此,近幾年對于點膠 (Dispensing) 與除泡 (De-void) 技術的討論亦相當熱烈。在歷經焊接、回焊后須清洗殘留物,才能依序進行預烘烤、電漿 (plasma)、填膠及加熱固化;作業過程若不慎產生氣泡 (void),對制造良率及組件測試可靠度是一記重擊。
成立屆十個年頭、以"工藝方案供貨商"自詡的印能科技 (APT),創立之初就專注于封裝黏著材料的除泡技術;業務經理吳百佑表示,印能科技為全球除泡系統的市占龍頭,迄今在世界各地已出貨 800 套?;诔杀九c質量綜合考慮,印能科技鎖定"毛細底部充填"(CUF) 工藝、于 2014 年推出"Void Termination Solution"(VTS),要求零氣泡、極速點膠產出,以及資本支出和晶圓級封裝 (WLP) 優化;主要客群為倒裝芯片球柵式數組封裝 (FCBGA) 與表面黏著 (SMT) 模塊廠商。
照片人物:印能科技 (APT) 業務經理吳百佑
VTS 最大優勢在于:不需電漿清洗、成本較"封膜底部充填"(MUF) 低,但一樣能達成高質量效果。其工作原理為:將高分子黏著材料加熱分解 (Dissolution) 成液態后,利用壓力烤箱提高液體對氣體的溶解率,讓高分子材料吸收空氣。等到近沸騰時,原本溶于液態中的氣體分子會通過擴散 (Diffusion) 現象將氣體排出;最后,再藉反復震蕩將填充膠中的大氣泡分解成小氣泡做調整 (Modulation),使其更容易被擠壓出來。
相較于同業主張以更高壓的壓力烤箱做烘烤,印能科技反而傾向往 5 公斤以下的輕量發展,以免傷及當中對壓力敏感的組件。2016 年,印能科技已成功達陣 CUF 搭配二次注塑模 (Overmold) 成本低于 MUF 的目標;今年,拜自身除泡技術精進所賜,若用戶的助焊劑殘渣可溶于填充膠,更可進一步跳過清洗和預烘烤步驟,以撙節無塵室空間和資本支出。尤其,某些產品并不適合電漿清洗,如:堆棧封裝 (PoP)。
因為向上堆棧的 PoP,凸塊 (bump) 只出現在根部,而填充膠的毛細作用會沿著凸塊周圍行進;打了電漿后,更容易產生大氣泡。此外,經過三年市場淬煉,印能科技證明以 U 形取代傳統 I 形點膠方式,可避免填充膠過度堆積在某一個點上造成浪費,可節約 10%~25% 的填充膠用量、增加三倍產量;同時能加快點膠速度、實現零氣泡質量并簡化工藝——傳統點膠方式須慢慢畫出型態 (pattern),在這段額外的等待時間,亦會增加氣泡生成的風險。