Fan-out-Panel-Level-Fertigung Wirtschaftliche Packaging-Prozesstechnik

Flexibilität wegen fehlender Standardisierung

Doch die FOPLP-Technik ist derzeit noch in der Entwicklung, was sich unter anderem auch daran zeigt, dass die Standardisierung auf dieser Ebene noch längst nicht so weit vorangeschritten ist wie bei der Fertigung von ICs auf 200- und 300-mm-Wafern. »Vielleicht wird eine abschließende Standardisierung auch gar nicht mehr stattfinden, ähnlich wie das bei den Flat-Panel-Displays passiert ist«, sagt Reitinger. Deshalb hat ERS die Maschine von vornherein sehr flexibel ausgelegt. Ohne Umrüstvorrichtungen kann sie laut Reitinger die Panels unterschiedlicher Größen verarbeiten: »Wir können nun die Produktion auch dann automatisieren, wenn es nicht zu einer weitgehenden Standardisierung kommen sollte.«

Im FHG-IZM arbeitet die Maschine bereits

Eine der ersten Maschinen hat ERS bereits im November 2018 an das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM) in Berlin geliefert.
»Wir konnten damit thermisches Debonding auf einem 457 mm × 610 mm großen Panel mit mehr als 13.000 montierten Komponenten durchführen. Das kontrollierte Debonding und die Kühlung von großen Panels stellt unserer Ansicht nach einen entscheidenden Schritt auf dem Weg zum zuverlässigen FOPLP dar«, sagt Dr. Tanja Braun vom Fraunhofer-IZM. Derzeit arbeite das IZM daran, noch besser zu verstehen, was genau die Warpage hervorruft, um den gesamten Prozess besser vorherzusagen und kontrollieren zu können. Außerdem probieren die Ingenieure dort auch unterschiedliche Materialien aus, etwa Glassubstrate als Carrier.

ERS Technologies
Über die vergangenen Jahre hat ERS bereits zahlreiche Maschinen geliefert, die für thermisches Debonden und Warpage-Anpassung ausgelegt sind. Einige Milliarden Chips haben bis heute die Maschinen von ERS durchlaufen. Wesentlich in den Maschinen ist zudem der patentierte, berührungslose Transportmechanismus.
Entwickelt hat ERS die Technik ursprünglich für Chucks, die in Wafer-Probern auf Basis der Luftkühlung sehr schnell und effektiv Temperaturzyklen über einen weiten Temperaturbereich (–65 °C bis +500 °C) fahren können. Insgesamt kann ERS auf eine 50-jährige Erfahrung im Bereich des thermischen Managements zurückblicken. Seit über zehn Jahren wendet ERS dieses Wissen auf das thermische Debonding und auf den Warpage-Ausgleich im Fan-out-Wafer-Level-Packaging und nun auch im Fan-out-Panel-Level-Packging an. ERS ist inzwischen zu einem der weltweit führenden Hersteller von vollautomatischen Maschinen für Debonding und Warpage-Anpassung aufgestiegen.