Comment l'adhésif sensible à la pression au silicone est-il utilisé dans l'industrie des semi-conducteurs ?

L'industrie des semi-conducteurs est la pierre angulaire de la fabrication moderne, soutenant presque toutes les industries de haute technologie contemporaines telles que les technologies de l'information, les systèmes intelligents, les véhicules électriques, l'Internet des objets et l'intelligence artificielle. Dans les domaines de la fabrication et de l'emballage des semi-conducteurs, des matériaux de collage, d'emballage et de protection fiables et haute performance sont d'une importance cruciale. À mesure que la conception des puces continue d'évoluer vers la miniaturisation, l'intégration élevée et l'adaptabilité à des environnements extrêmes, les matériaux adhésifs utilisés dans des processus tels que la protection des puces, la fixation temporaire et le transfert sont également soumis à des normes de performance de plus en plus strictes. Comment les adhésifs sensibles à la pression en silicone sont-ils utilisés dans l'industrie des semi-conducteurs ?

En tant que matériau adhésif spécialisé, les adhésifs sensibles à la pression en silicone, avec leur structure moléculaire unique et leurs propriétés physico-chimiques, sont de plus en plus largement utilisés dans l'emballage des semi-conducteurs, les tests, le collage temporaire, les processus de lithographie et les assemblages électroniques de pointe. Cet article fournira une explication détaillée de la valeur centrale des adhésifs sensibles à la pression en silicone dans l'industrie des semi-conducteurs, aidant les entreprises ou les équipes de R&D concernées à prendre des décisions éclairées.

L'introduction des adhésifs sensibles à la pression en silicone couvre six aspects :

• Quelle est la définition de l'adhésif sensible à la pression en silicone ?
• Quelles sont les exigences pour l'adhésif sensible à la pression en silicone ?
• Quelles sont les applications des adhésifs sensibles à la pression en silicone ?
• Quels sont les avantages des adhésifs sensibles à la pression en silicone ?
• Quelles sont les tendances du marché pour les adhésifs sensibles à la pression en silicone ?
• Comment choisir un adhésif sensible à la pression en silicone ?

1. Quelle est la définition de l'adhésif sensible à la pression en silicone ?

L'adhésif sensible à la pression en silicone est un type de matériau polymère basé sur une structure de base de polysiloxane (c'est-à-dire des liaisons Si-O-Si) combiné à des groupes fonctionnels organiques appropriés (tels que méthyle, phényle, vinyle, etc.). Ce type d'adhésif ne nécessite ni chauffage ni évaporation de solvant ; il peut être collé et décollé instantanément avec une légère pression, formant un état de fixation robuste tout en facilitant le décollage et le repositionnement ultérieurs.

La conception structurale unique des adhésifs sensibles à la pression en silicone leur permet d'afficher une adhérence et une résistance bien supérieures à celles des adhésifs sensibles à la pression acryliques, caoutchouc et autres classiques dans des conditions de température extrême, d'humidité, de résistance chimique ou d'exigences de propreté élevée. Ils peuvent être formulés pour une tack faible ou une forte adhérence, selon les substrats et les processus des semi-conducteurs.

Depuis le développement des résines de silicone dans les années 1960, leurs applications se sont élargies des liaisons industrielles générales aux domaines de fabrication avancés tels que l'aérospatiale, l'électronique, l'automobile, les soins de santé et les semi-conducteurs. Contrairement aux adhésifs sensibles à la pression acryliques (Acrylic PSA) et au caoutchouc, le développement des adhésifs sensibles à la pression en silicone repose davantage sur des monomères de silicone à haute pureté, une technologie de contrôle précis du poids moléculaire, des équipements de polymérisation et de mélange avancés, ainsi qu'une compréhension approfondie des environnements stricts en aval et d'une large gamme d'exigences d'application extrêmes.

2. Quelles sont les exigences pour l'adhésif sensible à la pression en silicone ?

With the advancement of Moore’s Law, chip integration continues to increase, making micron- and nanometer-level packaging technologies increasingly mainstream. New processes such as high-density packaging (HDP), system-in-package (SiP), flip chip, and wafer-level packaging (WLP) are gradually becoming widespread. Meanwhile, semiconductor applications are expanding from IT, communications, and consumer electronics into high-reliability fields such as aerospace, automotive electronics, high-speed computing, big data, 5G/6G RF, and defense.

(1) Contexte extrêmement bas d'impuretés métalliques/inorganiques pour prévenir la migration ionique et la contamination

(2) Haute pureté et faible dégazage pour éviter la volatilité des résidus pendant les températures extrêmes et les processus à haute température

(3) Large plage de température de fonctionnement, avec résistance aux hautes et basses températures (-55 °C à 200 °C)°°C à 300°C)

(4) Haute isolation et stabilité, empêchant les courts-circuits ou les fuites de courant

(5) Décollabilité et re-adhérence contrôlables (adhérence au décollage), facilitant la fixation temporaire des puces et le transfert de processus

(6) Conformité aux réglementations environnementales et de sécurité telles que RoHS et REACH

Adhésifs sensibles à la pression en silicone XJY-301

Elle est fabriquée à partir d'une structure spécifique de résine de silicone et de polydiméthylsiloxane de haut poids moléculaire, en collaboration avec un adhésif organique, adaptée à des conditions de scène spécifiques.

Comparé au caoutchouc naturel, il se caractérise par sa résistance à la chaleur, sa haute stabilité, sa bonne isolation électrique, sa transparence, son adhérence au pelage élevée et sa résistance chimique. Il a un large éventail d'applications dans le traitement de produits industriels, le traitement électronique, les matériaux optiques, les soins de santé, ainsi que dans les rubans de mica, les rubans de raccordement, les films protecteurs et autres domaines.

3. Quelles sont les applications des adhésifs sensibles à la pression en silicone ?

Les adhésifs sensibles à la pression en silicone fournissent les services critiques suivants à l'industrie des semi-conducteurs :

（1）Liaison temporaire et liaison pendant le traitement des galettes

Lors des étapes de traitement à haute intensité telles que l'affinage, le meulage, la gravure et le polissage mécanochimique (CMP) des galettes, les galettes fragiles nécessitent une fixation ou une liaison temporaire. À ce stade, l'adhésif sensible à la pression en silicone, avec sa haute propreté, sa résistance aux hautes températures, ses faibles résidus et sa facilité de pelage, est largement utilisé comme ruban de liaison temporaire (Tape for Temporary Bonding) pour garantir que la galette reste intacte et stable pendant le traitement de la face arrière. L'adhésif est fréquemment appliqué sur des films pour former des films de protection précis qui protègent les galettes contre l'humidité et les débris.

（2）Protection et fixation temporaire dans l'emballage des puces

Lors de l'emballage de circuits intégrés tels que les CPU, GPU et les puces de mémoire (y compris les séries traditionnelles DIP, SOP, QFN, BGA, FC et autres), il est souvent nécessaire de fixer des puces nues ou non emballées dans un orientation spécifique sur des substrats porteurs, des galettes de test ou des disques de transfert avant d'effectuer des opérations telles que le soudage, la distribution, le durcissement et les tests. Les adhésifs sensibles à la pression en silicone, avec leur adhérence initiale contrôlable et leurs propriétés de réadhésion, servent de films de protection fiables et d'adhésifs de fixation temporaire.

（3）Applications de processus de lithographie de précision

À des étapes critiques telles que la lithographie avancée et l'impression micro/nano, les adhésifs sensibles à la pression en silicone peuvent être fabriqués en films de protection de masques, rubans de masquage temporaires ou supports pour l'impression de transfert nano, garantissant efficacement la sécurité opérationnelle dans des conditions nécessitant des dimensions extrêmement petites et une propreté absolue.

（4）Protection dans les processus de test, de tri et de découpe des puces

Lors de procédés tels que la découpe, le tri et l'inspection visuelle, des films à pression sensible en silicone sont utilisés pour protéger les surfaces des puces de précision et des appareils MEMS. Les films couramment utilisés servent d'adhésifs temporaires de support pour prévenir les rayures, les éclaboussures de débris et la contamination. Leur excellente résistance chimique maintient les substrats délicats en sécurité même dans des environnements sévères.

（5）Adhésion et Repositionnement des Circuits Imprimés Flexibles et des Micro-Composants Lors de l'Assemblage

Lors de l'assemblage, du réglage et de la pré-alignement des circuits imprimés flexibles (FPC) et des composants de module d'encapsulation à haute densité, des adhésifs à pression sensible sont utilisés pour obtenir un positionnement précis et une liaison temporaire, facilitant les étapes suivantes telles que le soudage, le montage en surface et le durcissement.

4. Quels sont les avantages des adhésifs sensibles à la pression en silicone ?

Par rapport aux adhésifs à pression sensible traditionnels, les adhésifs à pression sensible en silicone présentent des caractéristiques de performance clés inégalées dans les procédés semi-conducteurs :

（1）Performances exceptionnelles à haute et basse température

La colonne vertébrale Si-O-Si du silicone confère au matériau une plage de température de fonctionnement extrêmement large (-55°°C à 300°C ou supérieur), maintenant une adhésion initiale stable et une force de maintien dans des conditions difficiles telles que l'affinage des puces, la cuisson à haute température des LED, le moulage des emballages de CI et la gravure au laser. De telles propriétés rendent également les adhésifs silicones PSAs adaptés aux applications aérospatiales et automobiles qui exigent une fiabilité robuste sous des températures extrêmes.

（2）Très faibles résidus chimiques et dégazages

Le silicone PSA à haute pureté libère pratiquement aucune impureté organique/inorganique lors du décollage ou du chauffage, surpassant l'acrylique et autres polymères. Cela élimine le risque d'introduire des ions métalliques non cibles ou une contamination par résidus sur la surface de l'emballage, améliorant ainsi les taux de rendement.

（3）Haute isolation électrique et stabilité diélectrique

Pour les composants haute fréquence, puces RF et dispositifs millimétriques, la haute isolation et les faibles pertes diélectriques (faibles valeurs Dk et Df) des silicones peuvent significativement supprimer les courants parasites, améliorant la sécurité des communications et des opérations des circuits intégrés.

（4）Haute flexibilité et capacité d’absorption des contraintes

Les adhésifs sensibles à la pression en silicone possèdent des caractéristiques de caoutchouc et d’élastomère—par exemple, leur similitude avec le caoutchouc de silicone—capables d’amortir les chocs mécaniques et les impacts de dilatation thermique pendant les processus d’amincissement et de découpe des puces, réduisant efficacement le risque d’endommagement de la puce.

（5）Excellente aptitude à la transformation et pelabilité

La force de pelage peut être personnalisée selon les exigences du processus (de plusieurs dizaines de grammes à plus d’un kilogramme par 25 mm), assurant un pelage propre, sans résidu et sans bulle. Il prend en charge les processus entièrement automatisés en rouleau-à-rouleau, feuille-à-feuille, refendage et stratification (fabrication en ligne), améliorant considérablement l’efficacité de la production automatisée. Un primaire peut également être utilisé pour améliorer l’adhésion sur des substrats difficiles.

（6）Haute propreté, propriétés antistatiques et anti-poussière

Le système d’adhésif sensible à la pression en silicone n’adsorbe pas facilement la poussière et peut être formulé pour obtenir des propriétés antistatiques, prévenant efficacement les dommages par décharge électrostatique (ESD) et l’adsorption d’impuretés de taille nanométrique, garantissant la conformité aux exigences d’applications en salle blanche.

（7）Conformité aux réglementations environnementales et VOC ultra-faibles

Il répond aux réglementations environnementales internationales telles que RoHS, REACH et les directives sans plomb, soutenant la fabrication de semi-conducteurs écologiques et réduisant l’impact environnemental.

5. Quelles sont les tendances du marché pour les adhésifs sensibles à la pression en silicone ?

(1) Marché mondial des matériaux adhésifs pour semi-conducteurs

Selon les données de conseil industriel de Yole, TechNavio et IC Insights, le marché mondial des adhésifs de packaging pour semi-conducteurs a dépassé 2,5 milliards USD en 2023, avec les matériaux adhésifs sensibles à la pression haut de gamme connaissant une croissance annuelle dépassant 20%, et devraient continuer à se développer dans les domaines de la fabrication de précision, de l’optoélectronique, des dispositifs médicaux et des capteurs.

(2) Principaux pays et marchés d’application

Chine, Corée du Sud, Japon et Taïwan : Leaders mondiaux dans la fabrication de semi-conducteurs, avec une forte demande pour la liaison temporaire et le traitement MEMS, nécessitant une offre de matériaux de source extrêmement stable.

États-Unis, Allemagne et Singapour : Les géants IDM et les fonderies de wafers étendent continuellement leur capacité de production de puces haut de gamme, entraînant des achats importants de produits adhésifs sensibles à la pression anti-contamination, haute température, à faible résidu, ainsi que d’étiquettes et de films avancés.

Marchés émergents comme l’Inde et l’Asie du Sud-Est : Migration rapide des processus de packaging back-end des semi-conducteurs, avec une demande croissante pour des matériaux PSA rentables offrant une bonne compatibilité de processus et une flexibilité du système d’additifs.

(3) Tendances technologiques et de développement de produits

Mise à niveau des systèmes adhésifs de liaison/déliaison temporaire : Développement de solutions innovantes compatibles avec l’auto-pelage, la déliaison par laser, le nettoyage plasma et le déchargement assisté par microcanaux.

PSA pour films électroniques et dispositifs flexibles : Servant des applications émergentes telles que les écrans pliables, les dispositifs portables et les capteurs AIoT, ainsi que les produits de soins personnels et les dispositifs médicaux.

Intégration intelligente des processus : PSA intégré aux lignes de production automatisées de big data et aux robots industriels pour réaliser une surveillance complète du processus, un collage automatique et un recyclage.

Formulations à ultra-haute propreté et ultra-faible dégazage : Répondant aux exigences de propreté extrêmement rigoureuses de l'emballage au niveau des plaquettes et des composants aérospatiaux, ainsi qu'à la résistance aux attaques biologiques pour les domaines électroniques et médicaux sensibles.

6. Comment choisir un adhésif sensible à la pression en silicone ?

L'adhésif sensible à la pression en silicone est un matériau important pour les procédés avancés tels que l'emballage des semi-conducteurs, la fabrication de circuits intégrés, le transfert temporaire de puces et l'assemblage d'électronique flexible. Grâce à sa résistance exceptionnelle à la chaleur et au froid, son isolation, sa pureté, son adhésion/décollage contrôlable et sa facilité d'automatisation, il adhère bien à une grande variété de substrats et fournit une base solide à l'industrie moderne de la microélectronique. Alors que l'industrie mondiale des semi-conducteurs entre dans une phase stimulée à la fois par “la substitution nationale,” et “la modernisation technologique,” comment la compétitivité des produits peut-elle être améliorée ?

Silicone XJY is one of China’s leading manufacturers of résines de silicone MQ et Silicones VMQ, avec plus de 30 ans d'expérience en R&D et fabrication dans l'industrie du silicone, détenant plus de 15 brevets connexes et un support technique. Notre produits à base de matières premières de silicone peut répondre aux besoins des domaine des adhésifs sensibles à la pression en silicone et fournir des solutions diversifiées et personnalisées pour les utilisateurs industriels qualifiés.