Как используется силиконовый термостойкий клеевой состав в полупроводниковой промышленности?

Полупроводниковая промышленность является основой современного производства, поддерживая почти все современные высокотехнологичные отрасли, такие как информационные технологии, интеллектуальные системы, электромобили, интернет вещей и искусственный интеллект. В областях производства и упаковки полупроводников надежные, высокопроизводительные материалы для склеивания, упаковки и защиты имеют критическое значение. По мере того как дизайн микросхем продолжает развиваться в направлении миниатюризации, высокой интеграции и адаптации к экстремальным условиям, адгезивные материалы, используемые в процессах защиты, временной фиксации и переноса чипов, также подвергаются все более строгим стандартам производительности. Как силиконовые клеи с сохранением адгезии при нажатии используются в полупроводниковой промышленности?

Как специализированный адгезивный материал, силиконовые клеи с сохранением адгезии при нажатии, благодаря своей уникальной молекулярной структуре и физико-химическим свойствам, находят все более широкое применение в упаковке полупроводников, тестировании, временном склеивании, литографических процессах и высокотехнологичной сборке электроники. В этой статье будет подробно объяснена основная ценность силиконовых клеев с сохранением адгезии при нажатии в полупроводниковой промышленности, что поможет соответствующим предприятиям или командам исследований и разработок принимать обоснованные решения.

Введение в силиконовые клеящие вещества с чувствительностью к давлению включает шесть аспектов:

• Что такое определение силиконового клея с сохранением адгезии при нажатии?
• Каковы требования к силиконовому клею с сохранением адгезии при нажатии?
• Каковы области применения силиконовых клеев с сохранением адгезии при нажатии?
• Каковы преимущества силиконовых клейких лент на основе адгезивов?
• Каковы рыночные тенденции для силиконовых клеев с сохранением адгезии при нажатии?
• Как выбрать силиконовый клей с сохранением адгезии при нажатии?

1. Что такое определение силиконового клея с сохранением адгезии при нажатии?

Силиконовый клей с сохранением адгезии при нажатии — это тип полимерного материала на основе полисилоксанового остова (т. е. связей Si-O-Si) в сочетании с соответствующими органическими функциональными группами (такими как метил, фенил, винил и т. д.) Этот тип клея не требует нагревания или испарения растворителя; он может мгновенно склеиваться и отсоединяться при легком давлении, образуя прочное фиксированное состояние, при этом также облегчая последующее отсоединение и позиционирование.

Уникальная структурная дизайн силиконовых клеев с сохранением адгезии при нажатии позволяет им демонстрировать адгезию и устойчивость, значительно превосходящие традиционные акриловые, резиновые и другие обычные клеи с сохранением адгезии при нажатии в экстремальных температурах, влажности, устойчивости к химикатам или высоких требованиях к чистоте. Их можно модифицировать для низкой липкости или сильной адгезии в зависимости от полупроводниковых субстратов и процессов.

С момента разработки силиконовых смол в 1960-х годах их применение расширилось от общепромышленного склеивания до передовых производственных областей, таких как аэрокосмическая промышленность, электроника, автомобилестроение, здравоохранение и полупроводники. По сравнению с акриловыми клеями с сохранением адгезии при нажатии (Acrylic PSA) и резиновыми PSA, разработка силиконовых PSA больше зависит от высокочистых силиконовых мономеров, точных технологий управления молекулярным весом, передового оборудования для полимеризации и смешивания, а также глубокого понимания строгих условий на下游 рынке и широкого спектра экстремальных требований к применению.

2. Каковы требования к силиконовому клею с сохранением адгезии при нажатии?

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) Экстремально низкий фон металлических/неорганических примесей для предотвращения ионной миграции и загрязнения

(2) Высокая чистота и низкое выделение газов для избежания остаточного испарения при экстремальных температурах и высокотемпературных процессах

(3) Широкий диапазон рабочих температур с устойчивостью к высоким и низким температурам (-55°°C до 300°C)

(4) Высокая изоляция и стабильность для предотвращения коротких замыканий или утечек тока

(5) Контролируемая отсоединяемость и повторная адгезия (сцепление при отсоединении), облегчающие временную фиксацию чипов и перенос процессов

(6) Соблюдение экологических и нормативных требований, таких как RoHS и REACH

Силиконовые клеящие вещества с чувствительностью к давлению XJY-301

Изготавливается из специальной структуры силиконовой смолы и высокомолекулярного полидиметилсилоксана в сочетании с органическим клеем, что подходит для определённых условий эксплуатации.

В отличие от натурального каучука, он характеризуется термостойкостью, высокой стабильностью, хорошей электроизоляцией, хорошей прозрачностью, высокой адгезией при отслаивании и химической стойкостью. Имеет широкий спектр применений в обработке промышленных изделий, электронной обработке, оптических материалах, здравоохранении, а также в слюдяных лентах, соединительных лентах, защитных плёнках и других областях.

3. Каковы области применения силиконовых клеев с сохранением адгезии при нажатии?

Силиконовые клеи с низкой адгезией обеспечивают следующие ключевые услуги для полупроводниковой промышленности:

（1）Временное связывание и связывание во время обработки пластины

На этапах интенсивной обработки, таких как утонение пластины, шлифование, травление и химико-механическая полировка (CMP), хрупкие пластины требуют временной фиксации или связывания. На этом этапе силиконовые клеи с низкой адгезией, благодаря своей высокой чистоте, термостойкости, низкому остаточному содержанию и легкости отслаивания, широко используются в качестве временных связующих лент (ленты для временного связывания), чтобы обеспечить целостность и стабильность пластины во время обработки обратной стороны. Клей часто наносится на пленки для формирования точных защитных пленок, которые защищают пластины от влаги и мусора.

（2）Защита и временное закрепление в упаковке чипов

Во время упаковки интегральных схем, таких как CPU, GPU и чипы памяти (включая традиционные DIP, SOP, QFN, BGA, FC и другие серии), часто необходимо прикреплять die-бескорпусные или неупакованные чипы в определенной ориентации к несущим подложкам, тестовым пластинам или трансферным дискам перед выполнением операций, таких как пайка, дозирование, отверждение и тестирование. Силиконовые клеи с низкой адгезией, благодаря их контролируемой начальной липкости и свойствам повторного сцепления, служат надежными защитными пленками и временными клеями для фиксации.

（3）Применения в процессах точной литографии

На критических этапах, таких как передовая литография и микронаноимпринтинг, силиконовые клеи с низкой адгезией могут быть изготовлены в защитные пленки для масок, временные маскирующие ленты или подложки для поддержки нанотрансферной печати, эффективно обеспечивая безопасность операций в условиях, требующих чрезвычайно малых размеров и абсолютной чистоты.

（4）Защита в процессах тестирования, сортировки и резки чипов

Такие процессы, как дайвинг, сортировка и визуальная инспекция, используют силиконовые пленки с низкой адгезией для защиты поверхностей прецизионных чипов и устройств MEMS. Обычно используемые пленки служат временными подложечными клеями для предотвращения царапин, разбрызгивания мусора и загрязнения. Их превосходная химическая стойкость защищает даже хрупкие подложки в жестких условиях.

（5）Способы прилипания и перемещения гибких печатных плат и микрокомпонентов в процессе сборки

Во время сборки, регулировки и предварительного выравнивания компонентов гибких печатных плат (FPC) и модулей высокой плотности упаковки используются адгезивы, чувствительные к давлению, для достижения точного позиционирования и временного склеивания, что облегчает последующие этапы, такие как сварка, поверхностный монтаж и отверждение.

Каковы преимущества силиконовых клейких лент на основе адгезивов?

По сравнению с традиционными адгезивами, чувствительными к давлению, силиконовые адгезивы демонстрируют непревзойденные ключевые характеристики производительности в процессах полупроводникового производства:

（1）Исключительные характеристики при высоких и низких температурах

Силиконовая основа Si-O-Si обеспечивает материалу чрезвычайно широкий диапазон рабочих температур (-55°°C до 300°C или выше), сохраняя стабильную начальную адгезию и удерживающую способность в жёстких условиях, таких как шлифование чипов, термическая обработка светодиодов при высоких температурах, лазерная украшение и формовка корпусов ИС. Такие свойства также делают силиконовые МПА пригодными для аэрокосмической и автомобильной отраслей, где требуется высокая надёжность при экстремальных температурах.

（2）Очень мало химических остатков и отводящих газов

Высокочистый силиконовый МПА практически не выделяет органических/неорганических примесей при снятии плёнки или нагреве, превосходя полиакрилаты и другие полимеры. Это устраняет риск внедрения нетаргетных ионных металлов или загрязнений остатками на поверхности упаковки, повышая процент выхода годной продукции.

（3）Высокая электрическая изоляция и диэлектрическая стабильность

Для высокочастотных компонентов, RF-чипов и миллиметровых устройств высокая изоляция и низкие диэлектрические потери (низкие значения Dk и Df) силиконов могут значительно подавлять паразитные токи, повышая безопасность операций связи и интегральных схем.

（4）Высокая гибкость и способность снятия напряжения

Силиконовые чувствительные к давлению адгезивы обладают характеристиками резины и эластомера—например, их сходство с силиконовой резиной—способны амортизировать механические удары и воздействия теплового расширения во время процессов истончения и резки чипов, эффективно снижая риск повреждения чипа.

（5）Отличная обрабатываемость и отслаиваемость

Сила отслаивания может быть настроена в соответствии с требованиями процесса (от нескольких десятков граммов до более килограмма на 25 мм), обеспечивая чистое, без остатка и пузырьков отслаивание. Поддерживает полностью автоматизированные процессы рулон-к-рулону, лист-к-листу, продольной резки и ламинации (поточное производство), значительно повышая эффективность автоматизированного производства. Праймер также может быть использован для улучшения адгезии к сложным субстратам.

（6）Высокая чистота, антистатические и защитные от пыли свойства

Силиконовая система чувствительных к давлению адгезивов не адсорбирует легко пыль и может быть сформулирована для достижения антистатических свойств, эффективно предотвращая повреждения от электростатического разряда (ESD) и адсорбцию наноразмерных примесей, обеспечивая соответствие требованиям применения в чистых помещениях.

（7）Соответствует экологическим нормам и сверхнизкое содержание летучих органических соединений (VOC)

Соответствует международным экологическим нормам, таким как RoHS, REACH и бессвинцовым директивам, поддерживая зеленое производство полупроводников и снижая воздействие на окружающую среду.

5. Каковы рыночные тенденции для силиконовых клеев с сохранением адгезии при нажатии?

(1) Глобальный рынок адгезивных материалов для полупроводников

Согласно данным отраслевого консалтинга от Yole, TechNavio и IC Insights, глобальный рынок адгезивов для полупроводниковой упаковки превысил 2,5 миллиарда USD в 2023 году, при этом высококачественные чувствительные к давлению адгезивные материалы росли со скоростью, превышающей 20% в год, и ожидается дальнейшее расширение в областях прецизионного производства, оптоэлектроники, медицинских устройств и сенсорики.

(2) Основные страны и рынки применения

Китай, Южная Корея, Япония и Тайвань: Мировые лидеры в производстве полупроводников, с высоким спросом на временное склеивание и MEMS-обработку, требующие чрезвычайно стабильных поставок исходных материалов.

Соединенные Штаты, Германия и Сингапур: IDM-гиганты и фаундрии вафлей постоянно расширяют производственные мощности высококачественных чипов, приводя к значительным закупкам защищенных от загрязнения, высокотемпературных, малоостаточных чувствительных к давлению адгезивных продуктов, этикеток и продвинутых пленок.

Развивающиеся рынки, такие как Индия и Юго-Восточная Азия: Быстрая миграция процессов задней части упаковки полупроводников, с растущим спросом на рентабельные PSA материалы с хорошей совместимостью процессов и гибкостью аддитивных систем.

(3) Тенденции технологического и продуктового развития

Модернизация систем адгезивов временного склеивания/расклеивания: Разработка инновационных решений, совместимых с самоотслаиванием, лазерным расклеиванием, плазменной очисткой и микроканальной вспомогательной разгрузкой.

МПА для электронных плёнок и гибких устройств: обслуживает новые области применения, такие как складывающиеся экраны, носимые устройства и датчики AIoT, а также аппараты для личного ухода и медицинскую технику.

Умная интеграция процессов: МПА, интегрированный с большими данными, автоматическими производственными линиями и промышленными роботами для обеспечения полным процессом мониторинга, автоматической склейки и переработки.

Формулы с ультральной чистотой и ультранизким выходом газов: Отвечают исключительно строгим требованиям к чистоте для упаковки на уровне пластины и компонентов аэрокосмической отрасли, а также устойчивости к биологическому воздействию в чувствительных областях электроники и медицины.

6. Как выбрать силиконовый клей с сохранением адгезии при нажатии?

Силиконовый клейкое покрытие с давлением является важным материалом для передовых процессов, таких как упаковка полупроводников, производство интегральных схем, временный перенос чипов и сборка гибкой электроники. Благодаря исключительной термостойкости, морозостойкости, изоляции, чистоте, контролируемой адгезии/отдираемой адгезии и простоте автоматизации, он хорошо сцепляется с широким спектром подложек и обеспечивает прочную основу для современной микроэлектронной промышленности. По мере того как глобальная полупроводниковая промышленность входит в фазу, движимую как “внутренней заменой” и “технологическим обновлением,” как можно повысить конкурентоспособность продукта?

Силикон XJY is one of China’s leading manufacturers of силиконовые смолы MQ и Силиконы VMQ, с более чем 30-летним опытом НИОКР и производства в силиконовой отрасли, обладая более чем 15 связанными патентами и технической поддержкой. Наши продукты из силиконового сырья может удовлетворить потребности область силиконовых клеев с высокой липкостью под давлением и предоставляем диверсифицированные, индивидуальные решения для квалифицированных промышленных пользователей.