Singapore è cresciuta costantemente fino a diventare una delle potenze dei semiconduttori dell'Asia, ospitando attori globali nella fabbricazione di wafer e nell'imballaggio avanzato. Mentre l'industria si sposta verso l'high-performance computing e le applicazioni basate sull'intelligenza artificiale, le fabbriche locali affrontano una sfida familiare: come garantire una dispensazione di underfill rapida e precisa in processi avanzati come il Fan-Out Wafer-Level Packaging (FoWLP) e il 2.5D Chip on Wafer on Substrate (CoWoS).

La dispensazione può sembrare di routine, ma nell'imballaggio a livello di wafer spesso diventa un collo di bottiglia. Piccole dimensioni dei bump, passi stretti e basse altezze di stand-off lasciano poco spazio all'errore. Vuoti, trabocco di resina o flusso irregolare possono compromettere l'affidabilità del dispositivo, mentre i rallentamenti del processo possono influire sulla produttività su scala.

Dove sorgono i colli di bottiglia

Gli ingegneri delle fabbriche di Singapore segnalano tre problemi ricorrenti durante la dispensazione a livello di wafer:

• Flusso di materiale incoerente – l'underfill ad alta viscosità può ostruire o intrappolare bolle, causando una copertura irregolare.
• Instabilità termica – i cambiamenti nella temperatura del wafer modificano il comportamento dell'adesivo, portando a un flusso irregolare.
• Overhead di calibrazione – regolazioni e verifiche frequenti prolungano i tempi di inattività e riducono l'efficienza.

Con la domanda di chip più piccoli, più veloci e più densi, questi punti critici vengono amplificati. Un singolo ritardo del processo nella fase di dispensazione può propagarsi attraverso l'intera linea di imballaggio.

Una soluzione a livello di wafer per abbinare

La SS101 Wafer-Level Dispensing Machine è stata sviluppata tenendo in considerazione queste precise sfide. Progettato per i processi CoWoS e Fan-Out avanzati, il sistema integra valvole di underfill dedicate in grado di gestire strutture a bump ultra-piccole e incapsulamento a basso stand-off. Il risultato è un flusso più stabile che riduce al minimo l'intasamento e il bridging.

La gestione termica è un altro punto focale. La macchina combina il preriscaldamento, un mandrino riscaldato in modo uniforme e la correzione automatica della temperatura, consentendo agli adesivi di funzionare in modo coerente su tutto il wafer. Questa caratteristica affronta direttamente una delle principali cause di colli di bottiglia nelle fabbriche locali: la fluttuazione della resina sotto stress termico.

 
Tracciabilità e controllo

Per supportare le fabbriche che richiedono un rigoroso monitoraggio del processo, l'SS101 incorpora la calibrazione della pesatura e il monitoraggio video dell'intero processo. Ogni erogazione di underfill viene verificata in tempo reale, fornendo sia la garanzia di qualità che la tracciabilità. Con la protezione ESD allineata agli standard IEC e ANSI, il sistema è anche adatto per la gestione di wafer sensibili in linee di produzione ad alto valore.

 
Implicazioni per Singapore

La spinta verso l'imballaggio avanzato è fondamentale per la roadmap dei semiconduttori di Singapore. L'eliminazione dei colli di bottiglia nella dispensazione a livello di wafer non solo aumenta l'efficienza, ma garantisce anche l'affidabilità necessaria per le applicazioni nell'intelligenza artificiale, nei dispositivi mobili e nell'elettronica automobilistica.

Sebbene la dispensazione possa non catturare i titoli dei giornali come la litografia EUV o il design dei chiplet, il suo ruolo non è meno critico. Mentre le fabbriche di Singapore continuano a scalare la produzione per i dispositivi di nuova generazione, le soluzioni che portano precisione, coerenza e monitoraggio alla dispensazione di underfill definiranno chi rimane in vantaggio nella catena di approvvigionamento globale.