近年來(lái)，隨著柔性可穿戴電子對(duì)人們生活的顯著影響，柔性可穿戴電子器件被應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，如電子皮膚、柔性壓力監(jiān)測(cè)鞋墊、置于隱 形眼鏡中的柔性電路、醫(yī)療監(jiān)護(hù)服裝、可卷曲顯示器和透明薄膜柔性門電路等。相對(duì)于傳統(tǒng)電子，柔性電子的優(yōu)勢(shì)明顯，具有更大的靈活性，可滿足客戶對(duì)于設(shè)備的形變要求，一定程度上適應(yīng)不同工作環(huán)境等優(yōu)勢(shì)，但是，隨著元器件朝著小型化超薄和柔性的發(fā)展過(guò)程中，柔性電子也面臨著新 的挑戰(zhàn)和要求。尤其在電子電路的制作材料方面， 傳統(tǒng)的加工裝備以及傳統(tǒng)的加工工藝很難滿足高精 度的加工需求。因?yàn)樵诠に囘^(guò)程中，柔性的器件或者芯片非常容易彎曲，很難保證精度。為了解決這個(gè)問(wèn)題，半導(dǎo)體行業(yè)提出一種臨時(shí)鍵合的工藝，即將超薄柔性器件先臨時(shí)黏貼在一個(gè)較厚的載片上，在完成后續(xù)的制程以后再通過(guò)簡(jiǎn)易的方式分離柔性的超薄器件與載體，來(lái)實(shí)現(xiàn)柔性超薄器件的高精度加工，利用該方法可將20cm或者30cm的硅晶圓加工到100μm 以下。 

 圖1 晶圓器件小型化，超薄化發(fā)展趨勢(shì)

根據(jù)解鍵合方式的不同，傳統(tǒng)的臨時(shí)解鍵合工藝主要可分為熱滑移解鍵合法，化學(xué)解鍵合法，機(jī)械解鍵合法等。

創(chuàng)新性解決方案

大族激光顯視與半導(dǎo)體裝備事業(yè)部（以下簡(jiǎn)稱大族顯視與半導(dǎo)體）聯(lián)合國(guó)內(nèi)封裝測(cè)試行業(yè)的龍頭企業(yè)和先進(jìn)材料供應(yīng)商，三方共同探討研發(fā)。以客戶的產(chǎn)品工藝需求為中心，反復(fù)進(jìn)行工藝實(shí)驗(yàn)。最后，成功驗(yàn)證出了最優(yōu)化的可行性解決方案，即激光拆鍵合技術(shù)（Temporary Bonding- Debonding , TBDB），并申請(qǐng)了國(guó)家專利。由于TBDB工藝的特殊性，單純銷售設(shè)備的方式已不足以滿足客戶需求，大族顯視與半導(dǎo)體在其領(lǐng)先的設(shè)備技術(shù)基礎(chǔ)上，融入了新的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)理念，為客戶提供設(shè)備與材料結(jié)合的綜合性整體解決方案。

激光拆鍵合技術(shù)

激光拆鍵合技術(shù)是將臨時(shí)鍵合膠通過(guò)旋涂的方式涂在器件晶圓上，經(jīng)過(guò)烘烤和高溫加壓下將超薄器件臨時(shí)粘結(jié)到較厚的載片上；臨時(shí)鍵合后，對(duì)其進(jìn)行背面加工，再通過(guò)激光掃描的方式，分離超薄器件與載片，實(shí)現(xiàn)超薄器件的順利加工；最后，再執(zhí)行清洗工藝。

圖2 激光拆鍵合TBDB工藝流程

大族激光半導(dǎo)體激光剝離設(shè)備（HAN’S DSI-SLLO660）為封裝測(cè)試廠提供了一套材料和設(shè)備相結(jié)合的綜合性解決方案。如在先進(jìn)封裝工藝（FOWLP）中對(duì)激光解鍵合后的晶圓損傷以及晶圓本身翹曲帶來(lái)的一系列問(wèn)題一直沒(méi)有完善的解決方案，這是因?yàn)镽elease材料的厚度是納米級(jí)，且不同材料CTE不同造成的。大族在深入研究反復(fù)驗(yàn)證并得到大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)后，通過(guò)定制TOP-HAT光學(xué)模組保證了在晶圓上面激光能量的均勻性，解決了晶圓損傷的問(wèn)題，針對(duì)晶圓翹曲開(kāi)發(fā)的AF（自動(dòng)對(duì)焦）功能，避免了晶圓Warpage影響剝離效果等問(wèn)題,最終得到了客戶的高度認(rèn)可.

圖3 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖

圖4  高斯光轉(zhuǎn)換平頂光示意圖

圖5 增AF示意圖

 激光解鍵合與其他方式解鍵合對(duì)比