Shin-Etsu Polymer desarrolla marcos de resina de peso ligero para obleas delgadas

Shin-Etsu Polymer ha desarrollado un marco de resina de peso ligero para manejar y transportar obleas delgadas. El marco de resina reemplazaría al marco de acero inoxidable que tiende a producir contaminación metálica durante el manejo de las obleas. Las obleas delgadas se usan cada vez más en chips que tienen interconexiones 3-D y paquetes ultra-delgados.

Ya que las obleas delgadas juegan un papel más prominente en una industria que se mueve hacia los chips 3-D. La compañía ha desarrollado marcos de resina que manejan obleas < 100 µm. Los marcos de resina reducen el peso y la contaminación comparado con los marcos de acero inoxidable que se usan para soportar las obleas muy finas usadas en 3-D ICs, system-in-a-package (SiP) y paquetes delgados de espesor < 1 mm de espesor.

Las obleas de silicio procesadas tienen un espesor aproximado de 100-800 µm, en parte para reducir el tiempo empleado en cortarlas. Sin embargo, las obleas muy delgadas son difíciles de manejar y deben fijarse a un film de cinta de plástico. Para transportar las obleas encintadas, se añade un marco a la periferia de la cinta. Hasta ahora, estos marcos se han fabricado principalmente en acero inoxidable, lo cual añade peso e incrementa los costes de transporte. En el transporte de obleas, las obleas encintadas y enmarcadas se transportan en cajas. El coste del transporte depende, significativamente, del sistema de enmarcado. En caso de transportar, por ejemplo, 13 obleas convencionales en una caja, el sistema de enmarcado y la caja pesa 10,3 kg, pesa 10,3 kg. Por el contrario, si se usa un sistema de enmarcado fabricado en resina de plástico tan solo pesa 5,1 kg, en gran medida porque el marco de resina pesa 0,12 kg (el marco metálico pesa 0,3 kg).

Otra ventaja del marco de resina es que origina menos polvo generado por fricción entre el marco y el soporte en la caja de transporte. Esto minimiza el riesgo de fallo por cortocircuito que han detectado los fabricantes que puede producirse debido al polvo provocado por la fricción entre el marco metálico y el soporte en la caja. Los ingenieros de Shin-Etsu Polymer compararon la contaminación provocada por un marco de acero inoxidable y la generada por un marco de resina. Los ingenieros midieron el volumen de polvo producido durante un experimento en el que repetidamente entraban y sacaban una oblea de 300 mm en una cinta utilizando las dos opciones: Metal o resina. Después de 10.000 intersecciones, el resultado mostró 70 mg de polvo visible en las obleas de acero inoxidable. Las partículas medían 10-300 µm de diámetro y estaban compuestas de hierro, cromo, aluminio y acero inoxidable. En el experimento con obleas de plástico los ingenieros encontraron < 1 mg. Las resinas están fabricadas en materiales de policarbonato.