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1、松翰SN8P2722产品芯片表面损伤改善报告,华天科技2012.3.14,一、问题说明:,1、产品信息说明: SN8P2722产品芯片尺寸: 2110um*1825um 封装形式:DIP20L、SOP20L 粘片方向:逆时针旋转10 压焊图:如右图: 2、芯片损伤位置说明: 芯片表面损伤位置主要发生于芯片ROM区,此区域铝条高出芯片平面;,二、原因分析:,客户反馈异常后,自2011年12月至今,前期主要从以下方向进行验证改善: 1、芯片来料带有中测探针带起的金属物,附着在晶圆表面,正常的划片清洗工艺无法去除:减薄过程中受压会使芯片损伤;粘片过程以及此后的封装过程会加剧芯片损伤; 2、上芯吸嘴选
2、择或使用管理不当,接触在芯片凸起区域( ROM区)造成 芯片损伤; 3、粘片时上芯参数设置问题;,三、问题改善:,1.针对晶圆表面来料金属物的改善: 1.1改善办法:减薄前对晶圆进行清洗。此措施从2011年11月15日开始执行,执行的开始批次为DIP020111201101;具体作业方法如附件;来料存在金属物质并进行清洗的批次如下表:统计批次 1.2改善效果:通过清洗,对晶圆表面金属物质有改善作用,但无法彻底解决; 1.3最终改善意见:请客户反馈CP厂配合改善;,三、问题改善:,2.上芯吸嘴的改善: 2.1通过对上芯吸嘴及加工信息的排查,上芯在加工此产品时使用到了三种规格的吸嘴,三种吸嘴与27
3、22芯片的实际接触区域示意图如下图:,三、问题改善:,2.2从吸嘴与芯片的接触区域来看,因芯片倾斜粘片,三种吸嘴均与芯片损伤频发区域有接触,其中RR50X50吸接触区域最小,但仍有接触; 2.3针对以上情况,为使吸嘴接触区域避开芯片ROM区域,在目前芯片无法旋转的情况下,将吸嘴与芯片旋转方向同步旋转,并使用RR50X50吸嘴可以避开ROM区,如下图:,三、问题改善:,2.4针对以上分析,制定以下改善措施: 2.4.1使用RR50X50吸嘴,制定吸嘴选用要求;吸嘴选用要求 流程卡备注栏截图 2.4.2将吸嘴方向进行旋转,确保吸嘴方向与芯片方向平行;调试特殊要求 吸嘴调试方法 2.4.3对于松翰系
4、列客户2722系列产品,成型后产品每批进行抽样DECAP确认,以确认改善效果;以上措施2011.12.8日开始执行。,三、问题改善:,3、措施执行效果:通过以上措施的执行,从已经抽样DECAP的批次来看,共抽样39个批次,有9个工单批DECAP发现异常,见附件:从以上汇总初步分析:a、SOP20L过程抽样DECAP未发现异常;b、DIP20L过程抽样DECAP异常较多,个别机台发生率甚至达到100%。此两种封装形式差异明显。,三、问题改善:,3、DIP10L/SOP20L产品对比分析:,三、问题改善:,3、DIP10L/SOP20L产品对比分析: 设备:材料:,三、问题改善:,3、DIP10L
5、/SOP20L产品对比分析:从以上汇总情况分析,客户芯片、芯片旋转方向、上芯制具、上芯、塑封设备均无差异。两者不同之处在于所使用塑封料不同:DIP20L所使用塑封料为KL1000-3A:SOP20L所使用塑封料为CEL1702HF9TS-G1:,三、问题改善:,4、上芯参数方面验证:针对上芯主要参数,由上芯工艺制定DOE计划,对上芯参数与芯片固定位 置损伤现象的关系进行验证。第一次验证结果如下:验证初步结论:在force均达到设备极限时,出现一颗不良。第二次验证结果如下:验证初步结论:a、在顶针高度为700um时和极限bond force时,各有一颗芯片表面存在铝条损伤;b、异常均发生于流程2
6、验证方案中,即塑封后再DECAP。,三、问题改善:,5、使用客户提供的软吸嘴加工验证及跟踪情况:客户针对我司所使用的吸嘴,提出我司所使用的吸嘴硬度均为79shore,但经客户咨询其他厂商,使用的吸嘴硬度均为65-70shore,个别厂商会使用55-65shore硬度的乳胶吸嘴,为此客户从供应商处调研了硬度为65-70shore的两款吸嘴,由我司配合应用在客户2722产品上,跟踪改善情况。吸嘴型号:RR-050 形状:圆形吸嘴型号: RR-060-060 形状:正方形,三、问题改善:,5、使用客户提供的软吸嘴加工验证及跟踪情况:以下为两种吸嘴与实际芯片接触区域模拟图(灰色区域为接触区域)从以上模
7、拟图分析,RR-50吸嘴不会接触到芯片的ROM区,RR-60-60会接触到芯片ROM区。,三、问题改善:,5、使用客户提供的软吸嘴加工验证及跟踪情况:以下为过程验证结果:以下为3批使用低硬度吸嘴的产品,抽样DECAP结果:从抽样结果初步分析,使用低硬度吸嘴后异常问题相比有增大趋势。,四、验证及过程跟踪小结:,1、上芯吸嘴改善: 1.1 通过使用RR50X50吸嘴,并旋转吸嘴方向,避开ROM区位置,但实际加工产品,抽样DECAP发现ROM区仍存在损伤现象; 1.2 使用客户提供的低硬度吸嘴加工正式产品跟踪验证,从抽样情况分析ROM区铝条损伤比例增大; 2、上芯重点设备参数DOE验证: 通过两次上
8、芯参数验证,发现bondhead force在设定到设备极限值后,出现铝条受损现象,但目前生产线使用的工艺参数不会造成异常。 3、2012.2月份例行抽样结果分析: 从2012年2月集中抽样DECAP情况分析,存在以下现象: 3.1 SOP20L产品抽样无异常,DIP20L产品抽样异常发生比例较多,15批产品出现9批异常;,四、问题改善措施与小结:,1、现行控制措施: 1.1使用客户提供的低硬度吸嘴,通过初步验证,仍存在芯片表面损伤现象,且问题有扩大趋势,建议仍使用我司目前使用的RR50X50吸嘴; 1.2从2月例行抽样结果分析,个别机台所加工机台异常发生比例较大(见2月份工单DECAP抽样结
9、果),其中DB-70机台加工DIP20L产品数量多,且抽样未发现异常,为确保客户产品质量,在问题彻底澄清改善前,修改上芯2722产品加工人机一体化表,将此设备定为客户 2722产品指定加工机台,SOP20L产品因过程无异常,建议仍按现有措施控制。负责人:王治文 即日起执行,四、问题改善与小结:,2、验证过程中发现的疑点: 2.1目前2722产品使用的RR50X50吸嘴及客户提供的RR-50圆形吸嘴,能够避免接触到芯片ROM区域,但跟踪过程中仍旧发现有ROM区损伤现象,此问题建议与客户沟通,后续再讨论验证; 2.2 抽样开帽及参数验证过程中发现,DIP20L封装形式,异常表现较多,经初步对比分析,塑封料疑点较多,建议针对DIP20L所使用的KL1000-3A塑封料,推荐CTE较小的塑封料EK1700GH进行少量验证,以确认是否与塑封料存在关联。,四、问题改善与小结:,3、后续改善方向: 3.1从减少吸嘴对芯片表面挤压的方向出发,针对上芯设备工艺参数进行验证及优化,完成后推广应用;负责人:王治文 完成时间:2012.5.1 3.2通过我司进料检验情况来看,晶圆表面金属物质问题仍存在,烦请户沟通CP厂改善。,谢谢!,