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1、半导体封装制程与设备材料知识简介 Prepare By：William Guo 2007 . 11 Update,半导体封装制程概述,半导体前段晶圆wafer制程 半导体后段封装测试 封装前段（B/G-MOLD）封装后段（MARK-PLANT）测试 封装就是將前製程加工完成後所提供晶圓中之每一顆IC晶粒獨立分離，並外接信號線至導線架上分离而予以包覆包装测试直至IC成品。,半 导 体 制 程,封 裝 型 式 (PACKAGE),封 裝 型 式,封 裝 型 式,封 裝 型 式,封 裝 型 式,封 裝 型 式,Assembly Main Process,Die Cure (Optional),Die
2、 Bond,Die Saw,Plasma,Card Asy,Memory Test,Cleaner,Card Test,Packing for Outgoing,Detaping (Optional),Grinding (Optional),Taping (Optional),Wafer Mount,UV Cure (Optional),Laser mark,Post Mold Cure,Molding,Laser Cut,Package Saw,Wire Bond,SMT (Optional),半导体设备供应商介绍-前道部分,半导体设备供应商介绍-前道部分,常用术语介绍,SOP-Standa
3、rd Operation Procedure 标准操作手册 WI Working Instruction 作业指导书 PM Preventive Maintenance 预防性维护 FMEA- Failure Mode Effect Analysis 失效模式影响分析 SPC- Statistical Process Control 统计制程控制 DOE- Design Of Experiment 工程试验设计 IQC/OQC-Incoming/Outing Quality Control 来料/出货质量检验 MTBA/MTBF-Mean Time between assist/Failure
4、 平均无故障工作时间 CPK-品质参数 UPH-Units Per Hour 每小时产出 QC 7 Tools ( Quality Control 品管七工具 ) OCAP ( Out of Control Action Plan 异常改善计划 ) 8D ( 问题解决八大步骤 ) ECN Engineering Change Notice ( 制程变更通知 ) ISO9001， 14001 质量管理体系,前道 ,后道 EOL,Wire Bond 引线键合,Mold 模塑,Laser Mark 激光印字,Laser Cutting 激光切割,EVI 产品目检,SanDisk Assembly P
5、rocess Flow SanDisk 封装工艺流程,Die Prepare 芯片预处理,ie Attach 芯片粘贴,Wafer IQC 来料检验,Plasma Clean 清洗,Plasma Clean 清洗,Saw Singulation 切割成型,SMT 表面贴装,PMC 模塑后烘烤,SMT（表面贴装） -包括锡膏印刷(Solder paste printing),置件(Chip shooting),回流焊(Reflow),DI水清洗(DI water cleaning),自动光学检查(Automatic optical inspection),使贴片零件牢固焊接在substrate上
6、,Die Prepare(芯片预处理) To Grind the wafer to target thickness then separate to single chip -包括来片目检(Wafer Incoming), 贴膜(Wafer Tape),磨片(Back Grind),剥膜(Detape),贴片(Wafer Mount),切割(Wafer Saw)等系列工序,使芯片达到工艺所要求的形状,厚度和尺寸,并经过芯片目检(DVI)检测出所有由于芯片生产,分类或处理不当造成的废品.,Wafer tape,Back Grind,Wafer Detape,Wafer Saw,Inline G
7、rinding & Polish - Accretech PG300RM,Transfer,Key Technology: 1. Low Thickness Variation: +/_ 1.5 Micron 2. Good Roughness: +/- 0.2 Micron 3. Thin Wafer Capacity: Up to 50 Micron 4. All-In-One solution , Zero Handle Risk,2.Grinding 相关材料 A TAPE麦拉 B Grinding 砂轮 C WAFER CASSETTLE,工艺对TAPE麦拉的要求：,1。MOUNT
8、No delamination STRONG 2。SAW ADHESION No die flying off No die crack,工艺对麦拉的要求：,3。EXPANDING TAPE Die distance ELONGATION Uniformity 4。PICKING UP WEAK ADHESION No contamination,3.Grinding 辅助设备 A Wafer Thickness Measurement 厚度测量仪 一般有接触式和非接触式光学测量仪两种； B Wafer roughness Measurement 粗糙度测量仪 主要为光学反射式粗糙度测量方式；
9、,4.Grinding 配套设备 A Taping 贴膜机 B Detaping 揭膜机 C Wafer Mounter 贴膜机,Wafer Taping - Nitto DR300II,Cut Tape,Taping,Alignment,Transfer,Transfer Back,Key Technology: 1. High Transfer Accuracy: +/_ 2 Micron 2. High Cut Accuracy : +/- 0.2 mm 3. High Throughput : 50 pcs wafer / Hour 4. Zero Void and Zero Wafe
10、r Broken,Detaping,l Wafer mount,Wafer frame,晶 圓 切 割 (Dicing),Dicing 设备: A DISCO 6361 系列 B ACCERTECH 东京精密AW-300T,Main Sections Introduction,Cutting Area: Spindles (Blade, Flange, Carbon Brush), Cutting Table, Axes (X, Y1, Y2, Z1, Z2, Theta), OPC Loader Units: Spinner, Elevator, Cassette, Rotation Arm
11、,Blade Close-View,Blade,Cutting Water Nozzle,Cooling Water Nozzle,Die Sawing Disco 6361,Key Technology:,1. Twin-Spindle Structure. 2. X-axis speed: up to 600 mm/s. 3. Spindle Rotary Speed : Up to 45000 RPM. 4. Cutting Speed: Up to 80mm/s. 5. Z-axis repeatability: 1um. 6. Positioning Accuracy: 3um .,
12、Rear,Front,A Few Concepts,BBD (Blade Broken Detector) Cutter-set: Contact and Optical Precision Inspection Up-Cut and Down-Cut Cut-in and Cut-remain,晶 圓 切 割 (Dicing),Dicing 相关工艺 A Die Chipping 芯片崩角 B Die Corrosive 芯片腐蚀 C Die Flying 芯片飞片,Wmax , Wmin , Lmax , DDY ,DY,規格 DY 0.008mm Wmax 0.070mm Wmin 0.
13、8*刀厚 Lmax 0.035,切割時之轉速予切速: a. 轉速 : 指的是切割刀自身的轉速 b. 切速: 指的是Wafer移動速度.,主軸轉速: S1230: 3000045000 RPM S1440: 3000045000 RPM 27HEED: 3500045000 RPM 27HCCD: 3500045000 RPM 27HDDC: 3500045000 RPM,晶 圓 切 割 (Dicing),3.Dicing 相关材料 A Tape B Saw BLADE 切割刀 C DI 去离子水、RO 纯水,切割刀的規格 規格就包括 刀刃長度、刀刃寬度、鑽石顆粒大小 、濃度及Nickel bo
14、nd hardness 軟硬度的選擇,P4,Saw blade 对製程的影響 Proper Cut Depth Into Tape (切入膠膜的理想深度 ),分析 : 理想的切割深度可防止 1. 背崩之發生。 2. 切割街区的DDY 理想的切割深度 須切入膠膜 (Tape) 1/3 厚度。,P11,切割刀的影響 Diamond Grit Size (鑽石顆粒大小),分析 : 小顆粒之鑽石 1. 切割品質較好。 2. 切割速度不宜太快。 3. 刀子磨耗較大。 大顆粒之鑽石 1. 刀子磨耗量小。 2. 切割速度可較快。 3. 負載電流較小。,P15,TAPE 粘度对SAW製程的影響 Mountin
15、g Tape (膠膜黏力 ),分析 : 使用較黏膠膜可獲得 1. 沒有飛 Die。 2. 較好的切割品質。 潛在風險 Die Attach process pick up die 影響。,P10,晶 圓 切 割 (Dicing),4.Dicing 辅助设备 A CO2 Bubbler 二氧化碳发泡机 B DI Water 电阻率监测仪 C Diamonflow 发生器 D UV 照射机,Die Attach(芯片粘贴) To attach single die to SMTed substrate -把芯片粘贴到已经过表面贴装(SMT)和预烘烤(Pre-bake)后的基片上,或芯片粘贴到芯片上,并经过芯片粘贴后烘烤(Die Attach Cure)固化粘结剂.,Passive chip (capacitor),Substrate,上片 (Die Bond),Die Bond 设备 A HITACHI DB700 B ESEC2007/2008 系列 C ASM 829/889/898 系列,Die Attach Hitachi DB700,Key Technology:,1. Bonding speed: 30ms/die; 2. Bonding Accuracy
