半導(dǎo)體封裝制程及其設(shè)備介紹

1、半導(dǎo)體封裝制程及其設(shè)備介紹第1頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二半導(dǎo)體封裝制程概述半導(dǎo)體前段晶圓wafer制程半導(dǎo)體后段封裝測(cè)試封裝前段（B/G-MOLD）封裝后段（MARK-PLANT）測(cè)試封裝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(dú)立分離，並外接信號(hào)線至導(dǎo)線架上分離而予以包覆包裝測(cè)試直至IC成品。第2頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二半 導(dǎo) 體 制 程Oxidization(氧化處理)Lithography(微影)Etching(蝕刻)Diffusion Ion Implantation(擴(kuò)散離子植入)Deposition(沉積)

2、Wafer Inspection(晶圓檢查)Grind & Dicing(晶圓研磨及切割)Die Attach(上片)WireBonding(焊線)Molding(塑封) Package(包裝)Wafer Cutting(晶圓切斷)Wafer Reduce (晶圓減薄)Laser Cut & package saw(切割成型)Testing(測(cè)試)Laser mark(激光印字)IC制造開(kāi)始前段結(jié)束后段封裝開(kāi)始製造完成第3頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二封 裝 型 式 (PACKAGE)Through HoleMountShapeMaterialLead PitchN

3、o of I/OTypical FeaturesCeramicPlastic2.54 mm(100miles)8 64DIPDual In-linePackagePlastic2.54 mm(100miles)1 direction lead325SIPSingle In-linePackage第4頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二封 裝 型 式 Through HoleMountShapeMaterialLead PitchNo of I/OTypical FeaturesPlastic2.54 mm(100miles)1 directionlead1624ZIPZi

4、gzagIn-linePackagePlastic1.778 mm(70miles)20 64S-DIPShrinkDual In-linePackage第5頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二封 裝 型 式 Through HoleMountShapeMaterialLead PitchNo of I/OTypical FeaturesCeramicPlastic2.54 mm(100miles)half-size pitch in the width direction2432SK-DIPSkinnyDualIn-linePackageCeramicPlastic2.

5、54 mm(100miles)PBGAPin GridArray第6頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二封 裝 型 式 SurfaceMountShapeMaterialLead PitchNo of I/OTypical FeaturesPlastic1.27 mm(50miles)2 direction lead8 40SOPSmallOutlinePackagePlastic1.0, 0.8, 0.65 mm4 direction lead88200QFPQuad-FlatPack第7頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二封 裝 型 式 Surf

6、aceMountShapeMaterialLead PitchNo of I/OTypical FeaturesCeramic1.27, 0.762 mm(50, 30miles)2, 4 direction lead2080FPGFlatPackageof GlassCeramic1.27,1.016, 0.762 mm(50, 40, 30 miles)2040LCCLeadlessChipCarrier第8頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二封 裝 型 式 SurfaceMountShapeMaterialLead PitchNo of I/OTypical Fea

7、turesCeramic1.27 mm(50miles)j-shape bend4 direction lead18124PLCCPlastic LeadedChip CarrierCeramic0.5 mm32200VSQFVerySmallQuadFlatpack第9頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二Assembly Main ProcessDie Cure(Optional)Die BondDie SawPlasmaCard AsyMemory TestCleanerCard TestPacking for OutgoingDetaping(Optional)Gr

8、inding(Optional)Taping(Optional)WaferMountUV Cure(Optional)Laser markPost Mold CureMoldingLaser CutPackage SawWire Bond SMT(Optional)第10頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)商介紹-前道部分PROCESSVENDORMODELSMT - PRINTERDEKHOR-2ISMT CHIP MOUNTSIMENSHS-60TAPINGNITTODR3000-IIIINLINE GRINDER & POLISHACCRETECHPG

9、300RMSTANDALONE GRINDERDISCO 8560DETAPINGNITTOMA3000WAFER MOUNTERNITTOMA3000DICING SAWDISCODFD 6361TSKA-WD-300T第11頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二PROCESSVENDORMODELDIE BONDHITACHIDB700ESECESEC2007/2008ASMASM889898CURE OVENC-SUNQDM-4SWIRE BONDERK&SK&S MAXUM ULTRASKWUTC-2000ASMEagle60PLASMA CLEANMARCHAP1

10、000TEPLATEPLA400MoldTOWAYPS-SERIESASAOMEGA 3.8半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)商介紹-前道部分第12頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二常用術(shù)語(yǔ)介紹SOP-Standard Operation Procedure 標(biāo)準(zhǔn)操作手冊(cè)WI Working Instruction 作業(yè)指導(dǎo)書(shū) PM Preventive Maintenance 預(yù)防性維護(hù)FMEA- Failure Mode Effect Analysis 失效模式影響分析SPC- Statistical Process Control 統(tǒng)計(jì)制程控制DOE- Design Of Exper

11、iment 工程試驗(yàn)設(shè)計(jì)IQC/OQC-Incoming/Outing Quality Control 來(lái)料/出貨質(zhì)量檢驗(yàn)MTBA/MTBF-Mean Time between assist/Failure 平均無(wú)故障工作時(shí)間CPK-品質(zhì)參數(shù)UPH-Units Per Hour 每小時(shí)產(chǎn)出 QC 7 Tools ( Quality Control 品管七工具 ) OCAP ( Out of Control Action Plan 異常改善計(jì)劃 ) 8D ( 問(wèn)題解決八大步驟 ) ECN Engineering Change Notice ( 制程變更通知 ) ISO9001， 14001 質(zhì)量

12、管理體系第13頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二前道后道EOLWire Bond引線鍵合Mold模塑Laser Mark激光印字Laser Cutting激光切割EVI產(chǎn)品目檢 SanDisk Assembly Process Flow SanDisk 封裝工藝流程 Die Prepare芯片預(yù)處理ie Attach芯片粘貼Wafer IQC來(lái)料檢驗(yàn)Plasma Clean清洗Plasma Clean清洗Saw Singulation切割成型 SMT表面貼裝PMC模塑后烘烤第14頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二SMT（表面貼裝）-包括錫膏印刷(

13、Solder paste printing),置件(Chip shooting),回流焊(Reflow),DI水清洗(DI water cleaning),自動(dòng)光學(xué)檢查(Automatic optical inspection),使貼片零件牢固焊接在substrate上StencilSubstrateSolder paste pringtingChip shootingReflowOvenDI water cleaningAutomatic optical inpectionCapacitorDI waterCameraHot windNozzlePADPADSolder paste第15頁(yè)，

14、共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二Die Prepare(芯片預(yù)處理) To Grind the wafer to target thickness then separate to single chip-包括來(lái)片目檢(Wafer Incoming), 貼膜(Wafer Tape),磨片(Back Grind),剝膜(Detape),貼片(Wafer Mount),切割(Wafer Saw)等系列工序,使芯片達(dá)到工藝所要求的形狀,厚度和尺寸,并經(jīng)過(guò)芯片目檢(DVI)檢測(cè)出所有由于芯片生產(chǎn),分類或處理不當(dāng)造成的廢品.Wafer tapeBack GrindWafer Det

15、apeWafer Saw第16頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二 Inline Grinding & Polish - Accretech PG300RM Transfer Coarse Grind 90%Fine Grind 10% Centrifugal Clean Alignment & Centering Transfer Back Side Upward De-taping Mount Key Technology: 1. Low Thickness Variation: +/_ 1.5 Micron2. Good Roughness: +/- 0.2 Mic

16、ron3. Thin Wafer Capacity: Up to 50 Micron4. All-In-One solution , Zero Handle Risk第17頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二2.Grinding 相關(guān)材料A TAPE麥拉B Grinding 砂輪C WAFER CASSETTLE第18頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二工藝對(duì)TAPE麥拉的要求：1。MOUNTNo delamination STRONG2。SAW ADHESIONNo die flying offNo die crack第19頁(yè)，共71頁(yè)，2022年

17、，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二工藝對(duì)麥拉的要求：3。EXPANDINGTAPE Die distanceELONGATION Uniformity 4。PICKING UPWEAKADHESIONNo contamination第20頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二3.Grinding 輔助設(shè)備A Wafer Thickness Measurement 厚度測(cè)量?jī)x 一般有接觸式和非接觸式光學(xué)測(cè)量?jī)x兩種；B Wafer roughness Measurement 粗糙度測(cè)量?jī)x 主要為光學(xué)反射式粗糙度測(cè)量方式；第21頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，

18、星期二4.Grinding 配套設(shè)備A Taping 貼膜機(jī)B Detaping 揭膜機(jī)C Wafer Mounter 貼膜機(jī)第22頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二 Wafer Taping - Nitto DR300IICut TapeTaping AlignmentTransfer Transfer Back Key Technology: 1. High Transfer Accuracy: +/_ 2 Micron2. High Cut Accuracy : +/- 0.2 mm3. High Throughput : 50 pcs wafer / Hour4

19、. Zero Void and Zero Wafer Broken 第23頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二Detaping第24頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二lWafer mountWafer frame第25頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二晶 圓 切 割 (Dicing)Dicing 設(shè)備:A DISCO 6361 系列B ACCERTECH 東京精密AW-300T第26頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二Main Sections IntroductionCutting Area: Spi

20、ndles (Blade, Flange, Carbon Brush), Cutting Table, Axes (X, Y1, Y2, Z1, Z2, Theta), OPCLoader Units: Spinner, Elevator, Cassette, Rotation Arm第27頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二Blade Close-ViewBladeCutting WaterNozzleCooling Water Nozzle第28頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二Die Sawing Disco 6361 Key Technol

21、ogy: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 . RearFront第29頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二A Few ConceptsBBD (Blade Broken Detector)Cutter-set: Contact an

22、d OpticalPrecision InspectionUp-Cut and Down-CutCut-in and Cut-remain第30頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二晶 圓 切 割 (Dicing)Dicing 相關(guān)工藝A Die Chipping 芯片崩角B Die Corrosive 芯片腐蝕C Die Flying 芯片飛片第31頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二Wmax , Wmin , Lmax , DDY ,DY 規(guī)格DY 0.008mmWmax 0.070mmWmin 0.8*刀厚Lmax 1000,4 90/1004,

23、8,11 9011,15IC type loop typeCapillary 第55頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二Gold Wire Gold Wire Manufacturer (Nippon , SUMTOMO , TANAKA. ) Gold Wire Data ( Wire Diameter , Type , EL , TS)第56頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二焊線(Wire Bond)3.Wire Bond 輔助設(shè)備A Microscope 用于測(cè)loop heightB Wire Pull 拉力計(jì)（DAGE4000）C Bal

24、l Shear 球剪切力計(jì)D Plasma 微波/等離子清洗計(jì)第57頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二Ball SizeBall Thickness 單位: um，Mil 量測(cè)倍率: 50X Ball Thickness 計(jì)算公式 60 um BPP 1/2 WD=50% 60 um BPP 1/2 WD=40%50%Ball SizeBall Size & Ball Thickness第58頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二Loop Height 單位: um，Mil 量測(cè)倍率: 20XLoop Height 線長(zhǎng)第59頁(yè)，共71頁(yè)，2022年

25、，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二Wire Pull 1 Lifted Bond (Rejected) 2 Break at neck (Refer wire-pull spec) 3 Break at wire ( Refer wire-pull spec) 4 Break at stitch (Refer stitch-pull spec) 5 Lifted weld (Rejected)第60頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二Ball Shear 單位: gram or g/mil Ball Shear 計(jì)算公式 Intermetallic（IMC有75%的共晶,

26、Shear Strength標(biāo)準(zhǔn)為6.0g/mil。SHEAR STRENGTHBall Shear/Area (g/mil) Ball Shear = x; Ball Size = y; Area = (y/2) x/(y/2) = z g/mil第61頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二等離子工藝Plasma Process氣相-固相表面相互作用 Gas Phase - Solid Phase InteractionPhysical and Chemical分子級(jí)污染物去除Molecular Level Removal of Contaminants30 to 300

27、 Angstroms可去除污染物包括 Contaminants Removed難去除污染物包括 Difficult Contaminants Finger PrintsFluxGross ContaminantsOxidesEpoxySolder MaskOrganic ResiduePhotoresistMetal Salts (Nickel Hydroxide)第62頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二Plasma Clean March AP1000 Key Technology:1. Argon Condition, No oxidation.2. Vacuum Pump dust collector.3. Clean Level : blob Test Angle 8 Degree.PlasmaPCB SubstrateDie+Electrode+ArWell Cleaned with Plasma 80 o 8 o Organic Contamination vs Contact AngleWater DropChipChip第64頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)36分，星期二Mold(模塑)To mold s