راهنمای پشتیبانی نیمه‌هادی (بخش 1): برش ویفر، اتصال قالب و اتصال سیم

مرحله ۱: آماده‌سازی و برش ویفر

ورودی ویفر تکمیل شده

فرآیند بک‌اند با ویفرهای نهایی آغاز می‌شود - دیسک‌های سیلیکونی کامل حاوی صدها تا هزاران مدار مجتمع یکسان. این ویفرها در طول ساخت فرانت‌اند، تحت لیتوگرافی نوری، حکاکی، کاشت یونی و فلزکاری قرار گرفته‌اند.

بازرسی ویفر (قبل از خرد کردن)

قبل از جداسازی مکانیکی، ویفرها با استفاده از سیستم‌های تصویربرداری با وضوح بالا تحت بازرسی نوری خودکار (AOI) قرار می‌گیرند. این مرحله موارد زیر را مشخص می‌کند:

• نقص‌های front-end که به back-end سرایت می‌کنند

• تاب برداشتن ویفر یا تغییرات ضخامت آن

• آلودگی‌هایی که بر کیفیت خرد کردن تأثیر می‌گذارند

تجهیزات کلیدی:سیستم‌های بازرسی ویفر با الگوریتم‌های تشخیص الگو و قابلیت‌های طبقه‌بندی نقص.

اره کردن ویفر (برش زدن ویفر)

در روش ویفر دیزینگ، قالب‌های جداگانه با استفاده از اره‌های تیغه الماس دقیق یا سیستم‌های برش لیزری از هم جدا می‌شوند. فناوری‌های مدرن دیزینگ عبارتند از:

پارامترهای فرآیند - سرعت اسپیندل، نرخ تغذیه و خنک‌کاری - مستقیماً بر کیفیت لبه قالب و قابلیت اطمینان بعدی آن تأثیر می‌گذارند.

بازرسی پس از خرد کردن

بازرسی دوم موارد زیر را تأیید می‌کند:

• لب‌پریدگی یا ریزترک‌ها در لبه‌های قالب

• ابعاد قالب در محدوده مشخصات

• یکپارچگی لایه چسب (برای ویفرهای چسبانده شده)

مرحله 2: مونتاژ قالب و اتصال داخلی

اتصال قالب (اتصال قالب)

اتصال قالب، قالب‌های تکی را با استفاده از موارد زیر بر روی فریم‌های سربی، زیرلایه‌های لمینت یا بسته‌های سرامیکی نصب می‌کند:

• اتصال قالب اپوکسی:چسب‌های رسانای پر شده با نقره برای مدیریت حرارتی

• اتصال قالب یوتکتیک:آلیاژ طلا-سیلیکون برای کاربردهای با قابلیت اطمینان بالا

• اتصال لحیم نرم:آلیاژهای لحیم بدون سرب برای دستگاه‌های قدرت

کنترل‌های حیاتی فرآیند شامل ضخامت خط پیوند (معمولاً ۲۵ تا ۵۰ میکرومتر)، پوشش بدون حفره و دقت دقیق قرارگیری قالب (±۲۵ میکرومتر) است.

بازرسی قالب

بازرسی پس از اتصال موارد زیر را تأیید می‌کند:

• جهت گیری و دقت چرخش قالب

• کنترل نشت چسب

• بدون ترک خوردگی قالب در اثر نیروی جایگذاری

اتصال سیم

اتصال سیمی، با استفاده از سیم‌های بسیار ریز (با قطر ۱۵ تا ۵۰ میکرومتر)، اتصالات الکتریکی بین پدهای اتصال قالب و لیدهای بسته‌بندی ایجاد می‌کند. سه فناوری اصلی در این زمینه غالب هستند:

اتصال توپ ترموسونیک (TSB)

• سیم طلا یا مسی

• ابزار مویینگی پیوندهای گوی و بخیه را تشکیل می‌دهد

• توان عملیاتی ۱۵-۲۰ پیوند در ثانیه

اتصال گوه ای اولتراسونیک

• سیم آلومینیومی برای کاربردهای برق

• فرآیند دمای اتاق

• مناسب برای دستگاه‌های حساس به دما

انواع پیشرفته

• اتصال سیم مسی (کاهش هزینه، بهبود رسانایی)

• اتصال نواری (ماژول‌های قدرت جریان بالا)

• پیوند با گام ریز (گام پد کمتر از 35 میکرومتر)

بازرسی سیم باند

سیستم‌های بازرسی خودکار اتصال سیم (AWBI) موارد زیر را تأیید می‌کنند:

• دقت قرارگیری باند (±۳ میکرومتر)

• ثبات ارتفاع حلقه سیم

• بدون تاب برداشتن یا افتادگی سیم

• انطباق با تست برش گوی و کشش سیم