सेमीकंडक्टर बैक-एंड गाइड (भाग 1): वेफर डाइसिंग, डाई अटैच और वायर बॉन्डिंग

चरण 1: वेफर तैयार करना और काटना

वेफर इनपुट समाप्त

बैक-एंड प्रक्रिया तैयार वेफर्स से शुरू होती है—ये सिलिकॉन की पूर्ण डिस्क होती हैं जिनमें सैकड़ों से लेकर हजारों एक जैसे एकीकृत सर्किट होते हैं। फ्रंट-एंड निर्माण के दौरान इन वेफर्स पर फोटोलिथोग्राफी, एचिंग, आयन इम्प्लांटेशन और मेटलाइज़ेशन जैसी प्रक्रियाएं की जाती हैं।

वेफर निरीक्षण (प्री-डाइसिंग)

यांत्रिक पृथक्करण से पहले, वेफर्स उच्च-रिज़ॉल्यूशन इमेजिंग सिस्टम का उपयोग करके स्वचालित ऑप्टिकल निरीक्षण (AOI) से गुजरते हैं। यह चरण निम्नलिखित की पहचान करता है:

• फ्रंट-एंड की खामियां बैक-एंड तक फैल रही हैं

• वेफर में विकृति या मोटाई में भिन्नता

• संदूषण से कटाई की गुणवत्ता प्रभावित होती है

प्रमुख उपकरण:पैटर्न रिकग्निशन एल्गोरिदम और दोष वर्गीकरण क्षमताओं से युक्त वेफर निरीक्षण प्रणाली।

वेफर सॉइंग (डाइसिंग)

वेफर डाइसिंग में सटीक डायमंड ब्लेड आरी या लेजर एब्लेशन सिस्टम का उपयोग करके अलग-अलग डाइज़ को अलग किया जाता है। आधुनिक डाइसिंग तकनीकों में शामिल हैं:

प्रक्रिया संबंधी मापदंड—स्पिंडल की गति, फीड दर और शीतलन—डाई के किनारे की गुणवत्ता और उसके बाद की विश्वसनीयता को सीधे प्रभावित करते हैं।

कटाई के बाद निरीक्षण

दूसरी जांच से यह पुष्टि होती है:

• डाई के किनारों पर चिपिंग या सूक्ष्म दरारें

• डाई के आयाम विनिर्देशों के भीतर हैं।

• चिपकने वाली परत की अखंडता (टेप किए गए वेफर्स के लिए)

चरण 2: डाई असेंबली और इंटरकनेक्शन

डाई अटैच (डाई बॉन्डिंग)

डाई अटैच तकनीक का उपयोग करके लीडफ्रेम, लैमिनेट सब्सट्रेट या सिरेमिक पैकेज पर अलग-अलग डाइ को लगाया जाता है:

• एपॉक्सी डाई अटैच:तापीय प्रबंधन के लिए चांदी से भरे प्रवाहकीय चिपकने वाले पदार्थ

• यूटेक्टिक डाई अटैच:उच्च विश्वसनीयता वाले अनुप्रयोगों के लिए स्वर्ण-सिलिकॉन मिश्रधातु

• सॉफ्ट सोल्डर अटैच:विद्युत उपकरणों के लिए सीसा रहित सोल्डर मिश्रधातु

महत्वपूर्ण प्रक्रिया नियंत्रणों में बॉन्ड लाइन की मोटाई (आमतौर पर 25-50 μm), शून्य रहित कवरेज और सटीक डाई प्लेसमेंट सटीकता (±25 μm) शामिल हैं।

डाई निरीक्षण

संलग्न करने के बाद किए गए निरीक्षण से पुष्टि होती है:

• डाई अभिविन्यास और घूर्णन सटीकता

• चिपकने वाले पदार्थ के रिसाव को नियंत्रित करना

• प्लेसमेंट बल से डाई में कोई दरार नहीं आई

तार का जोड़

वायर बॉन्डिंग में 15-50 माइक्रोमीटर व्यास वाले अतिसूक्ष्म तारों का उपयोग करके डाई बॉन्ड पैड और पैकेज लीड के बीच विद्युत अंतर्संबंध स्थापित किए जाते हैं। इसमें मुख्य रूप से तीन प्रौद्योगिकियां प्रचलित हैं:

थर्मोसोनिक बॉल बॉन्डिंग (टीएसबी)

• सोने या तांबे का तार

• केशिका उपकरण बॉल-एंड-स्टिच बॉन्ड बनाता है

• 15-20 बॉन्ड/सेकंड की उत्पादन क्षमता

अल्ट्रासोनिक वेज बॉन्डिंग

• विद्युत अनुप्रयोगों के लिए एल्युमीनियम तार

• कमरे के तापमान पर प्रक्रिया

• तापमान के प्रति संवेदनशील उपकरणों के लिए उपयुक्त

उन्नत वेरिएंट

• कॉपर वायर बॉन्डिंग (लागत में कमी, बेहतर चालकता)

• रिबन बॉन्डिंग (उच्च-धारा पावर मॉड्यूल)

• फाइन-पिच बॉन्डिंग (

वायरबॉन्ड निरीक्षण

स्वचालित वायर बॉन्ड निरीक्षण (AWBI) प्रणालियाँ निम्नलिखित की पुष्टि करती हैं:

• बॉन्ड प्लेसमेंट सटीकता (±3 μm)

• वायर लूप की ऊंचाई में स्थिरता

• न तो तार की सफाई है और न ही ढीलापन।

• बॉल शियर और वायर पुल परीक्षण अनुपालन