반도체 후공정 가이드 (1부): 웨이퍼 절단, 다이 접착 및 와이어 본딩

1단계: 웨이퍼 준비 및 절단

완성된 웨이퍼 입력

후공정은 완성된 웨이퍼, 즉 수백에서 수천 개의 동일한 집적 회로가 포함된 완전한 실리콘 디스크로 시작됩니다. 이 웨이퍼는 전공정에서 포토리소그래피, 에칭, 이온 주입 및 금속화 공정을 거쳤습니다.

웨이퍼 검사(사전 절단)

기계적 분리 전에 웨이퍼는 고해상도 이미징 시스템을 사용한 자동 광학 검사(AOI)를 거칩니다. 이 단계에서 다음 사항이 확인됩니다.

• 프런트엔드 결함이 백엔드로 전파됨

• 웨이퍼 휨 또는 두께 변화

• 깍둑썰기 품질에 영향을 미치는 오염

주요 장비:패턴 인식 알고리즘과 결함 분류 기능을 갖춘 웨이퍼 검사 시스템.

웨이퍼 절단(다이싱)

웨이퍼 다이싱은 정밀 다이아몬드 날 톱이나 레이저 어블레이션 시스템을 사용하여 개별 다이를 분리합니다. 최신 다이싱 기술에는 다음이 포함됩니다.

스핀들 속도, 이송 속도 및 냉각과 같은 공정 매개변수는 금형 모서리 품질과 그에 따른 신뢰성에 직접적인 영향을 미칩니다.

절단 후 검사

두 번째 검사에서 다음 사항이 확인됩니다.

• 다이 가장자리의 깨짐 또는 미세 균열

• 금형 치수는 사양 범위 내에 있습니다.

• 접착층의 무결성(테이프로 붙인 웨이퍼의 경우)

2단계: 다이 조립 및 상호 연결

다이 접착(다이 본딩)

다이 어태치 마운트는 개별 다이를 리드프레임, 라미네이트 기판 또는 세라믹 패키지에 장착하는 데 사용됩니다.

• 에폭시 다이 접착:열 관리를 위한 은 함유 전도성 접착제

• 공융 다이 부착:고신뢰성 응용 분야를 위한 금-실리콘 합금

• 연납땜으로 부착:전력 소자용 무연 솔더 합금

핵심 공정 제어에는 접합선 두께(일반적으로 25~50μm), 기포 없는 도포, 정밀한 다이 배치 정확도(±25μm)가 포함됩니다.

금형 검사

부착 후 검사 결과 다음과 같은 사항이 확인되었습니다.

• 금형 방향 및 회전 정확도

• 접착제 번짐 제어

• 배치력으로 인한 금형 균열 없음

와이어 본딩

와이어 본딩은 초미세 와이어(직경 15~50μm)를 사용하여 다이 본드 패드와 패키지 리드 사이에 전기적 연결을 생성합니다. 주요 기술은 세 가지입니다.

열음파 볼 본딩(TSB)

• 금선 또는 구리선

• 모세관 도구는 볼앤스티치 결합을 형성합니다.

• 초당 15~20개의 본딩 처리량

초음파 웨지 본딩

• 전력용 알루미늄 전선

• 상온 공정

• 온도에 민감한 장치에 적합합니다.

고급 변형

• 구리선 접합(비용 절감, 전도성 향상)

• 리본 본딩(고전류 전력 모듈)

• 미세 피치 본딩(

와이어본드 검사

자동 전선 본딩 검사(AWBI) 시스템은 다음을 검증합니다.

• 결합 위치 정확도(±3 μm)

• 와이어 루프 높이 일관성

• 전선이 휘거나 처지지 않음

• 볼 전단 및 와이어 인장 시험 준수