A вафличыныгы жарым өткөргүч микросхема болуу үчүн үч өзгөртүүдөн өтүшү керек: биринчиден, блок түрүндөгү куйма пластинкаларга кесилет; экинчи процессте транзисторлор пластинканын алдыңкы бетине мурунку процесс аркылуу оюлат; акырында, таңгактоо, башкача айтканда, кесүү процесси аркылуу ишке ашырылатвафлитолук жарым өткөргүч микросхема болуп калат. Бул таңгактоо процесси арткы процесске таандык экенин көрүүгө болот. Бул процессте вафли бир нече гексаэдр жеке чиптерге кесилет. Бул көз карандысыз микросхемаларды алуу процесси "Сингуляция" деп аталат, ал эми вафли тактасын көз карандысыз кубоиддерге кесүү процесси "вафли кесүү (Die Sawing)" деп аталат. Жакында жарым өткөргүч интеграциясынын жакшырышы менен калыңдыгывафлиулам ичке болуп калды, бул албетте «сингуляция» процессине бир топ кыйынчылыктарды алып келет.
Вафлиди кесүүнүн эволюциясы
Front-end жана backend процесстери өз ара аракеттенүү аркылуу ар кандай жолдор менен эволюцияланган: back-end процесстеринин эволюциясы гексаэдрдин түзүмүн жана абалын аныктай алат.вафли, ошондой эле пластинкадагы төшөктөрдүн (электр кошулуу жолдорунун) түзүлүшү жана абалы; тескерисинче, алдыңкы процесстердин эволюциясы процессти жана ыкмасын өзгөрттүвафликайра ичкерүү жана арткы процессинде "өлүү dicing". Ошондуктан, пакеттин барган сайын татаалдашуусу арткы процесске чоң таасирин тийгизет. Андан тышкары, таңгактын сырткы көрүнүшүнүн өзгөрүшүнө жараша кесүүнүн саны, тартиби жана түрү да өзгөрөт.
Scribe Dicing
Алгачкы күндөрдө сырткы күч колдонуу менен “сындыруу” бөлүүгө мүмкүн болгон бирден бир кесүү ыкмасы болгонвафлигексаэдрге өлөт. Бирок, бул ыкмада майда чиптин четинен чип же жарылып кетүү кемчиликтери бар. Мындан тышкары, металл бетиндеги бурчтар толугу менен жок кылынбагандыктан, кесилген бети да өтө орой болот.
Бул маселени чечүү үчүн «Скрибинг» кесүү ыкмасы пайда болгон, б.а., «сындырганга» чейин, бетивафлижарымына жакын тереңдикке чейин кесилет. Аты айтып тургандай, "жазуу", вафлидин алдыңкы тарабын алдын ала (жарым кесип) көрүү үчүн дөңгөлөктү колдонууну билдирет. Алгачкы күндөрдө, 6 дюймдан төмөн пластинкалардын көбү бул кесүү ыкмасын колдонушкан, адегенде чиптердин ортосунда “кесип”, андан кийин “сындыруу”.
Бышакты кесүү же бычакты кесүү
«Скрибинг» кесүү ыкмасы акырындык менен «Бычак кесүү» кесүү (же араалоо) ыкмасына айланды, бул бычакты эки-үч жолу катары менен кесүү ыкмасы. "Blade" кесүү ыкмасы "сызыктан" кийин "сындырып" майда чиптердин сыйрылып кетүү феноменин толуктай алат жана "сингуляция" процессинде майда чиптерди коргой алат. «Бычак» кесүү мурунку «кесек» кесүүдөн айырмаланат, башкача айтканда, «пычак» кесүүдөн кийин «сындыруу» эмес, кайра бычак менен кесүү. Ошондуктан, ал "кадам куюу" ыкмасы деп да аталат.
Кесүү процессинде вафлиди сырткы зыяндан коргоо үчүн, коопсузураак «синдирүүнү» камсыз кылуу үчүн вафлиге алдын ала пленка тартылат. "Арткы майдалоо" процессинде пленка пластинканын алдыңкы жагына бекитилет. Бирок, тескерисинче, "пычак" кесүүдө, пленка пластинка артына тиркелиши керек. Эвтектикалык жабыштыруу учурунда (өлчөмдү бириктирүү, бөлүнгөн микросхемаларды ПХБга же туруктуу рамкага бекитүү) арткы жагына бекитилген пленка автоматтык түрдө түшүп калат. Кесүү учурунда катуу сүрүлүү болгондуктан, ДИ сууну ар тараптан тынымсыз чачып туруу керек. Мындан тышкары, двигателди алмаз бөлүкчөлөрү менен бекитүү керек, андыктан кесектер жакшыраак кесилиши мүмкүн. Бул учурда кесүү (пычактын калыңдыгы: оюктун туурасы) бирдей болушу керек жана кесүүчү оюктун туурасынан ашпашы керек.
Узак убакыт бою араа кесүү эң кеңири колдонулган салттуу кесүү ыкмасы болуп саналат. Анын эң чоң артыкчылыгы – кыска убакыттын ичинде көп сандагы вафлилерди кесип алат. Бирок, кесимдин азыктандыруу ылдамдыгы бир топ жогоруласа, чиплеттин четин тазалоо мүмкүнчүлүгү жогорулайт. Ошондуктан, дөңгөлөктүн айлануу саны мүнөтүнө болжол менен 30 000 жолу көзөмөлдөнүшү керек. Бул жарым өткөргүч жараянынын технологиясы көп топтоо жана сыноо жана ката узак мезгил аркылуу жай топтолгон сыр экенин көрүүгө болот (эвтектикалык байланыш боюнча кийинки бөлүмдө, биз кесүү жана DAF жөнүндө мазмунду талкуулайбыз).
Майдалоодон мурун кесүү (БГ): кесүү ырааттуулугу ыкманы өзгөрттү
8 дюймдук диаметри пластинада бычак кесилгенде, чиплеттин четтери сыйрылып же жарака кетип калат деп тынчсыздануунун кереги жок. Бирок вафлидин диаметри 21 дюймга чейин өсүп, калыңдыгы өтө жука болуп калганда, пилинг жана крекинг көрүнүштөрү кайрадан пайда боло баштайт. Кесүү процессинде пластинкага физикалык таасирди олуттуу түрдө азайтуу үчүн DBG ыкмасы “майдалоодон мурун кесүү” салттуу кесүү ырааттуулугун алмаштырат. Үзгүлтүксүз кесүүчү салттуу “пычак” кесүү ыкмасынан айырмаланып, DBG адегенде “пычак” кесүүнү жүзөгө ашырат, андан кийин чип бөлүнгөнгө чейин арткы тарабын тынымсыз жукартып, пластинкалардын калыңдыгын акырындык менен жукартат. Бул DBG мурунку "бычак" кесүү ыкмасынын жакшыртылган версия деп айтууга болот. Ал экинчи кесүүнүн таасирин азайта алгандыктан, DBG ыкмасы "вафли деңгээлиндеги таңгактоодо" тез популярдуулукка ээ болду.
Лазердик кесүү
Вафли деңгээлиндеги чиптин масштабдуу пакети (WLCSP) процесси негизинен лазердик кесүүнү колдонот. Лазердик кесүү пилинг жана крекинг сыяктуу көрүнүштөрдү азайтып, ошону менен жакшыраак сапаттагы чиптерди алат, бирок вафлидин калыңдыгы 100μmден ашса, өндүрүмдүүлүк абдан төмөндөйт. Ошондуктан, ал көбүнчө жоондугу 100μm (салыштырмалуу жука) кем пластинкаларда колдонулат. Лазердик кесүү кремнийди пластинка оюкчасына жогорку энергиялуу лазерди колдонуу менен кесип кылат. Бирок, кадимки лазердик кесүү ыкмасын колдонууда, пластинка бетине алдын ала коргоочу пленка тартуу керек. Пластинанын бетин лазер менен ысытканда же нурландыргандыктан, бул физикалык байланыштар пластинанын бетинде оюктарды пайда кылат жана кесилген кремний сыныктары да бетине жабышып калат. Бул салттуу лазер кесүү ыкмасы, ошондой эле түздөн-түз пластинанын бетин кесип экенин көрүүгө болот, жана бул жагынан, ал "пычак" кесүү ыкмасына окшош.
Stealth Dicing (SD) – адегенде вафлидин ичин лазердик энергия менен кесип, андан кийин аны сындыруу үчүн арткы жагына бекитилген лентага сырттан кысым көрсөтүү, ошону менен чипти бөлүп алуу ыкмасы. Арткы жагындагы лентага басым жасалганда, вафли лентанын созулушуна байланыштуу ошол замат өйдө көтөрүлүп, чипти ажыратат. Салттуу лазер кесүү ыкмасына караганда SD артыкчылыктары: биринчиден, кремний калдыктары жок; экинчиден, керф (Kerf: жазгыч оюктун туурасы) тар, ошондуктан көбүрөөк чиптерди алууга болот. Мындан тышкары, кесүү жалпы сапаты үчүн чечүүчү мааниге ээ болгон SD ыкмасын колдонуу менен пилинг жана жаракалоо көрүнүшү абдан азаят. Демек, SD ыкмасы келечекте эң популярдуу технология болуп калышы толук ыктымал.
Plasma Dicing
Плазмалык кесүү - бул өндүрүш (Fab) процессинде кесүү үчүн плазмадан оюуларды колдонгон жакында иштелип чыккан технология. Плазмалык кесүү суюктуктун ордуна жарым газ материалдарын колдонот, ошондуктан айлана-чөйрөгө тийгизген таасири салыштырмалуу аз. Ал эми бир убакта бүт пластинаны кесүү ыкмасы кабыл алынган, ошондуктан "кесүү" ылдамдыгы салыштырмалуу тез. Бирок, плазма ыкмасы чийки зат катары химиялык реакция газын колдонот, жана оюу жараяны өтө татаал, ошондуктан анын процессинин агымы салыштырмалуу оор. Бирок "пычак" кесүү жана лазердик кесүү менен салыштырганда, плазма кесүү пластинка бетине зыян келтирбейт, муну менен дефекттин ылдамдыгын азайтат жана көбүрөөк чиптерди алат.
Жакында, пластинка калыңдыгы 30μm чейин кыскаргандыктан, жез (Cu) же аз диэлектрдик туруктуу материалдар (Low-k) көп колдонулат. Ошондуктан, буррс (Burr) алдын алуу үчүн, плазма кесүү ыкмалары да жакшы болот. Албетте, плазма кесүү технологиясы да тынымсыз өнүгүп жатат. Мен жакынкы келечекте, бир күнү оюп жатканда атайын маска кийүүнүн кереги жок болот деп ишенем, анткени бул плазмалык кесүүнү өнүктүрүүнүн негизги багыты.
Пластиналардын калыңдыгы тынымсыз 100мкмден 50мкмге, андан кийин 30мкмге чейин кыскаргандыктан, көз карандысыз микросхемаларды алуу үчүн кесүү ыкмалары да "сындыруу" жана "пычак" кесүүдөн лазердик кесүүгө жана плазма кесүүгө чейин өзгөрүп, өнүгүп келе жатат. Барган сайын жетилген кесүү ыкмалары кесүү процессинин өндүрүштүк наркын жогорулатканы менен, экинчи жагынан, жарым өткөргүч чипти кесүүдө көп кездешүүчү пилинг жана крекинг сыяктуу жагымсыз көрүнүштөрдү олуттуу кыскартуу жана пластинка бирдигине алынган чиптердин санын көбөйтүү аркылуу , бир чиптин өндүрүштүк наркы төмөндөө тенденциясын көрсөттү. Албетте, вафли аянтынын бирдигине алынган чиптердин санынын көбөйүшү кесилген көчөнүн туурасынын кыскарышы менен тыгыз байланыштуу. Плазма менен кесүүнү колдонуу менен, "пычак" кесүү ыкмасын колдонууга салыштырмалуу дээрлик 20% көбүрөөк чиптерди алууга болот, бул адамдардын плазманы кесүүнү тандоосунун негизги себеби. Вафли, чиптин көрүнүшү жана таңгактоо ыкмаларынын өнүгүшү жана өзгөрүшү менен, вафли иштетүү технологиясы жана DBG сыяктуу ар кандай кесүү процесстери да пайда болууда.
Посттун убактысы: 2024-жылдын 10-октябрына чейин