A vaflįturi atlikti tris pakeitimus, kad taptų tikru puslaidininkiniu lustu: pirma, bloko formos luitas supjaustomas į plokšteles; antrajame procese tranzistoriai išgraviruojami plokštelės priekyje per ankstesnį procesą; galiausiai, pakavimas atliekamas, tai yra per pjovimo procesąvaflįtampa pilnu puslaidininkiniu lustu. Galima pastebėti, kad pakavimo procesas priklauso atgaliniam procesui. Šio proceso metu plokštelė bus supjaustoma į keletą šešiakampių atskirų drožlių. Šis nepriklausomų drožlių gavimo procesas vadinamas „Singuliacija“, o plokštelės pjaustymas į nepriklausomus stačiakampius – „vaflių pjaustymas (Die Sawing)“. Neseniai, patobulinus puslaidininkių integraciją, storisvafliaitapo plonesnis ir plonesnis, o tai, žinoma, labai apsunkina „singuliacijos“ procesą.
Vaflių pjaustymo evoliucija
Priekiniai ir galiniai procesai vystėsi sąveikaujant įvairiais būdais: galinių procesų evoliucija gali nulemti šešiakampio mažų lustų, atskirtų nuo antgalio, struktūrą ir padėtį.vaflį, taip pat trinkelių (elektros sujungimo takų) sandara ir padėtis plokštelėje; priešingai, front-end procesų raida pakeitė procesą ir metodąvaflįnugaros plonėjimas ir „supjaustymas“ atgalinio proceso metu. Todėl vis labiau tobulėjanti pakuotės išvaizda turės didelę įtaką galutiniam procesui. Be to, pjaustymo kubeliais skaičius, tvarka ir tipas taip pat atitinkamai keisis, atsižvelgiant į pakuotės išvaizdos pokyčius.
Scribe Dicing
Pirmosiomis dienomis „laužymas“ taikant išorinę jėgą buvo vienintelis pjaustymo kauliukais būdas, galintis padalintivaflįį šešiaedrą miršta. Tačiau šis metodas turi trūkumų, nes mažos drožlės kraštas įtrūksta arba įtrūksta. Be to, kadangi metalinio paviršiaus įbrėžimai nėra visiškai pašalinti, pjūvio paviršius taip pat yra labai grubus.
Siekiant išspręsti šią problemą, buvo sukurtas pjovimo būdas „Scribing“, ty prieš „sulaužant“ paviršių.vaflįnupjaunama maždaug iki pusės gylio. „Scribing“, kaip rodo pavadinimas, reiškia naudojimą sparnuotės priekinei plokštelės pusei iš anksto perpjauti (perpjauti). Pirmosiomis dienomis dauguma plokštelių, kurių skersmuo mažesnis nei 6 coliai, naudojo šį pjovimo būdą – pirmiausia „supjaustydavo“ tarp drožlių, o paskui „sulaužydavo“.
Ašmenų pjaustymas arba pjovimas
„Scribing“ pjovimo metodas palaipsniui išsivystė į „Blade diting“ pjovimo (arba pjovimo) metodą, kuris yra pjovimo būdas naudojant ašmenis du ar tris kartus iš eilės. Pjovimo ašmenimis metodas gali kompensuoti mažų drožlių reiškinį, kai „lūžta“ po „užrašymo“, ir gali apsaugoti mažas drožles „išsirišimo“ proceso metu. Pjovimas „ašmenimis“ skiriasi nuo ankstesnio „pjovimo kubeliais“, tai yra, po „ašmenų“ pjovimo ne „lūžta“, o vėl pjaustoma ašmenimis. Todėl jis taip pat vadinamas „žingsniu pjaustymo kubeliais“ metodu.
Siekiant apsaugoti vaflę nuo išorinių pažeidimų pjovimo metu, ant plokštelės iš anksto bus uždėta plėvelė, užtikrinanti saugesnį „išskyrimą“. „Galinio šlifavimo“ proceso metu plėvelė bus pritvirtinta prie plokštelės priekio. Tačiau priešingai, pjaunant „ašmenimis“, plėvelė turi būti pritvirtinta prie plokštelės galo. Eutektinio klijavimo metu (sujungimas, atskirtų lustų fiksavimas ant PCB arba fiksuoto rėmo) ant nugaros pritvirtinta plėvelė automatiškai nukris. Dėl didelės trinties pjovimo metu DI vanduo turi būti purškiamas nuolat iš visų pusių. Be to, sparnuotė turėtų būti pritvirtinta deimantų dalelėmis, kad būtų galima geriau pjaustyti griežinėlius. Šiuo metu pjūvis (ašmenų storis: griovelio plotis) turi būti vienodas ir neturi viršyti pjaustymo griovelio pločio.
Ilgą laiką pjovimas buvo plačiausiai naudojamas tradicinis pjovimo būdas. Didžiausias jo privalumas yra tai, kad per trumpą laiką galima išpjauti daug vaflių. Tačiau labai padidinus griežinėlio padavimo greitį, padidės drožlių krašto lupimo galimybė. Todėl sparnuotės apsisukimų skaičius turėtų būti kontroliuojamas maždaug 30 000 kartų per minutę. Galima pastebėti, kad puslaidininkinio proceso technologija dažnai yra paslaptis, kaupiama lėtai per ilgą kaupimo ir bandymų ir klaidų laikotarpį (kitame skyriuje apie eutektinį ryšį aptarsime turinį apie pjovimą ir DAF).
Pjaustymas kubeliais prieš šlifavimą (DBG): pjovimo seka pakeitė metodą
Kai ašmenys pjaunami ant 8 colių skersmens plokštelės, nereikia jaudintis dėl drožlių briaunų lupimo ar įtrūkimų. Tačiau plokštelės skersmuo padidėja iki 21 colio, o storis tampa itin plonas, vėl pradeda atsirasti lupimo ir trūkinėjimo reiškiniai. Siekiant žymiai sumažinti fizinį poveikį plokštelei pjovimo metu, DBG metodas „pjaustymas kubeliais prieš šlifavimą“ pakeičia tradicinę pjovimo seką. Skirtingai nuo tradicinio „ašmenų“ pjovimo metodo, kuris pjauna nuolat, DBG pirmiausia atlieka „pjaunamą ašmenimis“, o po to palaipsniui plonina plokštelės storį, nuolat plonindama galinę pusę, kol drožlė suskils. Galima sakyti, kad DBG yra atnaujinta ankstesnio „ašmenų“ pjovimo metodo versija. Kadangi jis gali sumažinti antrojo pjovimo poveikį, DBG metodas buvo greitai išpopuliarintas „vaflių pakuotėse“.
Lazerinis pjaustymas
Plokščių lygio lusto skalės paketo (WLCSP) procese daugiausia naudojamas pjovimas lazeriu. Pjovimas lazeriu gali sumažinti reiškinius, tokius kaip lupimasis ir įtrūkimai, todėl gaunamos geresnės kokybės lustai, tačiau kai plokštelės storis yra didesnis nei 100 μm, našumas labai sumažės. Todėl jis dažniausiai naudojamas plokštelėms, kurių storis mažesnis nei 100 μm (palyginti plonos). Pjovimas lazeriu pjauna silicį, taikant didelės energijos lazerį ant plokštelės griovelio. Tačiau naudojant įprastą lazerinį (Conventional Laser) pjovimo būdą, ant plokštelės paviršiaus reikia iš anksto uždėti apsauginę plėvelę. Kadangi kaitinant arba apšvitinant plokštelės paviršių lazeriu, dėl šių fizinių kontaktų plokštelės paviršiuje susidarys grioveliai, o nupjauti silicio fragmentai taip pat prilips prie paviršiaus. Matyti, kad tradicinis lazerinio pjovimo būdas taip pat tiesiogiai pjauna plokštelės paviršių ir šiuo požiūriu panašus į pjovimo „ašmenimis“ metodą.
Stealth Dicing (SD) – tai metodas, kai lazerio energija pirmiausia perpjaunama plokštelės vidus, o po to išorinis spaudimas prie juostos, pritvirtintos prie nugarėlės, sulaužoma, taip atskiriant lustą. Paspaudus juostą nugarėlėje, plokštelė akimirksniu pakyla aukštyn dėl juostos tempimo, taip atskiriant lustą. SD pranašumai prieš tradicinį lazerinį pjovimo metodą yra šie: pirma, nėra silicio šiukšlių; antra, plyšys (Kerf: įbrėžimo griovelio plotis) yra siauras, todėl galima gauti daugiau drožlių. Be to, naudojant SD metodą, kuris yra labai svarbus bendrai pjovimo kokybei, labai sumažės lupimo ir įtrūkimų reiškinys. Todėl labai tikėtina, kad SD metodas ateityje taps populiariausia technologija.
Plazmos kubeliais
Plazminis pjovimas yra neseniai sukurta technologija, kuri naudoja plazminį ėsdinimą pjovimui gamybos (Fab) proceso metu. Plazminio pjovimo metu naudojamos pusiau dujinės medžiagos, o ne skysčiai, todėl poveikis aplinkai yra palyginti mažas. Ir naudojamas būdas pjaustyti visą plokštelę vienu metu, todėl „pjovimo“ greitis yra gana greitas. Tačiau taikant plazmos metodą kaip žaliavą naudojamos cheminės reakcijos dujos, o ėsdinimo procesas yra labai sudėtingas, todėl jo proceso eiga yra gana sudėtinga. Tačiau, palyginti su pjovimu „ašmenimis“ ir pjovimu lazeriu, plazminis pjovimas nepažeidžia plokštelės paviršiaus, todėl sumažėja defektų dažnis ir gaunama daugiau drožlių.
Pastaruoju metu plokštelės storis sumažintas iki 30 μm ir naudojama daug vario (Cu) arba mažos dielektrinės konstantos (Low-k) medžiagų. Todėl, siekiant išvengti įbrėžimų (Burr), pirmenybė bus teikiama plazminio pjovimo būdams. Žinoma, nuolat tobulėja ir plazminio pjovimo technologija. Tikiu, kad artimiausiu metu vieną dieną nereikės ėsdinti specialios kaukės, nes tai yra pagrindinė plazminio pjovimo plėtros kryptis.
Kadangi plokštelių storis buvo nuolat mažinamas nuo 100 μm iki 50 μm, o vėliau iki 30 μm, nepriklausomų lustų gavimo pjovimo metodai taip pat keitėsi ir vystėsi nuo „laužymo“ ir „ašmenų“ pjovimo iki pjovimo lazeriu ir plazminio pjovimo. Nors vis labiau tobulėjantys pjovimo metodai padidino paties pjovimo proceso gamybos sąnaudas, kita vertus, žymiai sumažindami nepageidaujamus reiškinius, tokius kaip lupimasis ir įtrūkimai, kurie dažnai pasitaiko pjaustant puslaidininkines lustas ir padidindami lustų skaičių, gaunamą iš plokštelės vieneto. , vieno lusto gamybos sąnaudos parodė mažėjimo tendenciją. Žinoma, lustų skaičiaus padidėjimas, tenkantis plokštelės ploto vienetui, yra glaudžiai susijęs su pjaustymo gatvės pločio sumažėjimu. Naudojant plazminį pjovimą, galima gauti beveik 20 % daugiau drožlių, palyginti su pjovimo ašmenimis metodu, o tai taip pat yra pagrindinė priežastis, kodėl žmonės renkasi plazminį pjovimą. Tobulėjant ir keičiantis plokštelėms, drožlių išvaizdai ir pakavimo būdams, taip pat atsiranda įvairių pjovimo procesų, tokių kaip plokštelių apdorojimo technologija ir DBG.
Paskelbimo laikas: 2024-10-10