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半導(dǎo)體芯片鍵合(Die Bonding)
viewing count: 125release time: 2025-04-06
作為半導(dǎo)體芯片制造的后道工序，芯片封裝工藝包含背面研磨(Back Grinding)、劃片(Dicing)、芯片鍵合（Die Bonding)、引線鍵合（Wire Bonding)及成型(Molding)等步驟。這些工藝可根據(jù)封裝技術(shù)的變化進(jìn)行調(diào)整、相互結(jié)合或合并。芯片鍵合(die bonding)工藝，采用這種封裝工藝可在劃片工藝之后將從晶圓上切割的芯片黏貼在封裝基板（引線框架或印刷電路板）上。
在半導(dǎo)體工藝中，“鍵合”是指將晶圓芯片固定于基板上。鍵合工藝可分為傳統(tǒng)方法和先進(jìn)方法兩種類(lèi)型。傳統(tǒng)方法采用芯片鍵合(Die Bonding)（或芯片貼裝(Die Attach)）和引線鍵合(Wire Bonding)，芯片鍵合(Die Bonding)，是將芯片固定到基板（substrate）上的一道工藝。引線鍵合（wire bonding）則作為芯片鍵合的下道工序，是確保電信號(hào)傳輸?shù)囊粋€(gè)過(guò)程。而先進(jìn)的方法包括IBM在60年代末開(kāi)發(fā)的倒裝芯片連接。倒裝芯片鍵合是一種結(jié)合了模具鍵合和導(dǎo)線鍵合的方法，是通過(guò)在芯片襯墊上形成凸起來(lái)連接芯片和襯底的方法。就像發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在汽車(chē)上以提供動(dòng)力一樣，通過(guò)將半導(dǎo)體芯片連接在引線框架或印刷電路板(PCB)上，將芯片線路與外部連接起來(lái)。芯片連接后，應(yīng)能承受封裝后產(chǎn)生的物理壓力，并能散發(fā)芯片工作時(shí)產(chǎn)生的熱量。必要時(shí)，它必須保持恒定的導(dǎo)電或?qū)崿F(xiàn)高水平的絕緣。因此，隨著芯片變得越來(lái)越小，鍵合方法變得越來(lái)越重要。
芯片鍵合（Die Bonding）裝備的構(gòu)成
1、晶圓工作臺(tái)：作為芯片鍵合裝備的基礎(chǔ)平臺(tái)，晶圓工作臺(tái)負(fù)責(zé)承載并[敏感詞]移動(dòng)晶圓，確保在鍵合過(guò)程中芯片能夠被準(zhǔn)確地定位到預(yù)定位置。其穩(wěn)定性與精度直接影響到鍵合質(zhì)量。
2、芯片鍵合頭：這是實(shí)現(xiàn)芯片與基板物理連接的關(guān)鍵部件，通過(guò)熱壓、超聲波、激光等多種方式完成芯片的放置和焊接。鍵合頭的設(shè)計(jì)直接關(guān)系到鍵合強(qiáng)度和可靠性。
3、框架傳輸系統(tǒng)：負(fù)責(zé)芯片載體（如框架、基板）的自動(dòng)傳輸與定位，確保高效率且無(wú)損地進(jìn)行連續(xù)作業(yè)，是提高生產(chǎn)效率和良率的重要組成部分。
4、機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)：利用高精度相機(jī)和圖像處理算法，對(duì)芯片、基板等進(jìn)行定位識(shí)別和質(zhì)量檢測(cè)，確保鍵合精度和產(chǎn)品質(zhì)量。在自動(dòng)化程度極高的半導(dǎo)體生產(chǎn)線上，機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)是不可或缺的“眼睛”。
5、點(diǎn)膠系統(tǒng)：在某些封裝工藝中，需要預(yù)先在基板上施加適量的黏合劑或?qū)щ娔z，點(diǎn)膠系統(tǒng)的[敏感詞]控制對(duì)于保證鍵合效果至關(guān)重要。
