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半導體芯片鍵合(Die Bonding)
瀏覽數(shù): 124作者：網(wǎng)站編輯 發(fā)布時間: 2025-04-06 來源：本站
作為半導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)封裝技術的變化進行調(diào)整、相互結合或合并。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)方法和先進方法兩種類型。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，是確保電信號傳輸?shù)囊粋€過程。而先進的方法包括IBM在60年代末開發(fā)的倒裝芯片連接。倒裝芯片鍵合是一種結合了模具鍵合和導線鍵合的方法，是通過在芯片襯墊上形成凸起來連接芯片和襯底的方法。就像發(fā)動機安裝在汽車上以提供動力一樣，通過將半導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。芯片連接后，應能承受封裝后產(chǎn)生的物理壓力，并能散發(fā)芯片工作時產(chǎn)生的熱量。必要時，它必須保持恒定的導電或?qū)崿F(xiàn)高水平的絕緣。因此，隨著芯片變得越來越小，鍵合方法變得越來越重要。
芯片鍵合（Die Bonding）裝備的構成
1、晶圓工作臺：作為芯片鍵合裝備的基礎平臺，晶圓工作臺負責承載并[敏感詞]移動晶圓，確保在鍵合過程中芯片能夠被準確地定位到預定位置。其穩(wěn)定性與精度直接影響到鍵合質(zhì)量。
2、芯片鍵合頭：這是實現(xiàn)芯片與基板物理連接的關鍵部件，通過熱壓、超聲波、激光等多種方式完成芯片的放置和焊接。鍵合頭的設計直接關系到鍵合強度和可靠性。
3、框架傳輸系統(tǒng)：負責芯片載體（如框架、基板）的自動傳輸與定位，確保高效率且無損地進行連續(xù)作業(yè)，是提高生產(chǎn)效率和良率的重要組成部分。
4、機器視覺系統(tǒng)：利用高精度相機和圖像處理算法，對芯片、基板等進行定位識別和質(zhì)量檢測，確保鍵合精度和產(chǎn)品質(zhì)量。在自動化程度極高的半導體生產(chǎn)線上，機器視覺系統(tǒng)是不可或缺的“眼睛”。
5、點膠系統(tǒng)：在某些封裝工藝中，需要預先在基板上施加適量的黏合劑或?qū)щ娔z，點膠系統(tǒng)的[敏感詞]控制對于保證鍵合效果至關重要。
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