A вафляпавінен прайсці праз тры змены, каб стаць сапраўдным паўправадніковым чыпам: спачатку злітак у форме блока разразаецца на пласціны; у другім працэсе транзістары гравіруюцца на пярэдняй частцы пласціны ў рамках папярэдняга працэсу; нарэшце, выконваецца ўпакоўка, гэта значыць, праз працэс рэзківафлястановіцца поўным паўправадніковым чыпам. Відаць, што працэс упакоўкі адносіцца да працэсу бэкенду. У гэтым працэсе пласціна будзе разрэзана на некалькі асобных чыпаў у форме шасцігранніка. Гэты працэс атрымання незалежных чыпаў называецца «адзінаваннем», а працэс распілоўвання пласціннай платы на незалежныя кубападобныя формы — «разаннем пласціны (Die Sawing)». Нядаўна, з паляпшэннем інтэграцыі паўправаднікоў, таўшчынявафлістанавіўся ўсё танчэйшым, што, вядома, уносіць шмат цяжкасцей у працэс «адзінавання».
Эвалюцыя нарэзкі вафель кубікамі
Працэсы пярэдняга і задняга канцоў развіваліся дзякуючы ўзаемадзеянню рознымі спосабамі: эвалюцыя задніх працэсаў можа вызначаць структуру і становішча невялікіх чыпаў у форме шасцігранніка, аддзеленых ад крышталя на...вафля, а таксама структуру і размяшчэнне кантактных пляцовак (электрычных шляхоў злучэння) на пласціне; наадварот, эвалюцыя працэсаў пярэдняга канца змяніла працэс і метадвафляпрарэджванне адваротнага боку і «нарэзка кубікамі» ў працэсе завяршэння працэсу. Такім чынам, усё больш складаны знешні выгляд упакоўкі будзе мець вялікі ўплыў на працэс завяршэння працэсу. Больш за тое, колькасць, працэдура і тып нарэзкі кубікамі таксама будуць адпаведна змяняцца ў залежнасці ад змены знешняга выгляду ўпакоўкі.
Нарэзка кубікамі для пісца
У раннія часы адзіным метадам нарэзкі, які мог падзяліць кубікі, было «разбіванне» з дапамогай знешняй сілы.вафляу шасцігранныя штампы. Аднак гэты метад мае недахопы ў выглядзе сколаў або расколін на краі невялікага скола. Акрамя таго, паколькі задзірыны на паверхні металу не выдаляюцца цалкам, паверхня разрэзу таксама вельмі шурпатая.
Каб вырашыць гэтую праблему, быў распрацаваны метад рэзкі «Scribing», гэта значыць, перад тым, як «разбіць», паверхнювафляразразаецца прыкладна напалову глыбіні. «Разразанне», як вынікае з назвы, азначае выкарыстанне крыльчаткі для папярэдняга распілоўвання (напалову разразання) пярэдняга боку пласціны. Раней большасць пласцін таўшчынёй менш за 6 цаляў выкарыстоўвалі гэты метад разразання, спачатку «разразаючы» паміж стружкамі, а потым «ламаючы».
Нарэзка кубікамі або распілоўка лязом
Метад рэзкі «надрэз» паступова ператварыўся ў метад рэзкі (або пілавання) «лязом-наразкай», які ўяўляе сабой метад рэзкі лязом два ці тры разы запар. Метад рэзкі «лязом» можа кампенсаваць з'яву адслойвання дробных сколаў пры «ламанні» пасля «надрэзкі», а таксама абараняць дробныя сколы падчас працэсу «адзіночнага разразання». Рэзка «лязом» адрозніваецца ад папярэдняй рэзкі «наразкай», гэта значыць, што пасля рэзкі «лязом» адбываецца не «ламанне», а паўторнае рэзанне лязом. Таму яго таксама называюць метадам «ступеневай наразкі».
Каб абараніць пласціну ад знешніх пашкоджанняў падчас працэсу рэзкі, на яе загадзя наносіцца плёнка для забеспячэння больш бяспечнага «разразання». Падчас працэсу «зваротнага шліфавання» плёнка будзе прымацавана да пярэдняй часткі пласціны. Але, наадварот, пры рэзцы «лязом» плёнка павінна быць прымацавана да задняй часткі пласціны. Падчас эўтэктычнага злучэння крышталяў (злучэнне крышталяў, фіксацыя аддзеленых чыпаў на друкаванай плаце або нерухомай рамцы) плёнка, прымацаваная да задняй часткі, аўтаматычна адвальваецца. З-за высокага трэння падчас рэзкі, дэіянізаваную ваду трэба бесперапынна распыляць з усіх напрамкаў. Акрамя таго, крыльчатка павінна быць пакрыта алмазнымі часціцамі, каб лустачкі можна было лепш нарэзаць. Пры гэтым разрэз (таўшчыня ляза: шырыня пазы) павінен быць раўнамерным і не павінен перавышаць шырыню пазы для нарэзкі.
Доўгі час распілоўванне было найбольш распаўсюджаным традыцыйным метадам рэзкі. Яго найбольшай перавагай з'яўляецца тое, што ён можа нарэзаць вялікую колькасць пласцін за кароткі час. Аднак, калі хуткасць падачы лустачкі значна павялічыць, верагоднасць адслойвання краёў чыплетаў павялічыцца. Таму колькасць абаротаў крыльчаткі павінна кантралявацца на ўзроўні каля 30 000 разоў у хвіліну. Відаць, што тэхналогія паўправадніковага працэсу часта з'яўляецца сакрэтам, які назапашваецца павольна на працягу доўгага перыяду спроб і памылак (у наступным раздзеле, прысвечаным эўтэктычнай сувязі, мы абмяркуем змест, прысвечаны рэзцы і DAF).
Нарэзка кубікамі перад драбненнем (DBG): паслядоўнасць нарэзкі змяніла метад
Пры рэзанні пласціны лязом дыяметрам 8 цаляў не трэба турбавацца аб адслойванні або расколінах на краях чыплетаў. Але па меры павелічэння дыяметра пласціны да 21 цалі, а таўшчыня становіцца надзвычай тонкай, з'явы адслойвання і расколіны пачынаюць з'яўляцца зноў. Каб значна паменшыць фізічнае ўздзеянне на пласціну падчас працэсу рэзкі, метад DBG «нарэзка перад драбненнем» замяняе традыцыйную паслядоўнасць рэзкі. У адрозненне ад традыцыйнага метаду рэзкі «лязом», які рэжа бесперапынна, DBG спачатку выконвае разрэз «лязом», а затым паступова патанчае пласціну, пастаянна патанчаючы задні бок, пакуль чып не расшчапіцца. Можна сказаць, што DBG з'яўляецца ўдасканаленай версіяй папярэдняга метаду рэзкі «лязом». Паколькі ён можа паменшыць уздзеянне другога разрэзу, метад DBG хутка стаў папулярным у «ўпакоўцы на ўзроўні пласцін».
Лазерная нарэзка кубікамі
Працэс маштабавання корпуса пласціны (WLCSP) у асноўным выкарыстоўвае лазерную рэзку. Лазерная рэзка можа паменшыць такія з'явы, як адслойванне і расколіны, тым самым атрымліваючы чыпы лепшай якасці, але калі таўшчыня пласціны перавышае 100 мкм, прадукцыйнасць значна зніжаецца. Таму яна ў асноўным выкарыстоўваецца на пласцінах таўшчынёй менш за 100 мкм (адносна тонкія). Лазерная рэзка рэжа крэмній, прымяняючы высокаэнергетычны лазер да надпісу пласціны. Аднак пры выкарыстанні звычайнага метаду лазернай рэзкі (Conventional Laser) на паверхню пласціны неабходна загадзя нанесці ахоўную плёнку. З-за награвання або апраменьвання паверхні пласціны лазерам гэтыя фізічныя кантакты ствараюць пазы на паверхні пласціны, і разрэзаныя фрагменты крэмнію таксама будуць прыліпаць да паверхні. Можна заўважыць, што традыцыйны метад лазернай рэзкі таксама непасрэдна рэжа паверхню пласціны, і ў гэтым плане ён падобны да метаду рэзкі "лязом".
Схаваная нарэзка (SD) — гэта метад, пры якім спачатку лазернай энергіяй разразаецца ўнутраная частка пласціны, а затым на стужку, прымацаваную да адваротнага боку, прыкладаецца знешні ціск, каб разарваць яе, тым самым аддзяляючы чып. Пры ціску на стужку на адваротным баку пласціна імгненна падымаецца ўверх з-за расцяжэння стужкі, тым самым аддзяляючы чып. Перавагі SD перад традыцыйным метадам лазернай рэзкі: па-першае, няма крэмніевых рэшткаў; па-другое, прапіл (Kerf: шырыня канаўкі надпісу) вузкі, таму можна атрымаць больш чыпаў. Акрамя таго, пры выкарыстанні метаду SD значна зніжаецца з'ява адслойвання і расколіны, што мае вырашальнае значэнне для агульнай якасці рэзкі. Такім чынам, метад SD, хутчэй за ўсё, стане самай папулярнай тэхналогіяй у будучыні.
Плазменная нарэзка кубікамі
Плазменная рэзка — гэта нядаўна распрацаваная тэхналогія, якая выкарыстоўвае плазменнае травленне для рэзкі падчас вытворчага працэсу (Fab). Пры плазменнай рэзцы выкарыстоўваюцца паўгазавыя матэрыялы замест вадкасцей, таму ўздзеянне на навакольнае асяроддзе адносна невялікае. Акрамя таго, выкарыстоўваецца метад рэзкі ўсёй пласціны за адзін раз, таму хуткасць «рэзкі» адносна высокая. Аднак плазменны метад выкарыстоўвае хімічны рэакцыйны газ у якасці сыравіны, і працэс травлення вельмі складаны, таму яго тэхналагічны паток адносна грувасткі. Але ў параўнанні з «лязом» і лазернай рэзкай, плазменная рэзка не пашкоджвае паверхню пласціны, тым самым зніжаючы ўзровень дэфектаў і атрымліваючы больш чыпаў.
Нядаўна, паколькі таўшчыня пласцін была зменшана да 30 мкм, і выкарыстоўваецца шмат медзі (Cu) або матэрыялаў з нізкай дыэлектрычнай пранікальнасцю (Low-k), таму, каб прадухіліць задзірыны (задзірыны), перавага будзе аддавацца метадам плазменнай рэзкі. Вядома, тэхналогія плазменнай рэзкі таксама пастаянна развіваецца. Я лічу, што ў бліжэйшай будучыні не будзе неабходнасці насіць спецыяльную маску пры травленні, таму што гэта важны кірунак развіцця плазменнай рэзкі.
Па меры таго, як таўшчыня пласцін пастаянна змяншалася са 100 мкм да 50 мкм, а затым да 30 мкм, метады рэзкі для атрымання незалежных чыпаў таксама змяняліся і развіваліся ад «ламання» і рэзкі «лязом» да лазернай і плазменнай рэзкі. Нягледзячы на тое, што ўсё больш дасканалыя метады рэзкі павялічылі сабекошт самога працэсу рэзкі, з іншага боку, за кошт значнага зніжэння непажаданых з'яў, такіх як адслойванне і расколіны, якія часта ўзнікаюць пры рэзцы паўправадніковых чыпаў, і павелічэння колькасці чыпаў, атрыманых на адзінку пласціны, сабекошт вытворчасці аднаго чыпа прадэманстраваў тэндэнцыю да зніжэння. Вядома, павелічэнне колькасці чыпаў, атрыманых на адзінку плошчы пласціны, цесна звязана са змяншэннем шырыні рэзальнай лініі. З дапамогай плазменнай рэзкі можна атрымаць амаль на 20% больш чыпаў у параўнанні з выкарыстаннем метаду рэзкі «лязом», што таксама з'яўляецца адной з галоўных прычын, чаму людзі выбіраюць плазменную рэзку. З развіццём і зменамі пласцін, знешняга выгляду чыпаў і метадаў упакоўкі з'яўляюцца таксама розныя працэсы рэзкі, такія як тэхналогія апрацоўкі пласцін і DBG.
Час публікацыі: 10 кастрычніка 2024 г.