Unsa ang pag-dice sa wafer?

A tinapay nga ostiyakinahanglan nga moagi sa tulo ka mga pagbag-o aron mahimong usa ka tinuod nga semiconductor chip: una, ang bloke nga porma nga ingot giputol ngadto sa mga wafer; sa ikaduha nga proseso, ang mga transistor gikulit sa atubangan sa wafer pinaagi sa miaging proseso; sa katapusan, ang pagputos gihimo, nga mao, pinaagi sa proseso sa pagputol, angtinapay nga ostiyamahimong usa ka kompleto nga semiconductor chip. Makita nga ang proseso sa pagputos nahisakop sa back-end process. Niini nga proseso, ang wafer putlon ngadto sa daghang hexahedron individual chips. Kini nga proseso sa pagkuha og independent chips gitawag og "Singulation", ug ang proseso sa paggabas sa wafer board ngadto sa independent cuboids gitawag og "wafer cutting (Die Sawing)". Bag-ohay lang, uban sa pag-uswag sa semiconductor integration, ang gibag-on samga wafernagkanipis na, nga siyempre nagdala og daghang kalisud sa proseso sa "pag-iisa".

Ang ebolusyon sa wafer dicing

Ang mga proseso sa front-end ug back-end naugmad pinaagi sa interaksyon sa lainlaing mga paagi: ang ebolusyon sa mga proseso sa back-end makatino sa istruktura ug posisyon sa gagmay nga mga chips sa hexahedron nga gibulag gikan sa die sa ibabaw.tinapay nga ostiya, ingon man ang istruktura ug posisyon sa mga pad (mga agianan sa koneksyon sa kuryente) sa wafer; sa sukwahi, ang ebolusyon sa mga proseso sa front-end nakapausab sa proseso ug pamaagi satinapay nga ostiyapagnipis sa likod ug "die dicing" sa proseso sa back-end. Busa, ang nagkaanam ka sopistikado nga panagway sa pakete adunay dakong epekto sa proseso sa back-end. Dugang pa, ang gidaghanon, pamaagi ug klase sa dicing mausab usab sumala sa pagbag-o sa panagway sa pakete.

Pagtadtad sa Eskribo

Sa unang mga adlaw, ang "pagbungkag" pinaagi sa paggamit sa eksternal nga puwersa mao lamang ang pamaagi sa pagtadtad nga makabahin satinapay nga ostiyangadto sa hexahedron dies. Apan, kini nga pamaagi adunay mga disbentaha sa pagkabuak o pagliki sa ngilit sa gamay nga tipik. Dugang pa, tungod kay ang mga burr sa metal nga nawong dili hingpit nga matangtang, ang giputol nga nawong usab bagis kaayo.
Aron masulbad kini nga problema, ang pamaagi sa pagputol nga "Scribing" mitumaw, nga mao, sa dili pa "mabuak", ang nawong satinapay nga ostiyagiputol hangtod sa mga katunga sa giladmon. Ang "Scribing", sama sa gisugyot sa ngalan, nagtumong sa paggamit og impeller aron putlon (tungaon) ang atubangan nga bahin sa wafer daan. Sa unang mga adlaw, kadaghanan sa mga wafer nga ubos sa 6 ka pulgada migamit niining pamaagi sa pagputol nga una nga "paghiwa" taliwala sa mga tipik ug dayon "pagbali".

Pagtadtad gamit ang Blade o Paggabas gamit ang Blade

Ang pamaagi sa pagputol nga "Scribing" hinay-hinay nga nahimong pamaagi sa pagputol (o paggabas) nga "Blade dicing", nga usa ka pamaagi sa pagputol gamit ang sulab duha o tulo ka beses nga sunod-sunod. Ang pamaagi sa pagputol nga "Blade" makabawi sa panghitabo sa gagmay nga mga tipik nga nangatangtang kung "mabuak" pagkahuman sa "scribing", ug makaprotekta sa gagmay nga mga tipik atol sa proseso sa "singulation". Ang pagputol nga "Blade" lahi sa miaging pagputol nga "dicing", nga mao, pagkahuman sa pagputol nga "blade", dili kini "mabuak", apan pagputol pag-usab gamit ang sulab. Busa, gitawag usab kini nga pamaagi nga "step dicing".

Aron mapanalipdan ang wafer gikan sa gawas nga kadaot atol sa proseso sa pagputol, usa ka pelikula ang ibutang sa wafer daan aron masiguro ang mas luwas nga "singling". Atol sa proseso sa "back grinding", ang pelikula idikit sa atubangan sa wafer. Apan sa sukwahi, sa pagputol gamit ang "blade", ang pelikula kinahanglan nga idikit sa likod sa wafer. Atol sa eutectic die bonding (die bonding, pag-ayo sa mga nabulag nga chips sa PCB o fixed frame), ang pelikula nga gilakip sa likod awtomatik nga mahulog. Tungod sa taas nga friction atol sa pagputol, ang tubig sa DI kinahanglan nga padayon nga i-spray gikan sa tanang direksyon. Dugang pa, ang impeller kinahanglan nga idikit gamit ang mga partikulo sa diamante aron ang mga hiwa mas maayo nga mahiwa. Niining panahona, ang pagputol (gibag-on sa blade: gilapdon sa groove) kinahanglan nga parehas ug dili molapas sa gilapdon sa dicing groove.
Sa dugay nga panahon, ang paggabas mao ang labing kaylap nga gigamit nga tradisyonal nga pamaagi sa pagputol. Ang pinakadako nga bentaha niini mao nga makaputol kini og daghang mga wafer sa mubo nga panahon. Bisan pa, kung ang gikusgon sa pagpakaon sa hiwa madugangan pag-ayo, ang posibilidad sa pagpanit sa ngilit sa chiplet modaghan. Busa, ang gidaghanon sa mga pagtuyok sa impeller kinahanglan nga kontrolado sa mga 30,000 ka beses matag minuto. Makita nga ang teknolohiya sa proseso sa semiconductor kanunay nga usa ka sekreto nga hinay nga natipon pinaagi sa taas nga panahon sa akumulasyon ug pagsulay ug sayup (sa sunod nga seksyon sa eutectic bonding, atong hisgutan ang sulud bahin sa pagputol ug DAF).

Pagtadtad sa dili pa paggaling (DBG): ang han-ay sa pagputol nakapausab sa pamaagi

Kon ang pagputol gamit ang blade gihimo sa usa ka 8-pulgada nga diametro nga wafer, dili na kinahanglan mabalaka bahin sa pagpanit o pagliki sa ngilit sa chiplet. Apan samtang ang diametro sa wafer motaas ngadto sa 21 ka pulgada ug ang gibag-on mahimong nipis kaayo, ang mga panghitabo sa pagpanit ug pagliki magsugod na usab sa pagpakita. Aron makunhuran pag-ayo ang pisikal nga epekto sa wafer atol sa proseso sa pagputol, ang pamaagi sa DBG nga "dicing before grinding" mopuli sa tradisyonal nga han-ay sa pagputol. Dili sama sa tradisyonal nga pamaagi sa pagputol gamit ang "blade" nga padayon nga pagputol, ang DBG una nga mohimo og "blade" cut, ug dayon hinayhinay nga nipison ang gibag-on sa wafer pinaagi sa padayon nga pagnipis sa likod nga bahin hangtod nga mabuak ang chip. Maingon nga ang DBG usa ka gi-upgrade nga bersyon sa miaging pamaagi sa pagputol gamit ang "blade". Tungod kay kini makapakunhod sa epekto sa ikaduhang pagputol, ang pamaagi sa DBG dali nga nahimong popular sa "wafer-level packaging".

Pagtadtad gamit ang Laser

Ang proseso sa wafer-level chip scale package (WLCSP) kasagarang naggamit ug laser cutting. Ang laser cutting makapakunhod sa mga panghitabo sama sa pagpanit ug pagliki, sa ingon makakuha ug mas maayong kalidad nga mga chips, apan kung ang gibag-on sa wafer sobra sa 100μm, ang produktibidad mokunhod pag-ayo. Busa, kini kasagarang gigamit sa mga wafer nga adunay gibag-on nga ubos sa 100μm (medyo nipis). Ang laser cutting moputol sa silicon pinaagi sa pag-apply sa high-energy laser sa scribe groove sa wafer. Bisan pa, kung gamiton ang conventional laser (Conventional Laser) cutting method, kinahanglan nga i-apply daan ang protective film sa ibabaw sa wafer. Tungod kay ang pagpainit o pag-irradiate sa ibabaw sa wafer gamit ang laser, kini nga mga pisikal nga kontak makahimo og mga grooves sa ibabaw sa wafer, ug ang giputol nga mga tipik sa silicon motapot usab sa ibabaw. Makita nga ang tradisyonal nga pamaagi sa laser cutting direkta usab nga moputol sa ibabaw sa wafer, ug niining bahina, kini susama sa pamaagi sa pagputol sa "blade".

Ang Stealth Dicing (SD) usa ka pamaagi sa pagputol sa sulod sa wafer gamit ang enerhiya sa laser, ug dayon pag-apply og external pressure sa tape nga gilakip sa likod aron mabuak kini, sa ingon mabulag ang chip. Kung ang pressure ipadapat sa tape sa likod, ang wafer dali nga motaas pataas tungod sa pag-inat sa tape, sa ingon mabulag ang chip. Ang mga bentaha sa SD kaysa sa tradisyonal nga pamaagi sa pagputol sa laser mao ang: una, walay silicon debris; ikaduha, ang kerf (Kerf: ang gilapdon sa scribe groove) pig-ot, busa daghang chips ang makuha. Dugang pa, ang peeling ug cracking phenomenon mokunhod pag-ayo gamit ang pamaagi sa SD, nga hinungdanon sa kinatibuk-ang kalidad sa pagputol. Busa, ang pamaagi sa SD lagmit nga mahimong labing popular nga teknolohiya sa umaabot.

Pagtadtad sa Plasma
Ang plasma cutting usa ka bag-o lang naugmad nga teknolohiya nga naggamit ug plasma etching aron putlon atol sa proseso sa paggama (Fab). Ang plasma cutting naggamit ug semi-gas nga mga materyales imbes nga likido, busa ang epekto niini sa kalikopan medyo gamay ra. Ug ang pamaagi sa pagputol sa tibuok wafer sa usa ka higayon gigamit, busa ang "cutting" speed medyo paspas. Bisan pa, ang plasma method naggamit ug chemical reaction gas isip hilaw nga materyal, ug ang proseso sa etching komplikado kaayo, busa ang proseso niini medyo lisod. Apan kon itandi sa "blade" cutting ug laser cutting, ang plasma cutting dili makadaot sa nawong sa wafer, sa ingon makunhuran ang defect rate ug makakuha ug daghang chips.

Bag-ohay lang, tungod kay ang gibag-on sa wafer gipakunhod ngadto sa 30μm, ug daghang tumbaga (Cu) o mga materyales nga ubos ang dielectric constant (Low-k) ang gigamit. Busa, aron malikayan ang mga burr (Burr), ang mga pamaagi sa pagputol sa plasma mas maayo usab nga gamiton. Siyempre, ang teknolohiya sa pagputol sa plasma kanunay usab nga nag-uswag. Nagtuo ko nga sa dili madugay, usa ka adlaw dili na kinahanglan nga magsul-ob og espesyal nga maskara kung mag-etch, tungod kay kini usa ka mayor nga direksyon sa pag-uswag sa pagputol sa plasma.

Samtang ang gibag-on sa mga wafer padayon nga mikunhod gikan sa 100μm ngadto sa 50μm ug dayon ngadto sa 30μm, ang mga pamaagi sa pagputol alang sa pagkuha og independente nga mga chips nagbag-o ug nag-uswag usab gikan sa "pagkabali" ug "blade" nga pagputol ngadto sa laser cutting ug plasma cutting. Bisan kung ang nagkahamtong nga mga pamaagi sa pagputol nagdugang sa gasto sa produksiyon sa proseso sa pagputol mismo, sa laing bahin, pinaagi sa pagkunhod sa dili gusto nga mga panghitabo sama sa pagpanit ug pagliki nga kanunay nga mahitabo sa semiconductor chip cutting ug pagdugang sa gidaghanon sa mga chips nga nakuha matag yunit sa wafer, ang gasto sa produksiyon sa usa ka chip nagpakita og paubos nga uso. Siyempre, ang pagtaas sa gidaghanon sa mga chips nga nakuha matag yunit sa wafer suod nga nalambigit sa pagkunhod sa gilapdon sa dicing street. Gamit ang plasma cutting, hapit 20% nga mas daghang chips ang makuha kung itandi sa paggamit sa "blade" nga pamaagi sa pagputol, nga usa usab ka mayor nga hinungdan ngano nga gipili sa mga tawo ang plasma cutting. Uban sa pag-uswag ug mga pagbag-o sa mga wafer, hitsura sa chip ug mga pamaagi sa pagputos, lain-laing mga proseso sa pagputol sama sa teknolohiya sa pagproseso sa wafer ug DBG ang mitumaw usab.