文章來(lái)源：Semika

原文作者：Semika

科技在不斷突破與創(chuàng)新，半導(dǎo)體技術(shù)在快速發(fā)展，芯片封裝技術(shù)也從傳統(tǒng)封裝發(fā)展到先進(jìn)封裝，以更好地滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求。先進(jìn)封裝是相對(duì)傳統(tǒng)封裝所提出的概念，英文Advanced Packaging。

先進(jìn)封裝已經(jīng)不是未來(lái)的高級(jí)技術(shù)，已經(jīng)開(kāi)始產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用了，先進(jìn)封裝的產(chǎn)線已經(jīng)被建設(shè)投產(chǎn)了，先進(jìn)封裝的產(chǎn)品已經(jīng)得到了很多的應(yīng)用。

在先進(jìn)封裝的產(chǎn)線上，可以看到很多先進(jìn)封裝的重要設(shè)備，這些設(shè)備與傳統(tǒng)封裝技術(shù)產(chǎn)線上的設(shè)備并非一模一樣。

那先進(jìn)封裝的重要設(shè)備有哪些呢？

首先，封裝Packaging，聽(tīng)起來(lái)像是在說(shuō)“包裝”。只是要把芯片封閉保護(hù)起來(lái)，還要把芯片里面的所有功能與外界的其他元件進(jìn)行連接，這才是封裝要做的最主要事情。

先進(jìn)封裝所需的重要設(shè)備，比傳統(tǒng)封裝的設(shè)備更為復(fù)雜，因?yàn)橄冗M(jìn)封裝要封裝更多的芯片在里面，要更高的精度，更復(fù)雜的動(dòng)作，更快的速度，更高的質(zhì)量要求。而且先進(jìn)封裝需要更加先進(jìn)的封裝材料。

在先進(jìn)封裝的產(chǎn)線上，具有清洗機(jī)、涂膠設(shè)備、刻蝕光刻機(jī)、植球機(jī)、打線機(jī)(wire Bond)、芯片鍵合機(jī)（Die Bond），回熔焊接，檢測(cè)設(shè)備等等。下面就主要的幾類(lèi)設(shè)備做一下介紹。

這些設(shè)備中，清洗機(jī)聽(tīng)起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單，但清洗機(jī)也絕對(duì)不是那么的簡(jiǎn)單。清洗的優(yōu)劣，決定著產(chǎn)品的良率，性能及可靠性。有時(shí)更決定著工藝過(guò)程的成敗。

接觸芯片的零件的清洗，對(duì)塵埃、油污的要求，都是絕對(duì)嚴(yán)苛的，有的還要對(duì)零件表面的揮發(fā)氣體進(jìn)行測(cè)量，對(duì)表面對(duì)不同物質(zhì)的親合性進(jìn)行測(cè)量。而要達(dá)到這些要求，對(duì)清洗工藝的要求也往往非常復(fù)雜。一條清洗線也動(dòng)輒十幾道 ，幾十道工藝過(guò)程，對(duì)零件進(jìn)行物理的、化學(xué)的、生物級(jí)別的清洗與干燥。

封裝階段的膠水，作用一是把IC的不同部分粘結(jié)起來(lái)，作用二是把IC各個(gè)部分之間的間隙填充起來(lái)，作用三是把IC包裹保護(hù)起來(lái)。這也就基本形成了三個(gè)類(lèi)別，一是點(diǎn)膠，二是填充，三是塑封（Moding）。

這些工藝過(guò)程，聽(tīng)起來(lái)比較簡(jiǎn)單，很容易理解。事實(shí)也確實(shí)如此。只是對(duì)膠量的控制，均勻性有很高的要求。膠水的壓力，出膠口的形狀，溫度，運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，設(shè)備的振動(dòng)，空氣流動(dòng)等，每一個(gè)環(huán)節(jié)都要精確控制。

涂膠的工藝的特性主要的還是決定于膠水的特性。在這里我們只談設(shè)備，不談耗材。

光刻機(jī)，是指晶圓級(jí)別上用來(lái)刻蝕芯片電路的。封裝過(guò)程也要用到光刻機(jī)，需要制作用于定位和精確定位芯片的封裝模板。光刻機(jī)可以用于制作這些封裝模板的微米級(jí)圖案。光刻機(jī)通過(guò)曝光光刻膠和進(jìn)行顯影的過(guò)程，將圖案精確地轉(zhuǎn)移到封裝模板上。封裝過(guò)程所用光刻機(jī)線寬要求比較低，一般500nm的都能用了。

芯片鍵合機(jī)，是把芯片與基板連接在一起的設(shè)備，有兩種主要的方式，Wire Bond和Die Bond。Wire Bond設(shè)備通常被稱(chēng)作綁線機(jī)，綁線機(jī)是用金屬引線把IC上的引腳與基板（Substrate）的引腳進(jìn)行連接的設(shè)備。這個(gè)工藝中使用的金屬細(xì)線通常只有幾十微米，一根一根把金屬絲熔融在引腳上。這個(gè)過(guò)程在引腳多的芯片上就很耗時(shí)。

Die Bond設(shè)備有時(shí)被稱(chēng)作貼片機(jī)或植片機(jī)。Die Bond是近些年才發(fā)展起來(lái)的技術(shù)，是通過(guò)金屬球陣列來(lái)進(jìn)行連接，就是常說(shuō)的BGA技術(shù)（Ball Grid Array）。Die Bond的連接方式效率更高，一次性可以連接所有引腳，所以生產(chǎn)數(shù)百數(shù)千引腳的芯片也很方便。還有就是Die Bond封裝更加緊湊，所以Die Bond是未來(lái)芯片鍵合的主要方式。

封裝應(yīng)用的其他的設(shè)備還有很多，比如切割機(jī)、分選機(jī)、回流焊，壓合機(jī)，熱壓機(jī)，固化爐，離子清洗機(jī)、打標(biāo)機(jī)等。還有一類(lèi)很重要的設(shè)備，就是檢測(cè)設(shè)備。檢測(cè)設(shè)備包括功能測(cè)試，外觀檢測(cè)，性能測(cè)試、尺寸測(cè)量等。生產(chǎn)中要加入很多位置的檢測(cè)和測(cè)試，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

最后放一張流程圖，作為本文的結(jié)尾。