針對(duì)（三五族）薄小芯片的挑片分選方案說(shuō)明

芯片分選(Die Sorting)是芯片封裝過(guò)程中一個(gè)關(guān)鍵但被易忽視的步驟。傳統(tǒng)封裝中，芯片分選一般在晶圓切割之后。而在WLP中，則可能在芯片封裝之后進(jìn)行分選。

一般來(lái)說(shuō)，不同于硅材料器件多用于存儲(chǔ)和邏輯方面，三五族半導(dǎo)體材料如GaAs、InSb、GaN等多用于光電集成器件及功率器件制造。

Die Sorting本質(zhì)上是一個(gè)對(duì)目標(biāo)芯片的轉(zhuǎn)移過(guò)程，挑片機(jī)（Sorter）對(duì)劃切后wafer進(jìn)行挑片的過(guò)程可以簡(jiǎn)述為：ejector頂起芯片→attach head吸取芯片→head移動(dòng)至目標(biāo)位置→將芯片放置于target carrier上。

（厚度0.05mm)

上圖為某一6寸三五族材料晶圓上Die的尺寸規(guī)格，挑片方式為wafer to tray，將劃切后鋼圈藍(lán)膜（或子母環(huán)）上的芯片挑到Gel-Pak上，過(guò)程及方案如下：

1.頂起芯片：

方案：設(shè)備的ejector裝置需要針對(duì)薄小芯片進(jìn)行定制，在頂針形狀直徑以及頂起高度上進(jìn)行特別設(shè)計(jì)。易捷測(cè)試（GBIT）有獨(dú)家的空氣頂針?lè)桨福?a href="http://ttokpm.com/tags/ai/" target="_blank">air eject module），通過(guò)空氣而不是金屬頂針的方式，將芯片在藍(lán)膜上頂起的同時(shí)避免硬接觸，對(duì)于超薄芯片有極佳的保護(hù)效果。

2.吸取芯片：

方案：attach head需要具備真空力度調(diào)整功能，同時(shí)需要配備定制吸嘴。我們（易捷測(cè)試GBIT）為此提供高平面度槽式結(jié)構(gòu)吸嘴，尺寸及結(jié)構(gòu)與芯片進(jìn)行定制化適配。同時(shí)設(shè)備取片時(shí)attach head通過(guò)圖像識(shí)別進(jìn)行高精度定位，包括XY定位及高度定位，從而能夠在平穩(wěn)、快速地吸取芯片的同時(shí)，不對(duì)芯片帶來(lái)二次污染或損傷。

3.轉(zhuǎn)移芯片：

方案：如果只需要進(jìn)行背面檢查，則可以在轉(zhuǎn)移區(qū)域下方放置相機(jī)，在芯片挑選移動(dòng)的過(guò)程中拍攝芯片背面圖像并進(jìn)行對(duì)比檢查。如果需要做正面光檢，則需要添加AOI（自動(dòng)光學(xué)檢查）裝置。包括上置的鏡組相機(jī)和放置芯片的stage（放置平臺(tái)）。同時(shí)移動(dòng)芯片的動(dòng)作進(jìn)行相應(yīng)更改：attach head取出芯片后，移動(dòng)至stage放置芯片，進(jìn)行AOI之后再次吸取芯片移動(dòng)至target carrier。易捷測(cè)試（GBIT）提供定制化芯片檢查方案option，可同時(shí)兼容背檢和正面檢查，并通過(guò)圖像識(shí)別進(jìn)行二次定位。Attach head移動(dòng)通過(guò)直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)且定位精度高。易捷測(cè)試（GBIT）還提供雙head配置，兩個(gè)attach head進(jìn)行分步挑片，能夠有效提高挑片速度。

4.放置芯片：

方案：放置時(shí)attach head的放置壓力需要在軟件中可調(diào)整，放置時(shí)真空吸嘴不能有殘余真空或者與芯片粘連。易捷測(cè)試（GBIT）為此提供專用的attach head unit，不僅放置壓力（0~150gf）和拋片高度可調(diào)，還具備防振動(dòng)結(jié)構(gòu)，放片時(shí)更加平穩(wěn)精準(zhǔn)。

挑片設(shè)備整體考量：

最后是設(shè)備的挑片方式和上下料方式，其實(shí)這點(diǎn)在制定方案時(shí)應(yīng)該放到一開始就進(jìn)行考慮。不過(guò)因?yàn)檫@不是三五族薄小芯片挑片的制約因素，所以我們放到最后說(shuō)明。

大批量快速挑片設(shè)備稱為全自動(dòng)挑片機(jī)或全自動(dòng)芯片分選機(jī)，具備自動(dòng)上下料機(jī)構(gòu)，wafer由機(jī)械手從cassette中放置于wafer stage上，挑片結(jié)束后，載盒會(huì)被自動(dòng)放置于magazine中，全程無(wú)需人工參與。小批次多種類的挑片一般使用半自動(dòng)挑片機(jī)，這類設(shè)備需要手動(dòng)將鋼圈藍(lán)膜放置于stage，挑片過(guò)程自動(dòng)，結(jié)束后需要手動(dòng)將tray盤取下。

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