劃片機(jī)是干什么用的?在晶圓加工場(chǎng)景中,它也常被稱(chēng)為晶圓切割機(jī),是半導(dǎo)體制造后道工藝中的核心設(shè)備,其核心用途是將完成前道電路制造(如光刻、刻蝕、沉積等)的整片晶圓,沿預(yù)設(shè)的空白切割道(Scribe Line)精準(zhǔn)分割為獨(dú)立的芯片裸片(Die),為后續(xù)的芯片封裝、測(cè)試工序奠定基礎(chǔ)。

具體來(lái)看,其作用可分為以下關(guān)鍵環(huán)節(jié):
1. 精準(zhǔn)分離芯片:整片晶圓上通常集成了數(shù)百甚至數(shù)千個(gè)相同或不同的集成電路,劃片機(jī)通過(guò)高精度機(jī)械切割方式,沿著芯片之間預(yù)留的75~250um寬空白區(qū)域進(jìn)行分割,確保每個(gè)獨(dú)立芯片的電路結(jié)構(gòu)不受損傷,保證芯片的完整性和功能性。
2. 適配不同晶圓厚度的切割需求:針對(duì)不同厚度的晶圓,劃片機(jī)可采用兩種核心切割模式。對(duì)于較薄的晶圓,會(huì)通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的金剛石刀片在晶圓表面劃出深度約為1/3晶圓厚度的淺槽,之后通過(guò)外部施壓使晶圓沿劃痕斷裂分離;對(duì)于厚晶圓或?qū)η懈罹纫筝^高的場(chǎng)景,則會(huì)采用金剛石刀片直接將晶圓完全鋸切透,切割過(guò)程中晶圓會(huì)粘貼在藍(lán)膜或UV膜上,避免切割后芯片散落,同時(shí)便于后續(xù)取片操作。
3. 保障切割質(zhì)量與生產(chǎn)效率:劃片機(jī)配備了高精度的精密工作臺(tái)、CCD自動(dòng)對(duì)位系統(tǒng)和高速空氣靜壓電主軸(最高轉(zhuǎn)速可達(dá)60,000rpm),能實(shí)現(xiàn)微米級(jí)的切割定位精度,有效減少芯片邊緣崩裂、裂紋等缺陷,提升芯片良率。同時(shí),現(xiàn)代劃片機(jī)支持半自動(dòng)或全自動(dòng)操作,可完成從晶圓裝片、對(duì)準(zhǔn)、切割到清洗、卸片的連貫流程,適配6英寸、8英寸、12英寸等不同規(guī)格的晶圓,滿(mǎn)足大規(guī)模半導(dǎo)體生產(chǎn)的效率需求。其中,博捷芯作為專(zhuān)注半導(dǎo)體劃片設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)的高新技術(shù)企業(yè),其推出的劃片機(jī)產(chǎn)品憑借優(yōu)異的精度控制和自動(dòng)化性能,不僅適配多種規(guī)格晶圓切割,還廣泛服務(wù)于半導(dǎo)體、LED等多個(gè)領(lǐng)域,助力國(guó)產(chǎn)劃片設(shè)備實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。
4. 適配多種硬脆材料的劃切:除了常見(jiàn)的硅晶圓,該設(shè)備還可對(duì)石英、氧化鋁、砷化鎵、鈮酸鋰、藍(lán)寶石等半導(dǎo)體及電子行業(yè)常用的硬脆材料基板進(jìn)行精密切割,廣泛應(yīng)用于IC芯片、LED芯片、QFN器件、太陽(yáng)能電池、MEMS器件等產(chǎn)品的制造流程中。

簡(jiǎn)言之,劃片機(jī)通過(guò)精準(zhǔn)、高效的機(jī)械切割,實(shí)現(xiàn)了從“整片晶圓”到“獨(dú)立芯片”的關(guān)鍵轉(zhuǎn)化,是銜接半導(dǎo)體前道制造與后道封裝的核心橋梁,其切割精度直接影響芯片良率、性能及后續(xù)生產(chǎn)效率。
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