IV. Manufaturing
1. Các bước cơ bản trong Manufacturing
1.8. Đóng gói (Package)
Các chip vng (cịn được gọi là single wafers) có kích thước bằng nhau được hình thành trên các tấm xốp được xử lý bởi một số quy trình trước đó. Việc tiếp theo cần làm là lấy các phần riêng lẻ bằng cách cắt. Con chip vừa bị cắt rất mỏng manh, khơng trao đổi được tín hiệu điện nên cần phải xử lý riêng. Quá trình này là đóng gói, bao gồm hình thành lớp vỏ bảo vệ bên ngoài chip bán dẫn và cho phép chúng trao đổi tín hiệu điện với bên ngồi. Tồn bộ quy trình đóng gói được chia thành năm bước, cụ thể là cắt tấm wafer, gắn tấm wafer đơn lẻ, kết nối với nhau, đúc và kiểm tra bao bì.
95 Để nhiều con chip được sắp xếp dày đặc từ wafer, trước tiên chúng ta phải mài mặt sau của wafer cho đến khi độ dày của nó có thể đáp ứng nhu cầu của q trình đóng gói. Sau khi mài, chúng ta có thể cắt dọc theo đường vẽ nguệch ngoạc trên tấm wafer cho đến khi tách được chip bán dẫn.
Có ba loại kỹ thuật cắt wafer: cắt bằng lưỡi, cắt bằng laser và cắt plasma. Cắt bằng lưỡi đề cập đến việc cắt các tấm wafer bằng các lưỡi kim cương, dễ sinh ra nhiệt ma sát và các mảnh vụn và do đó làm hỏng các tấm wafer. Cắt bằng tia laser có độ chính xác cao hơn và có thể dễ dàng xử lý các tấm wafer có độ dày mỏng hoặc đường nét vẽ nhỏ. Cắt plasma sử dụng nguyên lý khắc plasma, vì vậy ngay cả khi bước nét vẽ rất nhỏ, cơng nghệ này cũng có thể được áp dụng.
Đính kèm Wafer đơn lẻ (Single Wafer Attachment)
Sau khi tất cả các chip được tách ra khỏi wafer, chúng ta cần gắn các chip riêng lẻ (chip đơn) vào đế (lead frame). Vai trò của đế là bảo vệ các chip bán dẫn và cho phép chúng trao đổi tín hiệu điện với mạch bên ngồi. Có thể dùng băng dính dạng lỏng hoặc dạng rắn để gắn chip.
Bond
Sau khi gắn chip vào đế, chúng ta cũng cần kết nối các điểm tiếp xúc của cả hai để đạt được sự trao đổi tín hiệu điện. Có hai phương pháp kết nối có thể được sử dụng trong bước này: liên kết dây bằng dây kim loại mỏng (metal wire) và liên kết chip lật (flip chip bonding) bằng vàng hoặc khối thiếc hình cầu. Liên kết dây là một phương pháp truyền thống. Liên kết chip lật (flip chip bonding) có thể tăng tốc độ sản xuất sản phẩm bán dẫn.
96
Đúc (Molding)
Sau khi hoàn thành việc kết nối chip bán dẫn, người ta sử dụng quy trình đúc thêm một gói vào bên ngồi chip để bảo vệ mạch tích hợp bán dẫn khỏi các điều kiện bên ngoài như nhiệt độ và độ ẩm. Sau khi khn đóng gói được tạo ra theo u cầu, chúng ta đưa chip bán dẫn và hợp chất đúc epoxy (EMC) vào khuôn và hàn kín. Con chip được niêm phong nằm trong sản phẩm cuối cùng của nó.
Molding
Kiểm tra đóng gói (Package Test)
Chip có dạng cuối cùng phải vượt qua bài kiểm tra các khuyết tật cuối cùng. Tất cả những gì bước vào bài kiểm tra cuối cùng là chip bán dẫn đã hoàn thiện. Chúng sẽ được đưa vào thiết bị thử nghiệm, thiết lập các điều kiện khác nhau như điện áp, nhiệt độ và độ ẩm… để kiểm tra dẫn điện, chức năng và tốc độ. Kết quả của các thử nghiệm này có thể được sử dụng để tìm ra các khuyết tật, nâng cao chất lượng sản phẩm và hiệu quả sản xuất.