臺灣博碩士論文加值系統

隨著晶粒厚度及載板越來越薄，在目前晶粒厚度已降至4mil以下和載板厚度已達0.20mm的狀況之下，傳統的封裝製程開始慢慢的無法滿足現今所要的需求，傳統封裝製程使用於晶粒與載板之間的環氧樹脂接合劑，面臨晶粒傾斜和環氧樹脂的使用量此兩項重要問題；此外隨著晶粒不斷的重疊，晶粒重疊的高度越高所產生的變異性也就越大，為了解決此一問題因此決定全面性的導入薄膜式黏著劑製程來取代現今舊有的製程。薄膜式粘著劑具有輕薄均勻的特性，可以改善黏晶時所可能發生的晶粒傾斜和溢膠等缺點。在本研究的實驗結果得知，將原有的環氧樹脂接合劑改為薄膜式粘著劑的確在整個製程上有著明顯的改善，在傳統封裝製程中常發生的環氧樹脂厚薄不一的現象已不再出現。而載板經過多次熱脹冷縮烘烤之後所產生的過度彎曲現象，也由於薄膜式粘著劑的製程加入，因而迎刃而解，薄膜式粘著劑不但縮短了整個製程的時間更大幅提昇封裝的效率。

Owing to thinner and thinner of the silicon chips and chip carriers, The chip and Substrate has already dropped to 4mil with 0.20mm thinkness at present, traditional process make begin slowly to satisfied demand now.epoxy adhesives applied for conventional packaging face the issue of how to control the epoxy amount in use. In addition, the 3-D stacking of more and more chips during IC packaging process results in the tilt of chip. To solve the above mentioned problems determine comprehensive insertion epoxy film, replace old process, epoxy film is thus adopted to replace conventional adhesives on thin wafer packaging process. In our study, we found that uniformity of adhesives thickness has made much improvement during wafer packaging. With the advantage of uniformity of thickness, epoxy film can heal the problem of tilt of chip and overflowing of epoxy. In addition, the curing cycle was reduced for the epoxy film process and which heal the bending caused by the mismatch of thermal expansion coefficient of packaging materials.

中文摘要I
英文摘要Ⅱ
誌謝Ⅲ
目錄IV
圖目錄V
表目錄VIII
第一章 緒論1
1.1 前言1
1.2 研究動機與目的1
第二章 IC封裝製程及材料介紹3
2.1 BGA產品封裝流程介紹3
2.2 基板製作流程介紹8
2.3 薄膜式黏著劑介紹和液態黏著劑差異性比較12
第三章 實驗方法22
3.1 薄膜式黏著劑對封裝製程問題探討32
3.1.1 晶片貼合32
3.1.2 晶片切割32
3.1.3 晶粒結合33
3.2 改善之實驗設計方法34
3.2.1 晶片貼合34
3.2.2 晶片切割36
3.2.3 晶粒結合38
第四章 各站參數最佳化之實驗結果與討論41
4.1 晶片貼合41
4.2 晶片切割42
4.3 晶粒結合45
4.4 討論48
第五章 結論與未來研究方向55
5.1 結論55
5.2 未來研究方向57
參考文獻58
圖目錄
圖1.1 半導體元件製造流程2
圖2.1 封裝製程流程圖6
圖2.2 晶片研磨示意圖6
圖2.3 黏晶片後之成品7
圖2.4 晶片切割製程7
圖2.5 黏晶粒後之成品8
圖2.6 高倍微電子顯微鏡拍攝出來的銲線完成之情況8
圖2.7 基板製程流程圖12
圖2.8 膠層黏度對溫度的變化13
圖2.9 薄膜式黏著劑和晶圓背面加熱貼合狀況14
圖2.10 薄膜式黏著劑照片14
圖2.11 薄膜式黏著劑上晶片和膠捲照片14
圖2.12 薄膜式黏著劑上晶片照片14
圖2.13 DSC curve示差掃描Film熱量分析曲線圖20
圖2.14 液態式和薄膜式黏著劑作業前比較圖21
圖3.1 JMP分析液態式和固態式的膠之膠厚差異23
圖3.2 常見黏晶粒作業問題與薄膜式黏著劑的能力比較24
圖3.3 舊式頂針座(含蓋)27
圖3.4 舊式頂針排列27
圖3.5 多頂針座(含蓋)27
圖3.6 新式多頂針排列27
圖3.7 灰色處代表頂針28
圖3.8 晶粒崩裂的示意圖28
圖3.9 多頂針系統之梅花型方式29
圖3.10 多頂針相關排列的距離30
圖3.11 拉力黏度測試方法流程36
圖4.1 黏度值 dicing tape to film41
圖4.2 黏度值 film to wafer41
圖4.3 膠膜上出現一點點氣泡42
圖4.4 膠膜上沒有氣泡的現象42
圖4.5 膠膜上沒有氣泡但有膠膜皺摺42
圖4.6 銀膠薄膜背娃娃測試43
圖4.7 側崩 / 背崩 / 在膠膜上切割情況44
圖4.8 黏晶粒烘烤完成前後cell 1~3掃描SAT之前後比較46
圖4.9 黏晶粒烘烤完成前後cell 4~6掃描SAT之前後比較46
圖4.10 黏晶粒烘烤完成前後cell 7~9掃描SAT之前後比較47
圖4.11 黏晶粒烘烤完成前後cell 10~12掃描SAT之前後比較47
圖4.12 可靠度測試浴缸曲線49
圖4.13 IC封裝(疊DIE產品)製作流程50
圖4.14 疊DIE產品結構圖51
圖4.15 產品烘烤前SAT掃描結果53
圖4.16 產品烘烤後SAT掃描結果53
圖4.17 產品烘烤後SEM全貌圖54
圖4.18 產品烘烤後SEM剖面圖54
表目錄
表2-1 薄膜式黏著劑相關特性16
表2-2 薄膜式黏著劑和液態黏著劑優缺點比較20
表3-1 Epoxy與Epoxy Film製程能力比較26
表3-2 相關切割膠帶之測試條件31
表3-3 因前製程所影響的黏晶粒作業問題34
表3-4 溫度對晶片貼合之實驗數據設計35
表3-5 晶片切割第二把刀子的實驗組合設計37
表3-6 溫度對黏晶粒時間實驗組合設計38
表3-7 相關晶粒相黏的 check table40
表4-1 晶片貼合其拉力黏度測試結果41
表4-2 晶片切割對其切割相關結果43
表4-3 溫度對其黏晶粒相關結果45
表4-4 測試規格前與後結果52
表4-5 環境壓力測試規格結果52

中文部份
日立化成工業株式會社(Hitachi Chemical Co..Ltd)HS-231 Data Sheet
曹彰明(民87)，環氧樹脂用硬化劑，高分子工業雜誌，第79期，頁81-87。
黃國平、陳昭亮，「IC構裝製程與設備簡介」，機械工業雜誌，187-194頁，民國84年6月。
陳信文、葉宗壽，「電子構裝介紹」，工業材料，121-130頁，民國83年7月。
陳耀茂, 可靠性分析與管理, 五?圖書出版公司, 台北市, 1996
張豈，“半導體釘架產品封裝脫層之研究”國立高雄大學電機工程學系(碩士班)碩士畢業論文，P3頁，2008年。
謝文樂，「IC構裝製程與設備簡介」，機械工業雜誌，p187-194，民國84年6月。
英文部分
ASEK QA Laboratory Training Material.
ASEK Reliability Training Material
Disco DFD 6360 Industries Manual Inc.
DIE BONDER Schematics 2008XP Index 01
DIE BONDER Schematics 2007 IC-8 m/c BGA Manual
Okamoto Shibayama GRIND-X VG-502MKII8 INSTRUCTION MANUAL