프로세스 문제점 및 엔지니어링 도전 과제

고정밀 반도체 패키징 공정에서 다이 본딩은 뛰어난 위치 정확도, 표면 품질 및 구성 요소 안정성을 요구합니다. 그러나 기존 장비와 구성 요소는 종종 상당한 엔지니어링 문제에 직면합니다.
 
예를 들어, 다이 본드 픽업 수율은 일반적으로 약 95%로, 고급 포장 요구 사항에 미치지 못합니다. 초박형 다이(0.05 mm)는 픽 앤 플레이스 작업 중 응력 집중으로 인해 균열이나 칩이 발생하기 쉽습니다. 또한, 기존의 알루미늄 이젝터 핀 조립체는 종종 불충분한 평탄도(약 5μm)를 나타내어 고르지 않은 금형 지지와 결합 안정성 감소를 초래합니다. 과도한 표면 거칠기(Ra 1.6 μm)는 금형 긁힘 및 위치 오류를 초래할 수 있습니다. 게다가, 불충분한 마이크로 홀 정밀도와 둥글기(20 μm), 간섭을 일으키는 과도한 이젝터 핀과 결합되어, 소형 금형의 취급 정확도와 전체 포장 수율에 부정적인 영향을 미칠 수 있으며, 이는 고급 반도체 포장 응용 프로그램의 엄격한 요구 사항을 충족하는 데 어려움을 초래합니다.

솔루션

고정밀 반도체 패키징 응용 분야에서 다이 픽업 안정성과 마이크로 다이 가공 문제를 해결하기 위해, 우리는 텅스텐 카바이드와 스테인리스 스틸의 조합을 활용한 하이브리드 이젝터 핀 디자인을 구현했습니다. 이 하이브리드 구조는 경도, 마모 저항 및 전반적인 기계적 안정성을 크게 향상시키며, 기존 알루미늄 디자인과 관련된 강도 및 정밀도 한계를 극복합니다. 그 결과, 장기 작동 중 변형 및 마모가 감소합니다.
 
또한, 고급 정밀 연삭 기술을 통해 이젝터 핀 어셈블리는 평탄도 <2 μm 및 표면 거칠기 Ra <0.65 μm를 달성하여 보다 균일하고 안정적인 금형 지지를 제공합니다. 이 설계는 0.05 mm 초박형 금형 및 고수율 다이 본드 공정에 특히 적합하여 금형 균열 및 금형 이동 위험을 효과적으로 최소화합니다.
 
마이크로 가공 응용을 위해 고정밀 마이크로 홀 가공 기술이 채택되어 Ø0.21 mm 크기의 구멍 직경을 가능하게 하였으며, 원형도는 <10 μm로 제어됩니다. SR0.15 mm의 미니어처 이젝터 핀 디자인과 결합하여 이 솔루션은 소형 다이 처리, 고밀도 패키징 및 첨단 반도체 제조 요구 사항을 지원하며, 픽업 정확도와 패키징 수율을 더욱 향상시킵니다.

프로세스 검증

● 테스트 사이트: 대만의 선도적인 반도체 패키징 회사
● 테스트 조건: 40,000 다이 픽 & 플레이스 사이클
● 응용: 얇은 다이 취급 공정

테스트 결과

● 목표 달성: 다이 픽 수율이 99% 이상으로 개선됨 (고수율 반도체 공정).
● 다이 균열의 유의미한 감소.
● 향상된 다이 본드 공정 안정성.

사례 연구 요약

이 프로젝트는 고급 이젝터 핀 디자인과 정밀 마이크로 가공 기술을 통해 얇은 다이 픽업 수율 문제를 성공적으로 해결하여, 높은 수율(>99%)과 낮은 전체 제조 비용을 달성하는 최적화된 솔루션을 구현했습니다.
 
정밀 가공, 다중 재료 통합 및 고급 포장 공정에 대한 전문성을 활용하여, Zhanyang은 초박형 다이 및 고밀도 포장 응용 프로그램과 관련된 기술적 문제를 극복하는 데 고객을 지속적으로 지원하며, 고급 반도체 포장 및 정밀 부품 제조 분야에서 신뢰받는 기술 파트너로 자리매김하고 있습니다.