
Pag-aaral ng Kaso sa Pag-optimize ng Thin Die Ejector Pin Assembly
Targeting ng Pagpapabuti ng Die Pick Yield sa 99%
Sa mga proseso ng pag-iimpake ng semiconductor, partikular sa mga aplikasyon ng System-in-Package (SiP) at Advanced Packaging, patuloy na tumataas ang pangangailangan para sa matatag na paghawak ng maliliit at ultra-manipis na mga chip. Ang mga karaniwang Ejector Pin Assemblies, na karaniwang gawa sa aluminyo, ay hindi na kayang matugunan ang mga kinakailangan sa katumpakan at mataas na ani ng mga proseso ng Die Bonding, na kadalasang nagreresulta sa pag-crack ng die, pag-drop ng chip, at nabawasang pagiging maaasahan sa pag-pick up.
Mga Sakit sa Proseso at Mga Hamon sa Inhinyeriya
Sa mga proseso ng packaging ng semiconductor na may mataas na katumpakan, ang Die Bonding ay nangangailangan ng pambihirang katumpakan sa pagpoposisyon, kalidad ng ibabaw, at katatagan ng mga bahagi. Gayunpaman, ang mga karaniwang kagamitan at bahagi ay madalas na nahaharap sa malalaking hamon sa engineering.
Halimbawa, ang ani ng Die Bond pick-up ay karaniwang nasa paligid ng 95%, na hindi umaabot sa mga kinakailangan ng advanced packaging. Ang ultra-manipis na dies (0.05 mm) ay madaling mabasag o mag-chip dahil sa konsentrasyon ng stress sa panahon ng pick-and-place na operasyon. Bilang karagdagan, ang mga karaniwang assembly ng aluminum ejector pin ay madalas na nagpapakita ng hindi sapat na patag (humigit-kumulang 5 μm), na nagreresulta sa hindi pantay na suporta ng hulma at nabawasang katatagan ng pagkakadikit. Ang labis na magaspang na ibabaw (Ra 1.6 μm) ay maaari ring magdulot ng gasgas sa hulma at mga pagkakamali sa pagpoposisyon. Bukod dito, ang hindi sapat na katumpakan at bilog ng micro-hole (20 μm), na pinagsama sa oversized ejector pins na nagdudulot ng sagabal, ay maaaring negatibong makaapekto sa katumpakan ng paghawak ng maliliit na dies at kabuuang ani ng packaging, na nagpapahirap upang matugunan ang mahigpit na mga kinakailangan ng mga advanced semiconductor packaging applications.
Solusyon
Upang matugunan ang mga hamon sa katatagan ng die pick-up at micro-die processing sa mga aplikasyon ng mataas na katumpakan sa packaging ng semiconductor, nagpatupad kami ng Hybrid Ejector Pin Design na gumagamit ng kumbinasyon ng Tungsten Carbide at Stainless Steel. Ang hybrid na estruktura na ito ay makabuluhang nagpapabuti sa tigas, paglaban sa pagsusuot, at pangkalahatang mekanikal na katatagan habang nalalampasan ang mga limitasyon sa lakas at katumpakan na kaugnay ng mga tradisyunal na disenyo ng aluminyo. Ang resulta ay nabawasan ang depekto at pagsusuot sa mahabang panahon ng operasyon.
Bilang karagdagan, sa pamamagitan ng advanced precision grinding technology, ang ejector pin assembly ay nakakamit ng flatness na <2 μm at surface roughness na Ra <0.65 μm, na nagbibigay ng mas pantay at matatag na suporta sa die. Ang disenyo na ito ay partikular na angkop para sa 0.05 mm ultra-thin dies at high-yield Die Bond processes, na epektibong nagpapababa ng panganib ng pag-crack ng die at pag-shift ng die.
Para sa mga aplikasyon ng micro-machining, ang teknolohiya ng mataas na katumpakan sa pagproseso ng micro-hole ay ginamit, na nagpapahintulot sa mga diameter ng butas na kasing liit ng Ø0.21 mm na may kontroladong bilog na <10 μm. Pinagsama sa isang disenyo ng miniature ejector pin na SR0.15 mm, sinusuportahan ng solusyon ang maliit na paghawak ng die, mataas na densidad ng packaging, at mga kinakailangan sa advanced semiconductor manufacturing, na higit pang nagpapabuti sa katumpakan ng pick-up at ani ng packaging.
Pagpapatunay ng Proseso
● Lugar ng Pagsubok: Nangungunang Kumpanya sa Pagbabalot ng Semiconductor sa Taiwan
● Kundisyon ng Pagsubok: 40,000 Die Pick & Place Cycles
● Aplikasyon: Manipulasyon ng Manipis na Die
Mga Resulta ng Pagsubok
● Nakamit ang Target: Ang Die Pick Yield ay Pinaunlad sa Higit sa 99% (Mataas na Yield Semiconductor Process).
● Makabuluhang Pagbawas sa Pagkabasag ng Die.
● Pinaigting na Katatagan ng Die Bond Process.
Mga Benepisyo ng Customer
Pagbawas ng Gastos at Oras ng Paghahatid
● Target: 25% na Pagbawas ng Gastos
● Target: 50% na Mas Maikling Oras ng Paghahatid
Pinahusay na Kakayahang Makipagkumpetensya sa Pagbabalot
● Sinusuportahan ang SiP, 2.5D, at 3D na Teknolohiya ng Pagbabalot
● Angkop para sa AI, Automotive, at IoT na mga Chips
Pag-localize ng mga Kritikal na Komponent
● Nabawasan ang Pag-asa sa mga Inangkat na Komponent
● Pinabuting Katatagan ng Supply Chain
Buod ng Kaso ng Pag-aaral
Ang proyektong ito ay matagumpay na tumugon sa mga hamon ng thin-die pick-up yield sa pamamagitan ng isang advanced Ejector Pin Design at Precision Micro-Machining Technology, na nakakamit ng isang optimized na solusyon na may mataas na yield (>99%) at mas mababang kabuuang gastos sa pagmamanupaktura.
Sa pamamagitan ng paggamit ng kanyang kadalubhasaan sa precision machining, multi-material integration, at advanced packaging processes, Zhanyang ay patuloy na tumutulong sa mga customer na malampasan ang mga teknikal na hamon na kaugnay ng ultra-thin dies at high-density packaging applications, na nagtatatag sa sarili bilang isang pinagkakatiwalaang kasosyo sa teknolohiya sa advanced semiconductor packaging at precision component manufacturing.