
小薄晶片頂針組優化案例
目標提升取片良率至99%
在半導體封裝製程中,特別是SiP(System-in-Package)與先進封裝技術(Advanced Packaging),對於小尺寸與超薄晶片(Thin Chip Handling)的取片穩定性要求日益提升。傳統頂針組(Ejector Pin Assembly)設計多採用鋁材,已無法滿足Die Bond取片精度與高良率需求,導致晶片破裂與掉落問題頻繁發生。
製程痛點與工程挑戰
在高精密半導體封裝製程中,Die Bond 製程對定位精度、表面品質與零件穩定性要求極高,但傳統製程設備與零組件常面臨多項工程挑戰。例如 Die Bond 取片良率僅約95%,低於先進封裝製程需求;超薄晶片(0.05mm)在取片與貼合過程中,容易因應力集中產生破片或裂痕問題。此外,傳統鋁材頂針組平面度不足(約5μm),導致晶片支撐不均,影響貼合穩定性。過高的表面粗糙度(Ra 1.6μm)也容易造成晶片刮傷與定位偏移。同時,微細鑽孔精度與真圓度不足(20μm),以及頂針尺寸過大造成干涉問題,皆會影響微小晶片的取放精度與封裝良率,難以滿足高階半導體與先進封裝製程需求。
解決方案:
為解決高精密半導體封裝製程中的取片穩定性與微小晶片加工問題,我們導入異材結合頂針組(Hybrid Ejector Pin Design)技術,採用鎢鋼(Tungsten Carbide)與不鏽鋼(Stainless Steel)複合設計,大幅提升頂針組的硬度、耐磨耗性與整體結構穩定性,同時突破傳統鋁材在強度與加工精度上的限制,有效降低長時間使用後的變形與磨耗問題。
此外,透過高精度研磨加工技術,可將頂針組平面度控制於 <2μm、表面粗糙度降低至 Ra <0.65μm,提供更穩定且均勻的晶片支撐能力,特別適用於 0.05mm 超薄晶片與高良率 Die Bond 取片製程,有效降低破片與晶片偏移風險。
在微細加工方面,我們導入高精度微細孔加工技術,孔徑可達 Ø0.21mm、真圓度控制於 <10μm,並實現 SR0.15mm 微小頂針尺寸設計,可支援微小晶片、高密度封裝與先進半導體製程需求,進一步提升取片精度與封裝良率。
製程驗證(Process Validation):
● 測試場域:台灣知名A封裝廠
● 測試條件:40,000次 Die Pick & Place循環
● 適用產品:薄晶片(Thin Die)
測試成果:
● 目標:取片良率提升至 99%以上(High Yield Semiconductor Process)
● 大幅降低晶片破裂(Chip Cracking Reduction)
● 提升Die Bond製程穩定性
客戶效益:
降低成本與交期
● 目標:成本降低25%
● 目標:交期縮短50%
提升封裝競爭力
● 支援SiP / 2.5D / 3D封裝
● 適用AI、車用、IoT晶片
國產化關鍵零組件
● 降低進口依賴
● 提升供應鏈穩定性
成功案例總結
本案例成功透過高精密頂針組設計(Ejector Pin Design)與微細加工技術(Precision Machining),有效解決半導體薄晶片取片良率問題(Thin Chip Handling Yield Improvement),並實現高良率(>99%)與低成本的最佳化解決方案。
展暘透過高精度加工、異材整合與先進封裝製程經驗,持續協助客戶突破薄晶片與高密度封裝中的技術瓶頸,成為半導體先進封裝與精密零組件領域的重要技術夥伴。