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封装专栏|Small die作业能力优化

孙涛 IC流片封装测试 2021-08-06


01

选定理由


  • 目前随着芯片行业不断发展,芯片越来越小,Die size

    在(0.2X0.2mm~1.0X1.0mm)的芯片产品也越来越普遍。

  • 对Die bond工序而言,因Normal die的作业参数及条件无法满足Small die作业能力需求,从而造成机台频繁报警,造成OEE缺失。


02

目前现状


OEE Chart


03

原因分析



04

评估与执行


Small die产品Die Size:0.30X0.30~1.0X1.0,芯片尺寸偏小。Small Die按照normal产品PR Teach,芯片成像模糊,芯片识别不良,Wafer步进失准,机台频繁报警,易导致跳Die及Wrong Pitch问题的发生。


  • 定义Wafer PR灯光识别Range:以芯片搜寻范围为9宫格为最佳,Alignment设定为street matching,Coaxial lighting Range:50~100;Ring lighting:0。



Small die产品使用的100mm顶针冒表面凹槽较大,作业过程中吸扯胶膜问题严重,周边邻近芯片受力倾斜,Current Chip picked,镜头搜寻Next Chip,因倾斜未及时复原导致PR识别NG。



  • 采购50mm顶针冒,改良顶针冒作业平面真空槽,在满足吸真空的情况下改善吸扯胶膜异常。


平面度OK


针对Small die DAF产品吸嘴在高温及长期循环作业中(使用寿命内)将发生软化现象,导致抛Die、吸不起Die、上片不稳等诸多问题。


Small die产品芯片尺寸<0.5mmX0.5mm,只有RT-014-014一种型号使用,不能Cover其他芯片尺寸。



  • 与PE Co-work,定义Small die产品需采购平面耐高温吸嘴,并规范在线使用寿命为2天。

  • 定义Flat Rubber Tip Select Rule 。




上片不稳机况修机时间较长且效率较低。

收集机台报修记录,上片不稳(含抛Die、上片不稳)报修次数频繁,影响机台正常作业。



  • 定义上片不稳维修TWI,并安排供应商及工程师培训技术员修机手法。




Small die产品经上片动作使die与框架黏合,对机台上片Bond Force精度要求较高。



  • 使用Bond Force校正仪器对ESEC机台进行校正;对校正后的机台使用试机料Test Run,确保各机台Bond Force精度无差异。



Normal产品可采用摆列上片测高模式,以确保每颗芯片上片高度准确无异常;

Small die产品上片测高过程中因轨道Heating作用导致吸嘴软化(为确保上片高度的准确性,不能关闭加热) ,随逐颗测高过程实际高度与标准高度偏差过大,从而引发飞Die、Die倾斜。



  • Small die产品采用单一点测高&单点上片高度Offset补偿模式。(并可Cover轨道平面度差异导致测高异常。




05

效果确认


经过参数,方法,tooling改良后(Small die产品量开始稳定)




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