การเชื่อมได (Die Bonding) คืออะไร? ขั้นตอนสำคัญแรกในการบรรจุภัณฑ์ไอซี

June 10, 2026

ประสบการณ์กว่า 12 ปีในด้านการเชื่อมชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ (Die Bonding), การเชื่อมลวด (Wire Bonding), การขึ้นรูป (Molding) และระบบอัตโนมัติในการบรรจุภัณฑ์ IC มุ่งเน้นการช่วยเหลือผู้ผลิตในการปรับปรุงผลผลิตด้านการบรรจุภัณฑ์และประสิทธิภาพการผลิต

เดวิด เฉิน - ที่ปรึกษาด้านเทคนิค | โซลูชันด้านบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์

การเชื่อมไดการยึดชิป หรือที่รู้จักกันในชื่อ การติดตั้งชิป หรือการเชื่อมชิป เป็นกระบวนการแรกที่สำคัญที่สุดและจำเป็นที่สุดในการบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ กล่าวโดยง่ายคือ เป็นกระบวนการติดตั้งชิปเซมิคอนดักเตอร์อย่างแม่นยำ แน่นหนา และมั่นคงลงบนโครงตะกั่ว ซับสเตรต ฐานบรรจุภัณฑ์ หรือตัวรองรับระดับเวเฟอร์

กล่าวได้ว่า เช่นเดียวกับบ้านที่ต้องการรากฐานที่มั่นคง การบรรจุภัณฑ์ IC ก็ต้องการการยึดติดชิ้นส่วนที่เชื่อถือได้เช่นกัน ข้อบกพร่องใดๆ ในการยึดติดชิ้นส่วนจะส่งผลโดยตรงต่อการเชื่อมต่อสายไฟ การขึ้นรูป การทดสอบ และความน่าเชื่อถือในระยะยาว

บทบาทของการเชื่อมประสานชิ้นส่วน (Die Bonding) ในบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์

ขั้นตอนการบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์มาตรฐาน: การเจียรเวเฟอร์ → การตัดเวเฟอร์ → การเชื่อมได → การเชื่อมต่อลวด → การขึ้นรูป → การตัดแต่งและขึ้นรูป → การชุบ → การทดสอบ → การติดเทป

เห็นได้ชัดว่า การเชื่อมติดชิ้นส่วน (die bonding) เป็นขั้นตอนแรกหลังจากที่ชิปเข้าสู่กระบวนการบรรจุภัณฑ์

หน้าที่หลักสามประการของการเชื่อมได (Die Bonding)

1. การตรึงด้วยกลไก

แม่พิมพ์ถูกยึดแน่นเพื่อป้องกันการเลื่อน การบิดเบี้ยว การลอก หรือการแตกร้าวในระหว่างการเชื่อมต่อสายไฟ การอบแห้ง การขึ้นรูป และการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

2. เส้นทางการระบายความร้อน

ชิปจะสร้างความร้อนระหว่างการทำงาน และชั้นยึดชิปทำหน้าที่เป็นช่องทางระบายความร้อนหลัก การระบายความร้อนที่ไม่ดีจะนำไปสู่ความร้อนสูงเกินไป อายุการใช้งานสั้นลง และความล้มเหลวอย่างกะทันหัน อุปกรณ์กำลังสูง IGBT และชิปสำหรับยานยนต์มีความต้องการค่าการนำความร้อนสูงมาก

3. การเชื่อมต่อทางไฟฟ้า

กาวนำไฟฟ้า โลหะผสมยูเทคติก และตะกั่วบัดกรี ให้การนำไฟฟ้าหรือการต่อลงดิน ช่วยเพิ่มเสถียรภาพของวงจรและลดการรบกวนจากสัญญาณรบกวน

เทคโนโลยีการเชื่อมชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์หลัก 4 แบบ (เปรียบเทียบอย่างละเอียด)

เทคโนโลยี	หลักการสำคัญ	ข้อดี	ข้อจำกัด	การใช้งานทั่วไป
การยึดติดด้วยอีพ็อกซี่/กาวเงิน	การยึดติดด้วยกาวนำไฟฟ้า/ฉนวน	ต้นทุนต่ำ กระบวนการง่าย ใช้งานได้กับอุปกรณ์หลากหลาย	การนำความร้อนปานกลาง การแข็งตัวช้า	หลอด LED, ทรานซิสเตอร์, ไอซีมาตรฐาน, อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค
การยึดติดชิ้นส่วนแบบยูเทคติก	การหลอมและการเชื่อมโลหะผสม AuSn	มีค่าการนำความร้อนสูงมาก ความน่าเชื่อถือสูง ทนต่ออุณหภูมิสูง	ต้นทุนอุปกรณ์สูง กระบวนการเข้มงวด	ยานยนต์, ไอซีพลังงาน, ไดโอดเลเซอร์, อุปกรณ์ RF
การบัดกรีชิ้นส่วน	การเชื่อมประสานด้วยตะกั่วบัดกรีอุณหภูมิสูง/แผ่นโลหะ	มีความแข็งแรงสูง ทนต่อแรงสั่นสะเทือน ทนทาน	กระบวนการซับซ้อน ช่วงอุณหภูมิแคบ	IGBT, โมดูลกำลังสูง, อุปกรณ์แรงดันสูง
การเชื่อมประสานด้วยความร้อนสุญญากาศ	การบูรณาการสุญญากาศ + ความร้อน + ความดัน	ปราศจากช่องว่าง มีความสม่ำเสมอสูง และมีความแม่นยำสูง	ต้นทุนสูง ประสิทธิภาพต่ำ	อุปกรณ์ MEMS, อุปกรณ์ทางแสง, เซ็นเซอร์ความแม่นยำสูง

eutectic bonding process

ตัวชี้วัดคุณภาพที่สำคัญของการเชื่อมได

1. ความแม่นยำของตำแหน่ง

การวางตำแหน่งชิปที่ไม่ถูกต้องส่งผลให้การเชื่อมต่อสายไฟล้มเหลว

2. ความแข็งแรงในการยึดติด (แรงเฉือน)

ความแข็งแรงไม่เพียงพอทำให้เกิดการลอกล่อนหลังจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

3. อัตราช่องว่าง

ช่องว่างที่มากขึ้น = การระบายความร้อนที่แย่ลง = ความเสี่ยงต่อความเสียหายของอุปกรณ์ไฟฟ้าที่สูงขึ้น

4. ความสม่ำเสมอของความหนาของแนวเชื่อม (BLT)

ส่งผลต่อความเรียบของชิป รูปทรงของห่วงลวด และคุณภาพการขึ้นรูป

5. ห้ามเอียง บิดเบี้ยว หรือบิ่น

การเอียงของชิปส่งผลโดยตรงต่อการขาดของสายไฟและการแตกร้าวของบรรจุภัณฑ์

กระบวนการเชื่อมไดอัตโนมัติเต็มรูปแบบ

ขั้นตอนที่ 1: กำลังโหลด

การโหลดเวเฟอร์แบบวงแหวน/เทปสีน้ำเงิน; การป้อนซับสเตรตหรือเฟรมตะกั่วอัตโนมัติ

ขั้นตอนที่ 2: การจัดแนววิสัยทัศน์

ระบบวิชั่นความแม่นยำสูงระบุตำแหน่งเครื่องหมายบนชิ้นส่วนและพื้นผิวสำหรับการจัดแนวในระดับไมครอน

ขั้นตอนที่ 3: การจ่าย / ตะกั่วบัดกรีที่เตรียมไว้ล่วงหน้า

ระบบจ่ายอัตโนมัติสำหรับวางสารละลายเงิน อีพ็อกซีนำไฟฟ้า บัดกรี หรือพรีฟอร์ม AuSn

ขั้นตอนที่ 4: การหยิบแม่พิมพ์

เข็มยกแม่พิมพ์ขึ้น → หัวดูดฝุ่นดูดขึ้นอย่างนุ่มนวล → ป้องกันการบิ่น

ขั้นตอนที่ 5: การวางแม่พิมพ์

แท่นเคลื่อนที่ความแม่นยำสูงวางแม่พิมพ์ได้อย่างแม่นยำด้วยแรงกดที่ควบคุมได้

ขั้นตอนที่ 6: การบ่ม / การยึดติด

อีพ็อกซี่: การอบแห้งด้วยความร้อน
ยูเทคติก: การหลอมเหลวและการแข็งตัวที่อุณหภูมิสูง
การบัดกรี: การเชื่อมแบบรีโฟลว์

ขั้นตอนที่ 7: การขนถ่าย

ส่งต่อไปยังขั้นตอนถัดไป: การเชื่อมต่อสายไฟ

ปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อคุณภาพการยึดติดชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์

1. คุณภาพของกาว/ตะกั่วบัดกรี

ความหนืด ความบริสุทธิ์ อายุการเก็บรักษา และอัตราส่วนการผสม ล้วนส่งผลโดยตรงต่อความแข็งแรงของการยึดติด

2. ปริมาณการจ่ายยา

ปริมาณที่ไม่เพียงพอจะทำให้การยึดเกาะไม่แข็งแรง ปริมาณที่มากเกินไปจะทำให้ของเหลวไหลล้นและแผ่นรองปนเปื้อน

3. ความแม่นยำของอุปกรณ์

ความแม่นยำของระบบการมองเห็น ความสม่ำเสมอของแพลตฟอร์ม การควบคุมหัวฉีด และความเสถียรของแรงดัน

4. โปรไฟล์อุณหภูมิ

การให้ความร้อนเร็วเกินไปทำให้เกิดช่องว่างขนาดใหญ่ การให้ความร้อนน้อยเกินไปทำให้การอบแห้งไม่สมบูรณ์ การให้ความร้อนสูงเกินไปทำให้แม่พิมพ์เสียหาย

5. ความสะอาดของสิ่งแวดล้อม

ฝุ่นละออง ความชื้น และการปนเปื้อนของน้ำมัน ทำให้การยึดเกาะไม่ดี เกิดช่องว่าง และความน่าเชื่อถือต่ำ

ข้อบกพร่องร้ายแรงที่เกิดจากการเชื่อมยึดชิ้นส่วนที่ไม่ดี

การเลื่อนของแม่พิมพ์ → การเชื่อมต่อสายไฟล้มเหลว
แรงยึดเกาะต่ำ → การลอกของแม่พิมพ์หลังจากเกิดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน
อัตราห้องว่างสูง → อุปกรณ์ไฟฟ้าเกิดความร้อนสูงเกินไปและไหม้เสียหาย
กาวล้น → การปนเปื้อนของแผ่นรอง → การเชื่อมต่อที่ไม่แข็งแรงและการขาดของสายไฟ
การบิ่นแม่พิมพ์ → การกำจัดทิ้งโดยตรงและผลผลิตต่ำ

ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมมักกล่าวว่า: การยึดติดชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มั่นคงช่วยให้บรรจุภัณฑ์มีความเสถียร การยึดติดชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่ดีจะทำลายกระบวนการทั้งหมด

การเชื่อมประสานชิ้นส่วน (Die bonding) เป็นขั้นตอนพื้นฐานที่สุด สำคัญที่สุด และมีความอ่อนไหวต่อข้อผิดพลาดมากที่สุดในบรรจุภัณฑ์ไอซี ขั้นตอนนี้เป็นตัวกำหนดความเสถียรทางกล ประสิทธิภาพทางความร้อน ความน่าเชื่อถือ และผลผลิตสุดท้าย ไม่ว่าจะเป็นสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค ชิปยานยนต์ อุปกรณ์ไฟฟ้า โมดูลสื่อสารทางแสง หรือเซ็นเซอร์ MEMS ก็ตาม เครื่องเชื่อมไดความแม่นยำสูง เป็นอุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับห้องปฏิบัติการ สายการผลิตนำร่อง และการผลิตจำนวนมาก

แท็กยอดนิยม :

การเชื่อมได (Die Bonding) คืออะไร? ขั้นตอนสำคัญแรกในการบรรจุภัณฑ์ไอซี

บทบาทของการเชื่อมประสานชิ้นส่วน (Die Bonding) ในบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์

หน้าที่หลักสามประการของการเชื่อมได (Die Bonding)

เทคโนโลยีการเชื่อมชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์หลัก 4 แบบ (เปรียบเทียบอย่างละเอียด)

ตัวชี้วัดคุณภาพที่สำคัญของการเชื่อมได

กระบวนการเชื่อมไดอัตโนมัติเต็มรูปแบบ

ปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อคุณภาพการยึดติดชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์

ข้อบกพร่องร้ายแรงที่เกิดจากการเชื่อมยึดชิ้นส่วนที่ไม่ดี

การเชื่อมได

การเชื่อมไดเซมิคอนดักเตอร์

เครื่องติดแม่พิมพ์

กระบวนการยึดแม่พิมพ์ด้วยอีพ็อกซี่

วัสดุยึดแม่พิมพ์

อุปกรณ์ยึดชิ้นส่วน