บล็อก

การติดชิ้นส่วนและการเชื่อมต่อสายไฟทำหน้าที่สองอย่างที่แตกต่างกันแต่เกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิดในกระบวนการบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์แบบดั้งเดิม การยึดชิ้นส่วนเซมิคอนดักเตอร์ (Die attach) เป็นการยึดชิ้นส่วนเซมิคอนดักเตอร์เข้ากับโครงตะกั่ว (lead frame), แผ่นรองรับ (substrate), ฐานบรรจุภัณฑ์ (package base) หรือแผ่นกระจายความร้อน (heat spreader) จากนั้นการเชื่อมต่อด้วยลวด (Wire bonding) จะสร้างการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าขึ้นระหว่างแผ่นรองชิ้นส่วนเซมิคอนดักเตอร์ (die pads) กับตะกั่วในบรรจุภัณฑ์หรือลายวงจรบนแผ่นรองรับ กล่าวโดยง่าย การยึดชิ้นส่วนเซมิคอนดักเตอร์เป็นการสร้างฐานทางกายภาพ ในขณะที่การเชื่อมต่อด้วยลวดเป็นการสร้างเส้นทางไฟฟ้า การเข้าใจความแตกต่างเป็นสิ่งสำคัญเมื่อประเมินกระบวนการบรรจุภัณฑ์ วินิจฉัยข้อบกพร่องในการประกอบ หรือเลือกอุปกรณ์สำหรับการเชื่อมชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์และการเชื่อมลวด บทความนี้จะเปรียบเทียบหน้าที่ วัสดุ ลำดับขั้นตอน ตัวชี้วัดคุณภาพ และข้อกำหนดของอุปกรณ์ทั้งสองประเภท  1. การยึดแม่พิมพ์คืออะไร?การติดชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ (Die attach) หรือที่เรียกว่าการเชื่อมชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ (Die bonding) หรือการติดตั้งชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ (Die mounting) คือกระบวนการวางและเชื่อมชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่แยกออกจากกันอย่างแม่นยำลงบนตัวรองรับ โดยขึ้นอยู่กับการออกแบบบรรจุภัณฑ์ ตัวรองรับอาจเป็นแผ่นตะกั่ว (lead frame) วัสดุเซรามิกหรือวัสดุอินทรีย์ ฐานบรรจุภัณฑ์ หรือแผ่นระบายความร้อนในแพ็คเกจเชื่อมต่อสายไฟแบบหงายหน้าตามปกติ การยึดชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ (die attach) มักจะเสร็จสิ้นก่อนการเชื่อมต่อสายไฟ วัสดุและกระบวนการยึดที่เลือกใช้จะต้องยึดชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ให้อยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง พร้อมทั้งต้องตรงตามข้อกำหนดด้านความร้อน ไฟฟ้า และความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ด้วย หน้าที่หลักของอุปกรณ์ยึดแม่พิมพ์การรองรับเชิงกล ชั้นยึดเกาะนี้จะช่วยป้องกันไม่ให้แม่พิมพ์เลื่อน เอียง ยกตัว หรือแยกออกจากกันในระหว่างกระบวนการต่างๆ ในภายหลัง เช่น การอบแห้ง การเชื่อมต่อสายไฟ การขึ้นรูป และการทดสอบการจัดการความร้อน ชั้นยึดติดสามารถเป็นเส้นทางถ่ายเทความร้อนจากชิปไปยังโครงสร้างของบรรจุภัณฑ์ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าและชิ้นส่วนอื่นๆ ที่สร้างความร้อนเชื่อมต่อไฟฟ้าเมื่อจำเป็น อีพ็อกซีนำไฟฟ้า บัดกรี โลหะผสมยูเทคติก และวัสดุเผาผนึก อาจทำหน้าที่เป็นตัวนำลงดินหรือตัวนำกระแสไฟฟ้าผ่านด้านหลังของชิป ขึ้นอยู่กับการออกแบบอุปกรณ์ วิธีการยึดแม่พิมพ์ทั่วไปการยึดติดด้วยอีพ็อกซี่หรืออีพ็อกซี่ผสมเงินการเชื่อมประสานแบบยูเทคติก รวมถึงกระบวนการ AuSnการยึดติดชิ้นส่วนด้วยการบัดกรีอ่อนการเผาผนึกโดยใช้แรงดันช่วยหรือแบบไม่ใช้แรงดัน สำหรับการใช้งานในอุปกรณ์ไฟฟ้าบางประเภท อุปกรณ์ยึดแม่พิมพ์ทั่วไปอุปกรณ์ยึดแม่พิมพ์ อาจรวมถึงเครื่องเชื่อมชิ้นส่วนอัตโนมัติ, เครื่องเชื่อมชิ้นส่วนแบบยูเทคติก, ระบบจ่ายกาว, ระบบเชื่อมชิ้นส่วนด้วยการบัดกรี และระบบการเผาผนึก ปัจจัยสำคัญในการเลือก ได้แก่ ความแม่นยำในการวางตำแหน่ง ขนาดและความหนาของชิ้นส่วน วัสดุที่ใช้ในการเชื่อม การควบคุมอุณหภูมิและแรง การจัดการพื้นผิว การจัดแนวด้วยระบบวิชั่น และกำลังการผลิตที่ต้องการ   2. การเชื่อมต่อสายไฟคืออะไร?การเชื่อมต่อด้วยลวด (Wire bonding) เป็นกระบวนการเชื่อมต่อที่ใช้ลวดโลหะเส้นเล็กหรือริบบิ้นเชื่อมต่อแผ่นเชื่อมต่อ (bond pads) บนชิปเซมิคอนดักเตอร์เข้ากับขั้วไฟฟ้าหรือลายนำไฟฟ้าบนพื้นผิวของตัวบรรจุภัณฑ์ การเชื่อมต่อเหล่านี้จะส่งพลังงานและสัญญาณไฟฟ้าไปมาระหว่างชิปเซมิคอนดักเตอร์กับวงจรภายนอกในบรรจุภัณฑ์ทั่วไปหลายๆ แบบ การเชื่อมต่อสายไฟจะเกิดขึ้นหลังจากติดชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ (die attach) เรียบร้อยแล้ว และขั้นตอนการอบแห้ง การหลอม การทำความสะอาด หรือการเตรียมพื้นผิวที่จำเป็นต่างๆ ได้เสร็จสิ้นลงแล้ว หน้าที่หลักของการเชื่อมต่อสายไฟการเชื่อมต่อทางไฟฟ้า การเชื่อมต่อด้วยลวดจะสร้างเส้นทางนำไฟฟ้าสำหรับการส่งกำลังไฟฟ้า กราวด์ และสัญญาณการสร้างลูปแบบควบคุม ลวดที่เป็นห่วงจะต้องคงความสูง ความยาว ระยะห่าง และรูปทรงตามที่กำหนด โดยไม่สัมผัสกับลวดอื่นๆ พื้นผิวของบรรจุภัณฑ์ หรือส่วนประกอบอื่นๆ ของตัวห่อหุ้มการยึดติดทางโลหะวิทยาที่เชื่อถือได้ การเชื่อมต่อครั้งแรกและครั้งที่สองต้องมีความแข็งแรงและความสม่ำเสมอเพียงพอ โดยต้องหลีกเลี่ยงความเสียหายของแผ่นรอง การเกิดหลุม การเสียรูปมากเกินไป หรือการขาดของลวด วัสดุสายไฟและประเภทการเชื่อมต่อที่ใช้กันทั่วไปลวดทองคำและลวดทองแดงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในงานเชื่อมต่อลูกบอล (ball bonding)ลวดและริบบิ้นอะลูมิเนียมมักใช้ในการเชื่อมแบบลิ่ม (wedge bonding)ลวดและแถบอะลูมิเนียมหรือทองแดงที่มีความหนา ถูกนำมาใช้ในโมดูลเซมิคอนดักเตอร์กำลังและอุปกรณ์กระแสสูง อุปกรณ์เชื่อมต่อสายไฟทั่วไปอุปกรณ์เชื่อมต่อสายไฟ ประกอบด้วยเครื่องเชื่อมลูกบอลอัตโนมัติ เครื่องเชื่อมลิ่ม เครื่องเชื่อมลวดแบบเข้าถึงลึก และเครื่องเชื่อมลวดหนาหรือริบบิ้น ปัจจัยสำคัญในการเลือก ได้แก่ วัสดุและเส้นผ่านศูนย์กลางของลวด ระยะห่างของแผ่นรอง พื้นที่การเชื่อม ความลึกของบรรจุภัณฑ์ ข้อกำหนดของลูป การควบคุมด้วยคลื่นอัลตราโซนิคและแรง ความสามารถในการมองเห็น อัตราการผลิต และฟังก์ชันการตรวจสอบกระบวนการ   3. การติดชิ้นส่วนและการเชื่อมต่อสายไฟมีบทบาทอย่างไรในกระบวนการบรรจุภัณฑ์?กระบวนการผลิตแบบย่อสำหรับแพ็คเกจไอซีแบบต่อสายทั่วไปมีดังนี้:การเจียรด้านหลังเวเฟอร์ → การตัดเวเฟอร์ → การติดชิ้นส่วนได → การอบ/การหลอม/การเผาผนึก → การเตรียมพื้นผิวตามต้องการ → การเชื่อมต่อสายไฟ → การขึ้นรูปหรือการห่อหุ้ม → การตัดแต่งและขึ้นรูป → การทดสอบและการคัดแยกขั้นสุดท้าย *ลำดับที่แน่นอนจะแตกต่างกันไปตามสถาปัตยกรรมของบรรจุภัณฑ์ วัสดุ และข้อกำหนดในการผลิต โครงสร้างบรรจุภัณฑ์ขั้นสูง เช่น ฟลิปชิป คลิปแอกแท็ก ระดับเวเฟอร์ และอื่นๆ อาจใช้กระบวนการเชื่อมต่อที่แตกต่างกัน   4. ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการยึดชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ (Die Attach) และการเชื่อมต่อสายไฟ (Wire Bonding)  รายการเปรียบเทียบไดอะแพตตี้การเชื่อมต่อสายไฟตำแหน่งกระบวนการโดยปกติจะทำก่อนการเชื่อมต่อสายไฟในแพ็คเกจแบบทั่วไปโดยปกติจะเป็นขั้นตอนหลังจากการติดชิ้นส่วนและการดำเนินการขั้นกลางที่จำเป็นวัตถุประสงค์หลักยึดชิ้นส่วนให้แน่นและรองรับข้อกำหนดด้านความร้อนหรือไฟฟ้าเชื่อมต่อแผ่นรองชิปเข้ากับขาแพ็คเกจหรือลายวงจรบนพื้นผิวอินเทอร์เฟซหลักด้านหลังหรือพื้นผิวยึดของชิ้นส่วนกับตัวยึดแผ่นยึดด้านบนเชื่อมต่อกับจุดเชื่อมต่อภายนอกวัสดุทั่วไปอีพ็อกซี, อีพ็อกซีสีเงิน, บัดกรี, โลหะผสมยูเทคติก, วัสดุเผาผนึกลวดหรือริบบิ้นทองคำ ทองแดง หรืออลูมิเนียมตัวชี้วัดคุณภาพที่สำคัญความแม่นยำในการวางตำแหน่ง การเอียงของแม่พิมพ์ ความหนาของแนวเชื่อม ช่องว่าง การยึดเกาะ หรือความแข็งแรงในการเฉือนความแข็งแรงของพันธะ การเสียรูป รูปทรงของห่วง ความต่อเนื่อง ผลลัพธ์จากการดึงหรือเฉือนข้อบกพร่องทั่วไปการเลื่อนของแม่พิมพ์ การเอียงของแม่พิมพ์ การยึดเกาะไม่เพียงพอ การล้น การปนเปื้อน ช่องว่างการเชื่อมต่อที่ไม่แน่น การเชื่อมต่อที่อ่อนแอ การเชื่อมต่อที่หลุด สายไฟขาด การลัดวงจร วงจรเปิด รูปทรงวงจรที่ไม่ดีอุปกรณ์ทั่วไปเครื่องเชื่อมได, เครื่องเชื่อมยูเทคติก, เครื่องจ่ายสารบัดกรี หรือระบบเผาผนึกเครื่องเชื่อมลูกบอล, เครื่องเชื่อมลิ่ม, เครื่องเชื่อมแบบเข้าถึงลึก, เครื่องเชื่อมลวดหนา   5. คุณภาพการยึดติดของแม่พิมพ์ส่งผลต่อการเชื่อมต่อสายไฟอย่างไร?แม้ว่าทั้งสองกระบวนการจะใช้วัสดุและเครื่องจักรที่แตกต่างกัน แต่การยึดติดของชิ้นส่วนที่ไม่ดีอาจลดความเสถียรของการเชื่อมต่อสายไฟได้ ปฏิกิริยาที่พบบ่อย ได้แก่:การเลื่อนของแม่พิมพ์ แผ่นเชื่อมต่ออาจไม่ตรงกับพิกัดการเชื่อมต่อที่ตั้งโปรแกรมไว้ ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงต่อการเชื่อมต่อที่ไม่ตรงตำแหน่งหรือความล้มเหลวในการจัดแนวการเอียงของแม่พิมพ์หรือความหนาของแนวเชื่อมที่ไม่สม่ำเสมอ การเปลี่ยนแปลงความสูงและความเรียบของแม่พิมพ์อาจส่งผลต่อจุดโฟกัส ความสม่ำเสมอของแรงยึดติด ความสูงของห่วง และระยะห่างของเครื่องมือความแข็งแรงในการยึดติดไม่เพียงพอ แม่พิมพ์อาจเคลื่อนที่ภายใต้แรงยึดติดหรือพลังงานอัลตราโซนิก ส่งผลให้เกิดการยึดติดที่ไม่มั่นคงหรืออ่อนแอกาวล้นหรือพื้นผิวปนเปื้อน การปนเปื้อนบริเวณใกล้เคียงกับแผ่นรองรับอาจขัดขวางการยึดติดทางโลหะวิทยาที่เหมาะสม และทำให้เกิดการยึดติดที่ไม่แน่นหรือการหลุดลอกได้การเกิดช่องว่างหรือการบิดเบี้ยวมากเกินไป สภาวะเหล่านี้อาจทำให้เสถียรภาพทางความร้อนหรือทางกลลดลง และส่งผลให้ช่วงการทำงานของกระบวนการเชื่อมต่อสายไฟแคบลงโดยทางอ้อม ด้วยเหตุนี้ จึงควรตรวจสอบตำแหน่งของแม่พิมพ์ ความเรียบ การยึดเกาะ ความสะอาด และสภาวะการอบแห้งก่อนเริ่มการเชื่อมต่อสายไฟ การควบคุมต้นทางที่เสถียรจะช่วยลดปริมาณการชดเชยที่จำเป็นในขั้นตอนการเชื่อมต่อสายไฟ   6. บทสรุปความแตกต่างหลักระหว่างการยึดชิป (die attach) และการเชื่อมต่อด้วยลวด (wire bonding) นั้นตรงไปตรงมา: การยึดชิปเป็นการยึดชิปเซมิคอนดักเตอร์ ในขณะที่การเชื่อมต่อด้วยลวดเป็นการเชื่อมต่อชิปเข้ากับตัวบรรจุภัณฑ์ทางไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม การบรรจุภัณฑ์ที่เชื่อถือได้นั้นขึ้นอยู่กับมากกว่าแค่การทำสองขั้นตอนให้ถูกต้องตามลำดับ ความแม่นยำในการวางตำแหน่ง ความเข้ากันได้ของวัสดุ ความสะอาดของพื้นผิว ความแข็งแรงของพันธะ การควบคุมวงจร พฤติกรรมทางความร้อน และความเสถียรของอุปกรณ์ ล้วนส่งผลต่อผลผลิตขั้นสุดท้ายและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ ไฮร์นัส จัดจำหน่ายอุปกรณ์เชื่อมต่อชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ (Die Bonding Equipment) และอุปกรณ์เชื่อมต่อสายไฟ (Wire Bonding Equipment) สำหรับการบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ อุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์กำลังไฟฟ้า MEMS วงจรไฮบริด และงานประกอบอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง สำหรับบรรจุภัณฑ์หรือกระบวนการผลิตใหม่ ติดต่อทีมวิศวกรของเรา โดยพิจารณาจากข้อกำหนดด้านแม่พิมพ์ วัสดุตั้งต้น วัสดุ ความแม่นยำ และกำลังการผลิต เพื่อประเมินการกำหนดค่าอุปกรณ์ที่เหมาะสม   คำถามที่พบบ่อยการติดชิ้นส่วนด้วยกาว (Die Attach) เหมือนกับการเชื่อมชิ้นส่วนด้วยโลหะ (Die Bonding) หรือไม่? ในบริบทการประกอบเซมิคอนดักเตอร์ส่วนใหญ่ คำศัพท์ทั้งสองคำนี้ใช้แทนกันได้ “การติดชิ้นส่วน” (Die attach) เน้นที่กระบวนการ ในขณะที่ “การเชื่อมชิ้นส่วน” (Die bonder) มักหมายถึงอุปกรณ์ที่ใช้ในการวางและเชื่อมชิ้นส่วนการเชื่อมต่อสายไฟต้องทำทันทีหลังจากติดชิ้นส่วนไดคัทเสร็จเสมอหรือไม่? ไม่จำเป็นเสมอไป อาจต้องมีขั้นตอนการอบแห้ง การหลอม การเผาผนึก การทำความสะอาดด้วยพลาสมา หรือการตรวจสอบระหว่างขั้นตอนเหล่านั้น อย่างไรก็ตาม ต้องยึดชิ้นส่วนให้แน่นก่อนจึงจะสามารถทำการเชื่อมต่อสายไฟแบบปกติโดยหงายหน้าขึ้นได้การเชื่อมต่อด้วยลวดสามารถใช้แทนการยึดชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ได้หรือไม่? ไม่ พวกมันมีหน้าที่แตกต่างกันในแพ็คเกจแบบต่อสายแบบดั้งเดิม สถาปัตยกรรมทางเลือกอื่นๆ เช่น ฟลิปชิปหรือการเชื่อมต่อด้วยคลิปทองแดง อาจเข้ามาแทนที่การต่อสาย หรือรวมการยึดและการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าเข้าด้วยกันในรูปแบบที่แตกต่างออกไปข้อมูลใดบ้างที่จำเป็นต้องทราบก่อนเลือกอุปกรณ์? ระบุขนาดของแม่พิมพ์และวัสดุรองรับ โครงสร้างของบรรจุภัณฑ์ วัสดุเชื่อมต่อ ความแม่นยำที่ต้องการ ข้อกำหนดของลวดหรือริบบิ้น อุณหภูมิและแรงกดที่ต้องการในกระบวนการ กำลังการผลิตที่คาดหวัง และระดับการทำงานอัตโนมัติ

การเชื่อมต่อด้วยลวด (Wire bonding) เป็นหนึ่งในกระบวนการเชื่อมต่อที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในการบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ กระบวนการนี้สร้างเส้นทางไฟฟ้าเชื่อมระหว่างชิ้นส่วนเซมิคอนดักเตอร์กับโครงตะกั่ว (lead frame) แผ่นรองรับ (substrate) หรือขั้วต่อของบรรจุภัณฑ์ หากการเชื่อมต่อ วงจรลวด หรือโครงสร้างบรรจุภัณฑ์โดยรอบไม่ได้รับการควบคุมอย่างเหมาะสม อาจเกิดข้อบกพร่องขึ้นได้ในระหว่างการผลิต การทดสอบความน่าเชื่อถือ หรือการใช้งานภาคสนาม แพ็คเกจที่ล้มเหลวหลังจากทำการเชื่อมต่อด้วยลวดไม่ได้หมายความว่าปัญหาเกิดจากอุปกรณ์เพียงอย่างเดียวเสมอไป สาเหตุที่แท้จริงอาจเกี่ยวข้องกับสภาพพื้นผิว การเคลือบโลหะบนแผ่นรอง ลวดเชื่อมต่อ พารามิเตอร์ของกระบวนการ เครื่องมือ การรองรับวัสดุ หรือความเครียดของบรรจุภัณฑ์ในภายหลัง ดังนั้น การระบุรูปแบบความล้มเหลวที่แท้จริงจึงเป็นขั้นตอนแรกสู่การแก้ไขที่มีประสิทธิภาพ 1. สาเหตุทั่วไปของความล้มเหลวในการเชื่อมต่อสายไฟการยกเลิกพันธบัตรหรือการเปิดพันธบัตรการหลุดลอกของพันธะเกิดขึ้นเมื่อพันธะลูกบอลหรือพันธะตะเข็บแยกออกจากแผ่นรอง เฟรมตะกั่ว หรือพื้นผิว สามารถตรวจพบได้ทันทีโดยการทดสอบทางไฟฟ้า การทดสอบแรงดึงสายไฟ หรือการตรวจสอบด้วยสายตา แต่พันธะที่ไม่สมบูรณ์อาจพัฒนาไปเป็นวงจรขาดตอนหรือวงจรเปิดได้หลังจากได้รับความเครียดจากความร้อนหรือแรงทางกล ส้นเท้าแตกและลวดหักส่วนที่เรียกว่า "ส้น" คือบริเวณรอยต่อระหว่างลวดที่ยึดติดและลวดส่วนที่เป็นอิสระ การเสียรูปมากเกินไป รูปทรงของห่วงที่ไม่เหมาะสม รูปทรงของเครื่องมือ การงอซ้ำๆ หรือการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ อาจทำให้เกิดรอยแตกในบริเวณนี้ได้ รอยแตกที่ส้นอาจขยายตัวจนกระทั่งลวดขาดวงจรไฟฟ้า ความเสียหายจากการเกิดหลุมบ่อหรือการเคลือบโลหะบนแผ่นรองแรงยึดติดที่มากเกินไปหรือพลังงานอัลตราโซนิกที่มากเกินไปอาจทำให้แผ่นยึดติด ฉนวน หรือโครงสร้างซิลิคอนที่อยู่ด้านล่างเสียหายได้ ผลที่เกิดขึ้นโดยทั่วไป ได้แก่ แผ่นยึดติดหลุดลอก การกระเด็นของอะลูมิเนียม การเกิดหลุมใต้แผ่นยึดติด หรือการแตกร้าวของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ความเสียหายเหล่านี้อาจมองไม่เห็นจากพื้นผิวด้านบนเสมอไป และอาจต้องใช้การวิเคราะห์ภาคตัดขวางหรือการวิเคราะห์ด้วยคลื่นเสียง ข้อบกพร่องในการขึ้นรูปของลูกบอล ตะเข็บ และหางสภาวะการดับเปลวไฟทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่เสถียร สายไฟปนเปื้อน ท่อแคปิลลารีสึกหรอ หรือพารามิเตอร์ที่ไม่ถูกต้อง อาจทำให้เกิดลูกบอลอากาศอิสระที่ผิดรูป การเชื่อมต่อลูกบอลที่ไม่ตรงกลาง การเชื่อมต่อตะเข็บที่อ่อนแอ หางสั้น หรือการไม่ติดแน่น ข้อบกพร่องเหล่านี้ลดความสม่ำเสมอของกระบวนการและอาจเพิ่มความเสี่ยงในการแก้ไขงานหรือการรั่วไหล การเสียรูปของวงจรและการลัดวงจรของสายไฟความสูงของลูป ระยะห่าง หรือทิศทางของลูปที่ไม่ถูกต้อง อาจทำให้สายไฟที่อยู่ติดกันสัมผัสกัน หรือสัมผัสกับตัวบรรจุภัณฑ์ ขอบแม่พิมพ์ หรือสารประกอบในแม่พิมพ์ได้ การโค้งงอของสายไฟระหว่างการขึ้นรูปก็เป็นอีกสาเหตุหนึ่งที่อาจทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจร โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับสายไฟที่ยาวหรือบาง   2. สาเหตุหลักของความล้มเหลวในการเชื่อมต่อสายไฟการปนเปื้อนและการเกิดออกซิเดชันของพื้นผิวสารตกค้างอินทรีย์ ฝุ่นละออง รอยนิ้วมือ การปนเปื้อนของซิลิโคน และออกไซด์บนพื้นผิว สามารถลดพื้นที่การยึดเกาะที่มีประสิทธิภาพและป้องกันการสัมผัสระหว่างพื้นผิวที่เสถียรได้ การปนเปื้อนอาจมาจากวัสดุที่เข้ามา การติดชิ้นส่วน การทำความสะอาด การจัดเก็บ การจัดการ หรือกระบวนการใกล้เคียง เนื่องจากแม้แต่แผ่นรองที่ดูสะอาดตา ก็อาจมีการปนเปื้อนในระดับโมเลกุล การควบคุมกระบวนการจึงน่าเชื่อถือมากกว่าการตรวจสอบด้วยสายตาเพียงอย่างเดียว หน้าต่างกระบวนการยึดติดที่ไม่เสถียรหรือไม่ถูกต้องพลังงานอัลตราโซนิก แรงยึดติด เวลาในการยึดติด และอุณหภูมิของแท่นวางทำงานร่วมกัน การป้อนพลังงานไม่เพียงพออาจทำให้พื้นที่การยึดติดมีขนาดเล็กและเกิดการเชื่อมต่อที่ไม่แข็งแรง การป้อนพลังงานมากเกินไปอาจทำให้ลวดเสียรูปมากเกินไป ทำลายชั้นโลหะของแผ่นรอง เกิดรอยแตกที่ฐาน หรือทำให้เกิดหลุมบ่อ การตั้งค่าที่เหมาะสมที่สุดขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางและวัสดุของลวด องค์ประกอบของแผ่นรอง การรองรับบรรจุภัณฑ์ รูปทรงของเครื่องมือ และสภาพของอุปกรณ์ ความเข้ากันได้ของวัสดุสายไฟและแผ่นรองลวดทองคำ ทองแดง ทองแดงเคลือบแพลเลเดียม เงิน และอลูมิเนียม มีความแตกต่างกันในด้านความแข็ง พฤติกรรมการเกิดออกซิเดชัน และการเกิดสารประกอบโลหะระหว่างกัน ตัวอย่างเช่น ลวดทองแดงโดยทั่วไปต้องการช่วงการทำงานที่แคบกว่า เนื่องจากมีความแข็งกว่าทองคำและสามารถสร้างแรงกดดันต่อโครงสร้างแผ่นรองได้มากกว่า ความหนา ความสม่ำเสมอ และสภาวะการจัดเก็บของผิวเคลือบแผ่นรองก็มีผลต่อความสามารถในการยึดติดและความน่าเชื่อถือในระยะยาวเช่นกัน สภาพของเส้นเลือดฝอย ลิ่ม และอุปกรณ์ท่อแคปิลลารีหรือลิ่มที่สึกหรอ บิ่น หรือปนเปื้อน อาจทำให้รูปร่างของพันธะและสภาวะแรงเสียดทานเปลี่ยนแปลงไปได้ ความแปรปรวนในประสิทธิภาพของตัวแปลงสัญญาณอัลตราโซนิก การสอบเทียบหัวเชื่อม แคลมป์ลวด ความเสถียรของ EFO อุณหภูมิของฮีตเตอร์ หรือการควบคุมแกน Z ก็อาจทำให้ผลลัพธ์ไม่สม่ำเสมอได้เช่นกัน ควรจัดการอายุการใช้งานของเครื่องมือโดยพิจารณาจากจำนวนการเชื่อมที่จำกัดและแนวโน้มคุณภาพมากกว่าพิจารณาจากลักษณะภายนอกเพียงอย่างเดียว ความไม่สอดคล้องกันระหว่างความเค้นทางความร้อนเชิงกลและสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (CTE)ความไม่ตรงกันของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (CTE) ระหว่างชิป สายไฟ แผ่นรอง และวัสดุขึ้นรูป ก่อให้เกิดความเครียดทางความร้อนเชิงกลระหว่างการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ลักษณะการเกิดความเครียดแบบวัฏจักรนี้ นำไปสู่ความล้มเหลวจากความล้าทางความร้อน – รอยแตกจะเริ่มปรากฏและขยายตัว จนในที่สุดจะทำให้สัญญาณเสื่อมคุณภาพหรือเกิดวงจรเปิด ในการทดสอบการเปลี่ยนแปลงกำลังไฟและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ การหลุดลอกของจุดเชื่อมต่อสายไฟเป็นโหมดความล้มเหลวที่สำคัญซึ่งจำกัดอายุการใช้งาน  3. วิธีปรับปรุงความน่าเชื่อถือของการเชื่อมต่อสายไฟการควบคุมความสะอาดของพื้นผิวกำหนดข้อกำหนดสำหรับการจัดการ การจัดเก็บ และการทำความสะอาดสำหรับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ (die) เฟรมตะกั่ว (lead frames) และวัสดุรองรับ (substrate) การทำความสะอาดด้วยพลาสมา การทำความสะอาดด้วยพลาสมาสามารถกำจัดสารตกค้างอินทรีย์หลายชนิดและกระตุ้นพื้นผิวที่เลือกก่อนการยึดติดได้ แต่ควรตรวจสอบชนิดของก๊าซ กำลังไฟ เวลาในการรักษา และความเข้ากันได้ของวัสดุ การทำความสะอาดมากเกินไปอาจทำให้พื้นผิวที่บอบบางเปลี่ยนแปลงได้ ดังนั้นการทำความสะอาดด้วยพลาสมาควรเป็นกระบวนการที่ควบคุมได้ ไม่ใช่การตั้งค่าแบบทั่วไป กำหนดช่วงเวลาการตรวจสอบกระบวนการใช้การทดลองที่ออกแบบมาเพื่อประเมินพลังงาน แรง เวลา และอุณหภูมิของคลื่นอัลตราโซนิคไปพร้อมกัน สูตรที่เลือกควรให้ความแข็งแรงในการดึงหรือเฉือนที่ยอมรับได้ รูปทรงการยึดติดที่เสถียร และไม่มีความเสียหายต่อแผ่นรองภายใต้ความแปรผันของวัสดุและอุปกรณ์ที่คาดการณ์ไว้ โดยทั่วไปแล้วกระบวนการที่อยู่ตรงกลางของช่วงการทำงานจะมีความแข็งแกร่งกว่าสูตรที่ทำงานใกล้ขีดจำกัดของข้อบกพร่อง บำรุงรักษาและปรับเทียบเครื่องเชื่อมลวดตรวจสอบท่อแคปิลลารี ลิ่ม แคลมป์ลวด ส่วนประกอบ EFO และตัวแปลงสัญญาณอัลตราโซนิกเป็นระยะๆ ตรวจสอบแรงยึดติด อุณหภูมิของแท่นวาง ความแม่นยำในการวางตำแหน่ง และประสิทธิภาพของอัลตราโซนิก บันทึกการบำรุงรักษาเชิงป้องกันควรเชื่อมโยงกับแนวโน้มของข้อบกพร่องเพื่อระบุการเปลี่ยนแปลงทีละน้อยก่อนที่จะทำให้ผลผลิตลดลง เสริมสร้างการควบคุมวัสดุขาเข้าให้เข้มงวดขึ้นระบุความบริสุทธิ์ของลวด เส้นผ่านศูนย์กลาง คุณสมบัติทางกล การจัดเก็บในม้วน และอายุการใช้งาน ตรวจสอบผิวสัมผัสของแผ่นรอง ความหนาของชั้นโลหะ สภาพของโครงลวด และความสะอาดของวัสดุรองรับ การทดแทนวัสดุควรผ่านการทดสอบการเชื่อมต่อและการตรวจสอบความน่าเชื่อถือ แทนที่จะปล่อยใช้งานโดยพิจารณาจากความเท่าเทียมกันทางมิติเพียงอย่างเดียว ใช้การตรวจสอบระหว่างกระบวนการผลิตและการติดตามทางสถิติผสมผสานภาพหรือ การตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติ โดยใช้การทดสอบแรงดึงลวด แรงเฉือนลูกบอล หรือแรงเฉือนยึดติดตามความเหมาะสม ติดตามขนาดของการยึดติด รูปแบบความเสียหาย ผลการทดสอบแรงดึงหรือแรงเฉือน เหตุการณ์ที่ไม่ติด และการใช้งานเครื่องมือผ่านการควบคุมกระบวนการทางสถิติ การตรวจสอบแนวโน้มมีประสิทธิภาพมากกว่าการพึ่งพาการตรวจสอบผ่าน/ไม่ผ่านขั้นสุดท้ายเพียงอย่างเดียว จับคู่มาตรการแก้ไขกับลักษณะความล้มเหลวอย่าเพิ่มกำลังหรือแรงของคลื่นอัลตราโซนิคโดยอัตโนมัติเมื่อพบว่าการยึดติดไม่แข็งแรง ให้ระบุตำแหน่งและสาเหตุของการยึดติดก่อน อาจใช้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง การจำแนกประเภทความล้มเหลวจากการทดสอบแรงดึง กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกน การตัดขวาง การวิเคราะห์ธาตุ และการถ่ายภาพด้วยคลื่นเสียง ขึ้นอยู่กับลักษณะของข้อบกพร่อง การแก้ไขควรเน้นไปที่กลไกที่ได้รับการยืนยันแล้ว  4. คู่มือการแก้ไขปัญหาอย่างรวดเร็ว  ข้อบกพร่องที่ตรวจพบสาเหตุที่เป็นไปได้รายการตรวจสอบที่แนะนำการยกกระชับ / ไม่ติดแน่นการปนเปื้อน; พื้นที่ยึดติดไม่เพียงพอ; ผิวแผ่นรองไม่เรียบ; เครื่องมือสึกหรอตรวจสอบพื้นผิวที่เกิดการแตกหัก ตรวจสอบการทำความสะอาดและการจัดเก็บ ตรวจสอบเครื่องมือ ตรวจสอบข้อมูลแรงดึง/แรงเฉือน และช่วงกระบวนการรอยแตกที่ส้นรองเท้า / ลวดหักการเสียรูปมากเกินไป; ห่วงที่ไม่เหมาะสม; รูปทรงของเครื่องมือ; ความล้าจากความร้อนตรวจสอบรูปทรงของส้นรองเท้า; ทบทวนโปรแกรมการวนซ้ำและพารามิเตอร์การยึดติด; เปรียบเทียบตัวอย่างก่อนและหลังการใช้งานความเสียหายของแผ่นรอง / การเกิดหลุมแรงมากเกินไปหรือการป้อนคลื่นอัลตราโซนิกมากเกินไป; แผ่นรองรับไม่แข็งแรง; การรองรับไม่เพียงพอการตรวจสอบภาคตัดขวางหรือการตรวจสอบด้วยคลื่นเสียง ตรวจสอบการสอบเทียบแรง ตรวจสอบการออกแบบแผ่นรองและอุปกรณ์รองรับชิ้นงานลูกบอลผิดรูป / พันธะไม่เสถียรความแปรปรวนของ EFO; สายไฟปนเปื้อน; การสึกหรอของเส้นเลือดฝอย; ความไม่เสถียรของก๊าซหรือช่องว่างตรวจสอบรูปทรงเรขาคณิตของ FAB, อิเล็กโทรด EFO, สภาวะก๊าซขึ้นรูป, เส้นทางของลวด และสภาพของท่อแคปิลลารีสายไฟลัดวงจร / กวาดห่วงสั้นหรือยาวเกินไป; ข้อผิดพลาดในการวางตำแหน่ง; การไหลของการขึ้นรูปวัดขนาดและระยะห่างของลูป ตรวจสอบการจัดแนว ตรวจสอบกระบวนการขึ้นรูปและลักษณะการกวาดของลวดหลังการขึ้นรูป  5. บทสรุปความล้มเหลวในการเชื่อมต่อลวดมักเกิดจากผลกระทบร่วมกันของวัสดุเชื่อมต่อ สภาพพื้นผิว พารามิเตอร์กระบวนการ ประสิทธิภาพของเครื่องมือ และความเครียดจากการบรรจุภัณฑ์ในภายหลัง การปรับปรุงที่มีประสิทธิภาพเริ่มต้นด้วยการระบุโหมดความล้มเหลวที่เฉพาะเจาะจง ตามด้วยการทำความสะอาดพื้นผิวอย่างเป็นระบบ การเพิ่มประสิทธิภาพช่วงกระบวนการ การบำรุงรักษาอุปกรณ์เป็นประจำ และการตรวจสอบโดยใช้ข้อมูล การเลือกที่เชื่อถือได้ อุปกรณ์เชื่อมต่อสายไฟการปล่อยคลื่นอัลตราโซนิกที่เสถียรและการควบคุมพารามิเตอร์ที่แม่นยำยังช่วยปรับปรุงความสม่ำเสมอในการยึดติดและลดข้อบกพร่องที่เกิดขึ้นซ้ำๆ ได้อีกด้วย ไฮร์นัส เราให้บริการด้านการเชื่อมต่อสายไฟ การปรับสภาพพื้นผิวด้วยพลาสมา และการทดสอบการเชื่อมต่อสำหรับงานบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ ไม่ว่าคุณจะกำลังพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ ปรับปรุงกระบวนการที่มีอยู่ หรือแก้ไขปัญหาข้อบกพร่องในการเชื่อมต่อซ้ำๆ วิศวกรของเราสามารถประเมินโครงสร้างบรรจุภัณฑ์ วัสดุสายไฟและแผ่นรอง ข้อกำหนดการผลิต และวิธีการตรวจสอบ ก่อนที่จะแนะนำการกำหนดค่าอุปกรณ์ที่เหมาะสม โปรดติดต่อเราติดต่อทีมงานของเรา สำหรับการให้คำปรึกษาทางเทคนิคและการแนะนำอุปกรณ์  คำถามที่พบบ่อยสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของการหลุดลอกของสายเชื่อมต่อคืออะไร? ไม่มีสาเหตุเดียวที่ใช้ได้กับทุกกรณี การปนเปื้อนบนพื้นผิว การสร้างรอยต่อที่ไม่เหมาะสม ปัญหาการตกแต่งพื้นผิวแผ่นรอง และเครื่องมือเชื่อมที่สึกหรอ ล้วนเป็นสาเหตุที่พบได้บ่อย ควรตรวจสอบตำแหน่งการแตกหักและพื้นผิวที่เสียหายก่อนที่จะปรับสูตรการทำความสะอาดด้วยพลาสมาสามารถป้องกันข้อบกพร่องในการเชื่อมต่อสายไฟได้หรือไม่? การทำความสะอาดด้วยพลาสมาสามารถปรับปรุงความสามารถในการยึดติดได้เมื่อมีการปนเปื้อนของสารอินทรีย์หรือการกระตุ้นพื้นผิวที่ไม่ดี แต่ไม่สามารถแก้ไขปัญหาการออกแบบแผ่นรอง การเคลือบโลหะที่เสียหาย การจับคู่สายไฟกับแผ่นรองที่ไม่เหมาะสม หรือพารามิเตอร์การยึดติดที่ไม่ถูกต้องได้ตรวจจับข้อบกพร่องของการเชื่อมต่อสายไฟได้อย่างไร? วิธีการทั่วไปที่ใช้กัน ได้แก่ การตรวจสอบด้วยสายตาหรือการตรวจสอบด้วยระบบแสงอัตโนมัติ การทดสอบทางไฟฟ้า การทดสอบแรงดึงของลวด การทดสอบแรงเฉือนของลูกบอลหรือพันธะ และการติดตามทางสถิติ สำหรับความเสียหายที่ซับซ้อนกว่านั้น อาจต้องใช้กล้องจุลทรรศน์ การตัดขวาง การวิเคราะห์ธาตุ หรือการถ่ายภาพด้วยคลื่นเสียงควรเปลี่ยนท่อแคปิลลารีสำหรับเชื่อมต่อสายไฟบ่อยแค่ไหน? ระยะเวลาการเปลี่ยนชิ้นส่วนขึ้นอยู่กับวัสดุของลวด จำนวนพันธะ ประเภทของบรรจุภัณฑ์ วิธีการทำความสะอาด และแนวโน้มคุณภาพ ผู้ผลิตควรพิจารณาขีดจำกัดอายุการใช้งานของเครื่องมือโดยใช้ข้อมูลการตรวจสอบและประสิทธิภาพของกระบวนการผลิต แทนที่จะใช้ระยะเวลาคงที่เพียงช่วงเดียวสำหรับทุกผลิตภัณฑ์ 

การเชื่อมไดการยึดชิป หรือที่รู้จักกันในชื่อ การติดตั้งชิป หรือการเชื่อมชิป เป็นกระบวนการแรกที่สำคัญที่สุดและจำเป็นที่สุดในการบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ กล่าวโดยง่ายคือ เป็นกระบวนการติดตั้งชิปเซมิคอนดักเตอร์อย่างแม่นยำ แน่นหนา และมั่นคงลงบนโครงตะกั่ว ซับสเตรต ฐานบรรจุภัณฑ์ หรือตัวรองรับระดับเวเฟอร์กล่าวได้ว่า เช่นเดียวกับบ้านที่ต้องการรากฐานที่มั่นคง การบรรจุภัณฑ์ IC ก็ต้องการการยึดติดชิ้นส่วนที่เชื่อถือได้เช่นกัน ข้อบกพร่องใดๆ ในการยึดติดชิ้นส่วนจะส่งผลโดยตรงต่อการเชื่อมต่อสายไฟ การขึ้นรูป การทดสอบ และความน่าเชื่อถือในระยะยาว        บทบาทของการเชื่อมประสานชิ้นส่วน (Die Bonding) ในบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ ขั้นตอนการบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์มาตรฐาน: การเจียรเวเฟอร์ → การตัดเวเฟอร์ → การเชื่อมได → การเชื่อมต่อลวด → การขึ้นรูป → การตัดแต่งและขึ้นรูป → การชุบ → การทดสอบ → การติดเทปเห็นได้ชัดว่า การเชื่อมติดชิ้นส่วน (die bonding) เป็นขั้นตอนแรกหลังจากที่ชิปเข้าสู่กระบวนการบรรจุภัณฑ์            หน้าที่หลักสามประการของการเชื่อมได (Die Bonding)  1. การตรึงด้วยกลไกแม่พิมพ์ถูกยึดแน่นเพื่อป้องกันการเลื่อน การบิดเบี้ยว การลอก หรือการแตกร้าวในระหว่างการเชื่อมต่อสายไฟ การอบแห้ง การขึ้นรูป และการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ   2. เส้นทางการระบายความร้อนชิปจะสร้างความร้อนระหว่างการทำงาน และชั้นยึดชิปทำหน้าที่เป็นช่องทางระบายความร้อนหลัก การระบายความร้อนที่ไม่ดีจะนำไปสู่ความร้อนสูงเกินไป อายุการใช้งานสั้นลง และความล้มเหลวอย่างกะทันหัน อุปกรณ์กำลังสูง IGBT และชิปสำหรับยานยนต์มีความต้องการค่าการนำความร้อนสูงมาก   3. การเชื่อมต่อทางไฟฟ้ากาวนำไฟฟ้า โลหะผสมยูเทคติก และตะกั่วบัดกรี ให้การนำไฟฟ้าหรือการต่อลงดิน ช่วยเพิ่มเสถียรภาพของวงจรและลดการรบกวนจากสัญญาณรบกวน            เทคโนโลยีการเชื่อมชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์หลัก 4 แบบ (เปรียบเทียบอย่างละเอียด)  เทคโนโลยีหลักการสำคัญข้อดีข้อจำกัดการใช้งานทั่วไปการยึดติดด้วยอีพ็อกซี่/กาวเงินการยึดติดด้วยกาวนำไฟฟ้า/ฉนวนต้นทุนต่ำ กระบวนการง่าย ใช้งานได้กับอุปกรณ์หลากหลายการนำความร้อนปานกลาง การแข็งตัวช้าหลอด LED, ทรานซิสเตอร์, ไอซีมาตรฐาน, อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคการยึดติดชิ้นส่วนแบบยูเทคติกการหลอมและการเชื่อมโลหะผสม AuSnมีค่าการนำความร้อนสูงมาก ความน่าเชื่อถือสูง ทนต่ออุณหภูมิสูงต้นทุนอุปกรณ์สูง กระบวนการเข้มงวดยานยนต์, ไอซีพลังงาน, ไดโอดเลเซอร์, อุปกรณ์ RFการบัดกรีชิ้นส่วนการเชื่อมประสานด้วยตะกั่วบัดกรีอุณหภูมิสูง/แผ่นโลหะมีความแข็งแรงสูง ทนต่อแรงสั่นสะเทือน ทนทานกระบวนการซับซ้อน ช่วงอุณหภูมิแคบIGBT, โมดูลกำลังสูง, อุปกรณ์แรงดันสูงการเชื่อมประสานด้วยความร้อนสุญญากาศการบูรณาการสุญญากาศ + ความร้อน + ความดันปราศจากช่องว่าง มีความสม่ำเสมอสูง และมีความแม่นยำสูงต้นทุนสูง ประสิทธิภาพต่ำอุปกรณ์ MEMS, อุปกรณ์ทางแสง, เซ็นเซอร์ความแม่นยำสูง        ตัวชี้วัดคุณภาพที่สำคัญของการเชื่อมได  1. ความแม่นยำของตำแหน่งการวางตำแหน่งชิปที่ไม่ถูกต้องส่งผลให้การเชื่อมต่อสายไฟล้มเหลว      2. ความแข็งแรงในการยึดติด (แรงเฉือน)ความแข็งแรงไม่เพียงพอทำให้เกิดการลอกล่อนหลังจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ   3. อัตราช่องว่างช่องว่างที่มากขึ้น = การระบายความร้อนที่แย่ลง = ความเสี่ยงต่อความเสียหายของอุปกรณ์ไฟฟ้าที่สูงขึ้น  4. ความสม่ำเสมอของความหนาของแนวเชื่อม (BLT)ส่งผลต่อความเรียบของชิป รูปทรงของห่วงลวด และคุณภาพการขึ้นรูป   5. ห้ามเอียง บิดเบี้ยว หรือบิ่นการเอียงของชิปส่งผลโดยตรงต่อการขาดของสายไฟและการแตกร้าวของบรรจุภัณฑ์      กระบวนการเชื่อมไดอัตโนมัติเต็มรูปแบบ ขั้นตอนที่ 1: กำลังโหลดการโหลดเวเฟอร์แบบวงแหวน/เทปสีน้ำเงิน; การป้อนซับสเตรตหรือเฟรมตะกั่วอัตโนมัติ  ขั้นตอนที่ 2: การจัดแนววิสัยทัศน์ระบบวิชั่นความแม่นยำสูงระบุตำแหน่งเครื่องหมายบนชิ้นส่วนและพื้นผิวสำหรับการจัดแนวในระดับไมครอน   ขั้นตอนที่ 3: การจ่าย / ตะกั่วบัดกรีที่เตรียมไว้ล่วงหน้าระบบจ่ายอัตโนมัติสำหรับวางสารละลายเงิน อีพ็อกซีนำไฟฟ้า บัดกรี หรือพรีฟอร์ม AuSn   ขั้นตอนที่ 4: การหยิบแม่พิมพ์เข็มยกแม่พิมพ์ขึ้น → หัวดูดฝุ่นดูดขึ้นอย่างนุ่มนวล → ป้องกันการบิ่น  ขั้นตอนที่ 5: การวางแม่พิมพ์แท่นเคลื่อนที่ความแม่นยำสูงวางแม่พิมพ์ได้อย่างแม่นยำด้วยแรงกดที่ควบคุมได้  ขั้นตอนที่ 6: การบ่ม / การยึดติดอีพ็อกซี่: การอบแห้งด้วยความร้อนยูเทคติก: การหลอมเหลวและการแข็งตัวที่อุณหภูมิสูงการบัดกรี: การเชื่อมแบบรีโฟลว์   ขั้นตอนที่ 7: การขนถ่ายส่งต่อไปยังขั้นตอนถัดไป: การเชื่อมต่อสายไฟ      ปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อคุณภาพการยึดติดชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์  1. คุณภาพของกาว/ตะกั่วบัดกรีความหนืด ความบริสุทธิ์ อายุการเก็บรักษา และอัตราส่วนการผสม ล้วนส่งผลโดยตรงต่อความแข็งแรงของการยึดติด   2. ปริมาณการจ่ายยาปริมาณที่ไม่เพียงพอจะทำให้การยึดเกาะไม่แข็งแรง ปริมาณที่มากเกินไปจะทำให้ของเหลวไหลล้นและแผ่นรองปนเปื้อน    3. ความแม่นยำของอุปกรณ์ความแม่นยำของระบบการมองเห็น ความสม่ำเสมอของแพลตฟอร์ม การควบคุมหัวฉีด และความเสถียรของแรงดัน    4. โปรไฟล์อุณหภูมิการให้ความร้อนเร็วเกินไปทำให้เกิดช่องว่างขนาดใหญ่ การให้ความร้อนน้อยเกินไปทำให้การอบแห้งไม่สมบูรณ์ การให้ความร้อนสูงเกินไปทำให้แม่พิมพ์เสียหาย  5. ความสะอาดของสิ่งแวดล้อมฝุ่นละออง ความชื้น และการปนเปื้อนของน้ำมัน ทำให้การยึดเกาะไม่ดี เกิดช่องว่าง และความน่าเชื่อถือต่ำ      ข้อบกพร่องร้ายแรงที่เกิดจากการเชื่อมยึดชิ้นส่วนที่ไม่ดี  การเลื่อนของแม่พิมพ์ → การเชื่อมต่อสายไฟล้มเหลว แรงยึดเกาะต่ำ → การลอกของแม่พิมพ์หลังจากเกิดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันอัตราห้องว่างสูง → อุปกรณ์ไฟฟ้าเกิดความร้อนสูงเกินไปและไหม้เสียหายกาวล้น → การปนเปื้อนของแผ่นรอง → การเชื่อมต่อที่ไม่แข็งแรงและการขาดของสายไฟการบิ่นแม่พิมพ์ → 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

การทดสอบและการคัดแยก IC ขั้นตอนการตรวจสอบทางไฟฟ้าเป็นขั้นตอนสุดท้ายและสำคัญที่สุดในการควบคุมคุณภาพในกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ แม้ว่าการออกแบบชิป การผลิตเวเฟอร์ การประกอบ และการบรรจุภัณฑ์จะเสร็จสมบูรณ์แล้วก็ตาม อุปกรณ์แต่ละชิ้นยังคงต้องผ่านการตรวจสอบทางไฟฟ้าก่อนการจัดส่งหรือการรวมเข้ากับระบบอิเล็กทรอนิกส์ห้องทดสอบที่สมบูรณ์แบบไม่ได้ทำเพียงแค่การวัดพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังทำการบรรจุ ขนส่ง จัดวาง ควบคุมอุณหภูมิ และจำแนกประเภทอุปกรณ์ตามผลการทดสอบด้วย     สารบัญบทบาทของการทดสอบ การจัดการ และการคัดแยกวิธีการทำงานของเซลล์ทดสอบ IC ทั่วไปความแตกต่างระหว่างการคัดแยกเวเฟอร์และการทดสอบขั้นสุดท้ายกระบวนการทำงานทั้งหมดรายการทดสอบทั่วไปประเภทหลักของตัวจัดการการทดสอบ         IC Test Handler คืออะไร? เครื่องจัดการทดสอบ IC คือระบบอัตโนมัติที่ขนส่งอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่บรรจุหีบห่อไปยังและจากสถานีทดสอบ โดยจะนำอุปกรณ์แต่ละชิ้นไปวางที่ซ็อกเก็ตทดสอบหรือคอนแทคเตอร์ รักษาทิศทางและเงื่อนไขการทดสอบที่ต้องการ รับผลการทดสอบจากเครื่องทดสอบ แล้วจึงคัดแยกอุปกรณ์ไปยังหมวดหมู่เอาต์พุตที่ถูกต้องโดยปกติแล้ว ผู้ใช้งานจะไม่สร้างสัญญาณทดสอบทางไฟฟ้าด้วยตนเอง การกระตุ้นและการวัดทางไฟฟ้าจะดำเนินการโดยอุปกรณ์ทดสอบอัตโนมัติ (ATE) ในขณะที่ผู้ใช้งานมีหน้าที่รับผิดชอบในการเคลื่อนย้ายอุปกรณ์ การจัดวางตำแหน่งที่แม่นยำ การปรับอุณหภูมิ และการคัดแยกตามผลลัพธ์       การทดสอบ การจัดการ และการคัดแยก: แตกต่างกันอย่างไร?     ภาคเรียนหน้าที่หลักงานทั่วไปการทดสอบตรวจสอบประสิทธิภาพทางไฟฟ้าและการทำงานของอุปกรณ์ประมวลผลสัญญาณไฟฟ้า วัดค่าพารามิเตอร์ ดำเนินการตามรูปแบบการทำงาน และกำหนดผลลัพธ์ว่าผ่านหรือไม่ผ่านการจัดการเคลื่อนย้ายและจัดวางอุปกรณ์ต่างๆ ตลอดกระบวนการทดสอบการโหลด การตรวจจับทิศทาง การถ่ายโอน การปรับสภาพอุณหภูมิ การเสียบซ็อกเก็ต การควบคุมหน้าสัมผัส และการถอดโหลดการเรียงลำดับจำแนกประเภทอุปกรณ์ตามผลการทดสอบการแยกผลผ่าน/ไม่ผ่าน การประเมินประสิทธิภาพ การจัดกลุ่มตามพารามิเตอร์ และกลุ่มผลลัพธ์ที่กำหนดเองโดยลูกค้า       เหตุใดการทดสอบและการจัดการ IC จึงมีความสำคัญ?   1. รับประกันความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์การทดสอบทางไฟฟ้าช่วยระบุวงจรเปิด วงจรลัด การรั่วไหลมากเกินไป กระแสไฟฟ้าผิดปกติ ข้อผิดพลาดด้านเวลา และความล้มเหลวในการทำงาน ก่อนที่จะจัดส่งอุปกรณ์ไปยังลูกค้า  2. สนับสนุนการประเมินผลการปฏิบัติงานอุปกรณ์จากล็อตการผลิตเดียวกันอาจมีความแตกต่างกันในด้านความเร็ว ช่วงแรงดันไฟฟ้า การใช้พลังงาน หรือพารามิเตอร์อื่นๆ การจัดกลุ่มผลิตภัณฑ์ช่วยให้สามารถกำหนดผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพให้อยู่ในระดับประสิทธิภาพและการใช้งานที่เหมาะสมได้  3. ปรับปรุงผลผลิตและควบคุมต้นทุนการผลิตการทดสอบระดับเวเฟอร์สามารถป้องกันไม่ให้ชิ้นส่วนที่ชำรุดเข้าสู่ขั้นตอนการบรรจุภัณฑ์ที่ไม่จำเป็น การทดสอบขั้นสุดท้ายจะระบุข้อบกพร่องหรือความเบี่ยงเบนของประสิทธิภาพหลังการบรรจุภัณฑ์ และช่วยป้องกันไม่ให้ผลิตภัณฑ์ที่ไม่น่าเชื่อถือออกสู่ตลาด  4. ตรงตามข้อกำหนดด้านคุณภาพเฉพาะของแอปพลิเคชันการใช้งานในอุตสาหกรรมยานยนต์ อุตสาหกรรมทั่วไป การแพทย์ การสื่อสาร และการบินและอวกาศ มักต้องการข้อจำกัดการทดสอบที่เข้มงวดกว่า ช่วงอุณหภูมิที่ครอบคลุมกว้างกว่า และการตรวจสอบย้อนกลับข้อมูลได้อย่างสมบูรณ์  5. ให้ข้อเสนอแนะเพื่อการปรับปรุงกระบวนการข้อมูลจากการทดสอบสามารถเปิดเผยแนวโน้มที่ผิดปกติและช่วยให้วิศวกรปรับปรุงกระบวนการผลิตเวเฟอร์ การติดชิ้นส่วน การเชื่อมต่อสายไฟ การขึ้นรูป และกระบวนการประกอบอื่นๆ ให้เหมาะสมที่สุด      เซลล์ทดสอบ IC ทำงานอย่างไร? โดยทั่วไปแล้ว เซลล์ทดสอบอุปกรณ์บรรจุภัณฑ์จะประกอบด้วยองค์ประกอบสี่ส่วนที่เชื่อมต่อกันอย่างใกล้ชิด:อุปกรณ์ทดสอบอัตโนมัติ (ATE): สร้างกระแสไฟฟ้า วัดการตอบสนองของอุปกรณ์ และดำเนินการตามโปรแกรมทดสอบตัวจัดการการทดสอบ: ขนถ่าย จัดวาง ปรับอุณหภูมิ และคัดแยกอุปกรณ์ซ็อกเก็ตทดสอบหรือคอนแทคเตอร์: ทำหน้าที่เป็นส่วนเชื่อมต่อทางไฟฟ้าKระหว่างอุปกรณ์ที่บรรจุอยู่ในแพ็คเกจกับแผงโหลดหรือระบบทดสอบซอฟต์แวร์ควบคุมและข้อมูล: ประสานงานอุปกรณ์ บันทึกผลลัพธ์ จัดการคำจำกัดความของถังเก็บ และสนับสนุนการตรวจสอบย้อนกลับ สำหรับการทดสอบระดับเวเฟอร์ เครื่องตรวจสอบเวเฟอร์จะเคลื่อนเวเฟอร์และจัดตำแหน่งแต่ละชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ให้ตรงกับแผ่นตรวจสอบ สำหรับอุปกรณ์ที่บรรจุแล้ว ผู้จัดการจะวางอุปกรณ์แต่ละชิ้นลงในซ็อกเก็ตหรือคอนแทคเตอร์ที่เชื่อมต่อกับระบบ ATE      การคัดแยกเวเฟอร์เทียบกับการทดสอบขั้นสุดท้าย   รายการการคัดแยกเวเฟอร์การทดสอบครั้งสุดท้ายวัตถุทดสอบแม่พิมพ์แต่ละชิ้นก่อนการแยกและบรรจุภัณฑ์ไอซีแบบบรรจุภัณฑ์หรืออุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์แบบแยกชิ้นอุปกรณ์ขนถ่ายหลักเครื่องตรวจสอบเวเฟอร์ / ระบบคัดแยกเวเฟอร์ตัวจัดการทดสอบ ICอินเทอร์เฟซไฟฟ้าการ์ดตรวจสอบสัมผัสกับแผ่นรองหรือปุ่มของแม่พิมพ์ซ็อกเก็ตทดสอบหรือคอนแทคเตอร์สัมผัสกับสายไฟ ลูกบอล หรือแผ่นรองของชุดอุปกรณ์วัตถุประสงค์หลักระบุชิ้นส่วนที่ใช้งานได้ดีและสร้างแผนผังเวเฟอร์ก่อนทำการบรรจุภัณฑ์ตรวจสอบประสิทธิภาพทางไฟฟ้าหลังการบรรจุภัณฑ์และจำแนกประเภทอุปกรณ์ที่ผลิตเสร็จแล้วผลลัพธ์ทั่วไปข้อมูลแผนที่เวเฟอร์และข้อมูลการทดสอบระดับไดภาชนะบรรจุที่ผ่าน/ไม่ผ่าน เกรดประสิทธิภาพ และผลผลิตที่บรรจุในถาด หลอด หรือเทป    กระบวนการทดสอบ การจัดการ และการคัดแยก IC อย่างครบวงจรขั้นตอนที่ 1 : การโหลดอัตโนมัติอุปกรณ์จะถูกป้อนจากถาด ท่อ ตัวป้อนแบบจำนวนมาก เทปกาว หรือรูปแบบการป้อนอื่นๆ ตามการออกแบบของตัวจัดการอุปกรณ์  ขั้นตอนที่ 2 : การระบุอุปกรณ์และการกำหนดตำแหน่งที่แม่นยำระบบวิชั่น เซ็นเซอร์ กลไกหยิบและวาง หรือกลไกหมุน จะยืนยันทิศทางและเคลื่อนย้ายอุปกรณ์แต่ละชิ้นไปยังสถานีทดสอบได้อย่างแม่นยำ  ขั้นตอนที่ 3 : การปรับอุณหภูมิเมื่อจำเป็น อุปกรณ์ควบคุมจะให้ความร้อนหรือความเย็นแก่ตัวอุปกรณ์จนถึงอุณหภูมิการทดสอบที่กำหนด และรักษาอุณหภูมิให้คงที่ก่อนที่จะมีการสัมผัสทางไฟฟ้า ระบบที่ทำงานที่อุณหภูมิห้องเท่านั้นอาจข้ามขั้นตอนนี้ได้  ขั้นตอนที่ 4 : อินเทอร์เฟซซ็อกเก็ตหรือคอนแทคเตอร์อุปกรณ์จะถูกวางลงในซ็อกเก็ตทดสอบหรือคอนแทคเตอร์ด้วยแรงและตำแหน่งที่ควบคุมได้ เพื่อให้มั่นใจได้ถึงการสัมผัสทางไฟฟ้าที่เสถียรและทำซ้ำได้  ขั้นตอนที่ 5 : การทดสอบทางไฟฟ้าและการเก็บรวบรวมข้อมูลระบบ ATE จะส่งสัญญาณไฟฟ้ากระตุ้น วัดการตอบสนองของอุปกรณ์ ดำเนินการตามโปรแกรมทดสอบ และส่งผลลัพธ์กลับไปยังผู้ควบคุมหรือตัวควบคุมเซลล์  ขั้นตอนที่ 6 : การจัดเรียงและคัดแยกอัตโนมัติโดยอิงตามโปรแกรมทดสอบ อุปกรณ์จะถูกจัดอยู่ในกลุ่มผ่าน/ไม่ผ่าน กลุ่มประสิทธิภาพ กลุ่มพารามิเตอร์ หรือหมวดหมู่ที่ลูกค้ากำหนดเอง  ขั้นตอนที่ 7 : การขนถ่ายและบรรจุภัณฑ์ขาออกอุปกรณ์ที่คัดแยกแล้วจะถูกขนถ่ายลงในถาด ท่อ เทปและม้วน หรือภาชนะสำหรับของเสียที่กำหนดไว้ ข้อมูลการทดสอบและบันทึกการผลิตสามารถอัปโหลดไปยังระบบข้อมูลโรงงานหรือระบบ MES ได้      รายการทดสอบการผลิตทั่วไป  การทดสอบวงจรเปิดและวงจรลัดการทดสอบกระแสรั่วไหลการวัดแรงดันและกระแสไฟฟ้าในการทำงานการทดสอบพารามิเตอร์แบบคงที่ เช่น แรงดันเกณฑ์หรือความต้านทานขณะเปิดการทดสอบพารามิเตอร์แบบไดนามิก เช่น ความเร็วในการสลับ การกำหนดเวลา และการตอบสนองความถี่การทดสอบการทำงานโดยใช้รูปแบบการทดสอบเฉพาะอุปกรณ์การทดสอบที่อุณหภูมิห้อง อุณหภูมิสูง หรืออุณหภูมิต่ำ ตามความจำเป็น       ประเภททั่วไปของอุปกรณ์ทดสอบ IC  ประเภทอุปกรณ์การใช้งานทั่วไปตัวจัดการทดสอบการหยิบและวางไอซีแบบติดตั้งบนถาด อุปกรณ์ยานยนต์ อุปกรณ์ไฟฟ้า และแพ็คเกจแบบผสมที่ต้องการการจัดการที่ยืดหยุ่นตัวจัดการทดสอบป้อมปืนการทดสอบและการคัดแยกไอซีขนาดเล็กและแพ็คเกจเซมิคอนดักเตอร์แบบแยกชิ้นด้วยความเร็วสูงเครื่องจัดการทดสอบแบบป้อนด้วยแรงโน้มถ่วงอุปกรณ์ป้อนผ่านท่อที่มีโครงสร้างบรรจุภัณฑ์เหมาะสมสำหรับการขนส่งโดยอาศัยแรงโน้มถ่วงตัวจัดการการทดสอบแถบอุปกรณ์ได้รับการทดสอบในรูปแบบแถบก่อนแยกชิ้นตัวจัดการการทดสอบในเทปการทดสอบทางไฟฟ้าแบบครบวงจร การคัดแยก และการส่งออกไปยังเทปและรีลเครื่องตรวจสอบเวเฟอร์ / ระบบคัดแยกเวเฟอร์การทดสอบทางไฟฟ้าของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ระดับเวเฟอร์ก่อนการบรรจุตัวจัดการเฟรมฟิล์มหรือเฟรมเปล่าชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์แบบแยกชิ้น อุปกรณ์ WLCSP และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่ไม่ได้บรรจุหีบห่อหรือติดตั้งบนเฟรม  ด้ามจับทดสอบการหยิบและวางด้ามจับทดสอบแบบหยิบและวาง HY-PS308 เหมาะสำหรับการทดสอบและคัดแยกผลิตภัณฑ์ เช่น MSOP, QFN, DFN, LQFP, LGA, BGA และ CSPด้ามจับทดสอบป้อมปืนด้ามจับทดสอบแบบหมุน HY-TS936H ออกแบบมาสำหรับอุปกรณ์แยกชิ้นและไอซีที่ต้องการการทดสอบที่อุณหภูมิสูง เหมาะสำหรับบรรจุภัณฑ์ประเภทต่างๆ เช่น PDFN, DFN, MSOP, SOT, SOP, SOD, TO เป็นต้น เอสเอ็มเอ, SMB, SMC เป็นต้นระบบคัดแยกเวเฟอร์HY-WS600 Series ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับงานคัดแยกชิ้นส่วนระดับเวเฟอร์ โดยผสานรวมการตรวจสอบระดับเวเฟอร์ การคัดแยกความแม่นยำสูง การโหลด/ขนถ่ายอัตโนมัติ และการตรวจสอบย้อนกลับข้อมูลไว้ในระบบเดียว    วิธีการเลือกเครื่องจัดการทดสอบ ICตัวจัดการที่เหมาะสมนั้นขึ้นอยู่กับแพ็คเกจของอุปกรณ์ รูปแบบอินพุตและเอาต์พุต เป้าหมายปริมาณงาน ช่วงอุณหภูมิที่ต้องการ เวลาทดสอบ จำนวนไซต์ทดสอบ วิธีการสัมผัส ปริมาณถัง ข้อกำหนดการเปลี่ยน และอินเทอร์เฟซระบบอัตโนมัติของโรงงาน ตัวจัดการควรเข้ากันได้กับระบบ ATE ที่เลือก แผงโหลด ซ็อกเก็ตหรือคอนแทคเตอร์ และสถาปัตยกรรมข้อมูลการผลิตด้วยหากคุณมีข้อกำหนดเฉพาะเกี่ยวกับความเข้ากันได้ของบรรจุภัณฑ์ อุณหภูมิในการทดสอบ อัตราการประมวลผล การทดสอบแบบขนาน หรือการบูรณาการระบบอัตโนมัติในโรงงาน โปรดติดต่อเรา ติดต่อ HYRNUSวิศวกรผู้มากประสบการณ์ของเราจะประเมินกระบวนการทดสอบและความต้องการในการผลิตของคุณ และแนะนำโซลูชันตัวจัดการการทดสอบที่เหมาะสม      บทสรุปการทดสอบ การจัดการ และการคัดแยก IC ทำงานร่วมกันเพื่อให้มั่นใจว่าอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์เป็นไปตามมาตรฐานทางไฟฟ้า การทำงาน และความน่าเชื่อถือที่กำหนด ระบบ ATE ทำการวัดทางไฟฟ้า ในขณะที่เครื่องจัดการทดสอบ IC ควบคุมการเคลื่อนย้าย การจัดตำแหน่ง การปรับสภาพอุณหภูมิ และการจำแนกประเภทตามผลลัพธ์ของอุปกรณ์ การผสมผสานระหว่างการสัมผัสที่เสถียร การจัดการที่แม่นยำ การทดสอบความเร็วสูง และการจัดกลุ่มที่ตรวจสอบได้ ทำให้เซลล์ทดสอบที่ออกแบบมาอย่างดีช่วยให้ผู้ผลิตปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ ประสิทธิภาพการผลิต และการควบคุมกระบวนการได้