針對（三五族）薄小芯片的挑片分選方案說明

芯片分選(Die Sorting)是芯片封裝過程中一個關(guān)鍵但被易忽視的步驟。傳統(tǒng)封裝中，芯片分選一般在晶圓切割之后。而在WLP中，則可能在芯片封裝之后進(jìn)行分選。

一般來說，不同于硅材料器件多用于存儲和邏輯方面，三五族半導(dǎo)體材料如GaAs、InSb、GaN等多用于光電集成器件及功率器件制造。

Die Sorting本質(zhì)上是一個對目標(biāo)芯片的轉(zhuǎn)移過程，挑片機（Sorter）對劃切后wafer進(jìn)行挑片的過程可以簡述為：ejector頂起芯片→attach head吸取芯片→head移動至目標(biāo)位置→將芯片放置于target carrier上。

（厚度0.05mm)

上圖為某一6寸三五族材料晶圓上Die的尺寸規(guī)格，挑片方式為wafer to tray，將劃切后鋼圈藍(lán)膜（或子母環(huán)）上的芯片挑到Gel-Pak上，過程及方案如下：

1.頂起芯片：

方案：設(shè)備的ejector裝置需要針對薄小芯片進(jìn)行定制，在頂針形狀直徑以及頂起高度上進(jìn)行特別設(shè)計。易捷測試（GBIT）有獨家的空氣頂針方案（air eject module），通過空氣而不是金屬頂針的方式，將芯片在藍(lán)膜上頂起的同時避免硬接觸，對于超薄芯片有極佳的保護(hù)效果。

2.吸取芯片：

方案：attach head需要具備真空力度調(diào)整功能，同時需要配備定制吸嘴。我們（易捷測試GBIT）為此提供高平面度槽式結(jié)構(gòu)吸嘴，尺寸及結(jié)構(gòu)與芯片進(jìn)行定制化適配。同時設(shè)備取片時attach head通過圖像識別進(jìn)行高精度定位，包括XY定位及高度定位，從而能夠在平穩(wěn)、快速地吸取芯片的同時，不對芯片帶來二次污染或損傷。

3.轉(zhuǎn)移芯片：

方案：如果只需要進(jìn)行背面檢查，則可以在轉(zhuǎn)移區(qū)域下方放置相機，在芯片挑選移動的過程中拍攝芯片背面圖像并進(jìn)行對比檢查。如果需要做正面光檢，則需要添加AOI（自動光學(xué)檢查）裝置。包括上置的鏡組相機和放置芯片的stage（放置平臺）。同時移動芯片的動作進(jìn)行相應(yīng)更改：attach head取出芯片后，移動至stage放置芯片，進(jìn)行AOI之后再次吸取芯片移動至target carrier。易捷測試（GBIT）提供定制化芯片檢查方案option，可同時兼容背檢和正面檢查，并通過圖像識別進(jìn)行二次定位。Attach head移動通過直線電機驅(qū)動，運動平穩(wěn)且定位精度高。易捷測試（GBIT）還提供雙head配置，兩個attach head進(jìn)行分步挑片，能夠有效提高挑片速度。

4.放置芯片：

方案：放置時attach head的放置壓力需要在軟件中可調(diào)整，放置時真空吸嘴不能有殘余真空或者與芯片粘連。易捷測試（GBIT）為此提供專用的attach head unit，不僅放置壓力（0~150gf）和拋片高度可調(diào)，還具備防振動結(jié)構(gòu)，放片時更加平穩(wěn)精準(zhǔn)。

挑片設(shè)備整體考量：

最后是設(shè)備的挑片方式和上下料方式，其實這點在制定方案時應(yīng)該放到一開始就進(jìn)行考慮。不過因為這不是三五族薄小芯片挑片的制約因素，所以我們放到最后說明。

大批量快速挑片設(shè)備稱為全自動挑片機或全自動芯片分選機，具備自動上下料機構(gòu)，wafer由機械手從cassette中放置于wafer stage上，挑片結(jié)束后，載盒會被自動放置于magazine中，全程無需人工參與。小批次多種類的挑片一般使用半自動挑片機，這類設(shè)備需要手動將鋼圈藍(lán)膜放置于stage，挑片過程自動，結(jié)束后需要手動將tray盤取下。

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