IC Packaging
IC Packaging
ไอซีหรือ IC (Integrated Circuit) คือวงจรที่นำเอาไดโอด, ทรานซิสเตอร์,
ตัวต้านทาน,ตัวเก็บประจุ และองค์ประกอบวงจรต่าง ๆ มาประกอบรวมกันบนแผ่นวงจรขนาดเล็ก
ในปัจจุบันแผ่นวงจรนี้จะทำด้วยแผ่นซิลิคอนบางทีอาจเรียก ชิพ (Chip) และสร้างองค์ประกอบวงจรต่างๆ
ฝังอยู่บนแผ่นผลึกนี้ ซึ่งการผลิตตัวไอซีนั้นโดยปกติแล้วขั้นตอนกระบวนการนี้จะมี 2 ขั้นตอน
- Front-End
- Back-End
Front-End
Front-Endเป็นกระบวนการแปรรูปแผ่นเวเฟอร์ให้เป็นชิพเล็กๆ
ซึ่งมีการออกแบบรูปแบบวงจรไว้ตั้งแต่ต้นแล้ว ขั้นตอนนี้จะมีขั้นตอนย่อยๆ ดังนี้
1.1) Wafer Backgrind : เป็นขั้นตอนการกลึงแผ่นเวเฟอร์ให้ได้ความหนาตามต้องการ
(ปกติอยู่ที่ประมาณ 8-20 มิลลินิ้ว) ซึ่งในขั้นตอนนี้ยังมีขั้นตอนย่อยๆ อีกดังนี้
- Prepare : ทำความสะอาดแผ่นเวเฟอร์
- Running : การนำแผ่นเวเฟอร์ใส่ลงโมลยึดชิ้นงานและทำการกลึงโดยเครื่องจักร
- Finishing : ทำความสะอาดชิ้นงานด้วยน้ำ DI
สินค้าและแอพพลิเคชั่น
a) เซนเซอร์วัดอุณหภูมิและชุดควบคุม : เพื่อควบคุมอุณหภูมิของสารต่างๆเช่น น้ำ DI
b) ไฟเบอร์ออปติก : เพื่อตรวจจับตำแหน่งชิ้นงาน
.
1.2) Die Preparation : ส่วนนี้จะทำการตัดแผ่นเวเฟอร์ให้เป็นชิ้นเล็กๆ
ตามขนาดที่ได้ออกแบบไว้ (ชิพ) มี 2 ขั้นตอนย่อย
- Wafer mounting : เป็นการยึดแผ่นเวเฟอร์เข้ากับเฟรม
เพื่อใช้เป็นจุดยึดจับชิ้นงานก่อนทำการตัด - Wafer saw : ทำการตัดแผ่นเวเฟอร์เป็นชิ้นสี่เหลี่ยมตามขนาดที่ออกแบบไว้
เมื่อได้ชิ้นงานตามต้องการแล้วจะผ่านการล้างทำความสะอาดด้วยสเปรย์น้ำ DI
สินค้าและแอพพลิเคชั่น
a) โฟโต้อิเล็กทริคเซนเซอร์ : สำหรับตรวจจับตำแหน่งเฟรม
b) ไฟเบอร์ออปติก : สำหรับจับตำแหน่งกลางของชิ้นแผ่นเวเฟอร์
c) เซนเซอร์วัดอุณหภูมิและชุดควบคุม : เพื่อควบคุมอุณหภูมิของสารต่างๆเช่น น้ำ DI
1.3) Die Attach Process : ขั้นตอนการประกอบชิพเข้ากับ
Lead frame มี 2 วิธีการ ซึ่งแต่ละวิธีการก็จะมีวัตถุประสงค์แตกต่างกันไปดังนี้
- Adhesive die attach : เป็นการประกอบชิพกับ
Lead frame ด้วยสารจำพวกอีพ็อกซี่เพื่อยึดติดชิ้นงานเพียงอย่างเดียว - Eutectic die attach : เป็นการประกอบชิพกับ
Lead frame ด้วยทองหรือซิลิกอน ซึ่งการยึดติดรูปแบบนี้จะมีผลทางไฟฟ้าต่อชิ้นงาน
สินค้าและแอพพลิเคชั่น
a) ระบบตรวจสอบด้วยกล้อง : เพื่อตรวจสอบตำแหน่งการติดชิพกับ Lead frame
.
1.4) Wire Bonding Process : เป็นการเชื่อมต่อวงจรไฟฟ้าระหว่างตัวชิพกับ
Lead frame ตามที่ได้ออกแบบไว้โดยสารที่ใช้ในการเชื่อมวงจรส่วนมากจะใช้อะลูมิเนียมหรือทอง
สินค้าและแอพพลิเคชั่น
a) ระบบตรวจสอบด้วยกล้อง : สำหรับตรวจสอบคุณภาพในการเชื่อมวงจร
1.5) Die Overcoat : การเคลือบสารจำพวกซิลิโคนเพื่อป้องกันความชื้นและการกัดกร่อน
Back-End
Back-End : เป็นกระบวนการหล่อหรือทำโครงรอบตัวชิพ
เพื่อป้องกันชิพและรวมไปถึงการบ่งชี้รุ่นต่างๆ ของชิพนั้นๆ
ด้วยการยิงเลขรหัสชิ้นงาน ซึ่งสามารถแบ่งเป็นขั้นตอนย่อยๆ ได้ดังนี้
2.1.1) Molding/ Plastic Encapsulation : เป็นการฉีดพลาสติกเพื่อหล่อขั้นเป็น
โครงรอบตัวชิพ
2.1.2) Sealing/ Hermetic Encapsulation : เป็นซีลรอบชิ้นงานและปิดด้านบนของโมล
เพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งแปลกปลอมและความชื้นเข้าไปสัมผัสตัวชิพ
สินค้าและแอพพลิเคชั่น
a) ระบบตรวจสอบด้วยกล้อง : เพื่อตรวจสอบคุณภาพของโมลที่หุ้มตัวชิพ
.
2.2) Marking : เป็นการพิมพ์หรือยิงเลเซอร์รหัสชื่อรุ่น, วันที่ผลิต
และข้อมูลอื่นๆ ที่จำเป็น
สินค้าและแอพพลิเคชั่น
a) ระบบตรวจสอบด้วยกล้อง : เพื่อตรวจสอบคุณภาพและตำแหน่งการพิมพ์ตัวหนังสือ
2.3) DTFS (Deflash/ Trim/ Form/ Singulation) :
เป็นการตัดหรือนำชิ้นส่วนที่ไม่เกี่ยวข้องออกจากชิ้นงานเช่น
รอยต่อ, ส่วนของการยึดติดชิ้นงาน
สินค้าและแอพพลิเคชั่น
a) โฟโต้อิเล็กทริคเซนเซอร์ : ตรวจจับตำแหน่งชิ้นงานขนาดเล็ก
2.4) Lead Finish : การเคลือบชิ้นงานด้วยสารจำพวกโลหะ
เพื่อป้องกันการกัดกร่อนและรอยขีดข่วน ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการประสานรอยต่อต่างๆ
รวมทั้งเพิ่มความสวยงามให้กับชิ้นงาน
สินค้าและแอพพลิเคชั่น
a) โฟโต้อิเล็กทริคเซนเซอร์ : ตรวจจับตำแหน่งชิ้นงานขนาดเล็กและมันวาว