半導體職位 EP2 封裝製程相關

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最近晶圓代工產能不足,連帶的封裝製程的產能也不足,但是封裝製程卻比較少然去談論,那到底封裝製程工程師做什麼呢?有哪幾類的封裝製程工程師?跟著菜鳥工程師看下去

什麼是封裝製程?就是在保護已經具備功能的晶圓單位(Die)使其在應用時受到保護正常應用。因此封裝完後才會對它物性(X-ray/EM/OM)和電性(open/short)的分析,甚至是高溫高濕環境測試確認其可靠度。

而製程上可用產品別分成兩類,一類產品屬於晶圓級封裝(WLCSP),另一類是傳統焊線製程(Wire bond)。因此這兩類的產品需求的封裝製程也不同,負責製程也不同。製程最大差異是先做封裝還是切割,WLCSP都是先在晶圓進行封裝,而Wire bond先做晶圓切割才做封裝

在產品型態和應用上,WLCSP只要是偏輕薄短小的產品,產品較為先進,因此自動化程度高,相對製程無人程度。Wire bond產品雖然是傳統封裝無法輕薄短小,但是在高溫高濕的環境下,Wire bond的堅韌度較好,更適合用在惡劣環境和高壽命的產品。比如是車用產品環境。但是很多需要靠人完成焊線裝配,因此常需要人做確認。

晶圓級封裝需要的製程主要是Bumping process,先讓晶圓先做蝕刻曝光焊球(UBM, ball mount),而後再做晶圓切割(Wafer Dicing, grinding),將切割晶圓產品(Bare die product)進行包裝分類(Chip sorting)。傳統封裝則是先做晶圓研磨切割,而後座Die bond(焊晶)在基本,其次做焊線作連通到基板(Substrate/lead frame),做完後用Epoxy做封膜(Molding),最後在把Molding的整條產品進行切割(Singulation)和電鍍(Chemical plating)而完工。

一般封裝製程工作環境來說,封裝前段廠(Bumping/Wafer Dicing, grinding, Die attach, Wire bond, chip sorting)是要穿10k無塵衣,就是兔寶寶裝,相對製程細節複雜,壓力比較大。而封裝後段廠(Molding, Chemical plating and Singulation)則是100k,比較像是化學實驗衣和浴帽,相對沒這麼悶熱,而且製程簡單,像是傳統機械加工。而Bumping更像晶圓廠封閉製程,因此製程自動化最高,但是曝光和蝕刻所用化學品味道很重,討厭化學藥劑味道則需要思考。

以市場未來需求來看,WLCSP產品持續成長,Wire bond產品則持平甚至可能減少。如果是選擇未來發展,會建議選擇Bumping或是Wafer Dicing和Wafer grinding,這些技術甚至有晶圓廠開始跨界來作,比較有機會轉行,但如果希望穩定可以選擇相對簡單的製程,可以考慮往封裝後段100k製程。

想更了解IC封裝製程嗎?可以參考以下連結的書籍
https://idragon.info/2mEoj : IC封裝實務

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