文章來源：Semika

原文作者：Semika

科技在不斷突破與創新，半導體技術在快速發展，芯片封裝技術也從傳統封裝發展到先進封裝，以更好地滿足市場的需求。先進封裝是相對傳統封裝所提出的概念，英文Advanced Packaging。

先進封裝已經不是未來的高級技術，已經開始產業化應用了，先進封裝的產線已經被建設投產了，先進封裝的產品已經得到了很多的應用。

在先進封裝的產線上，可以看到很多先進封裝的重要設備，這些設備與傳統封裝技術產線上的設備并非一模一樣。

那先進封裝的重要設備有哪些呢？

首先，封裝Packaging，聽起來像是在說“包裝”。只是要把芯片封閉保護起來，還要把芯片里面的所有功能與外界的其他元件進行連接，這才是封裝要做的最主要事情。

先進封裝所需的重要設備，比傳統封裝的設備更為復雜，因為先進封裝要封裝更多的芯片在里面，要更高的精度，更復雜的動作，更快的速度，更高的質量要求。而且先進封裝需要更加先進的封裝材料。

在先進封裝的產線上，具有清洗機、涂膠設備、刻蝕光刻機、植球機、打線機(wire Bond)、芯片鍵合機（Die Bond），回熔焊接，檢測設備等等。下面就主要的幾類設備做一下介紹。

這些設備中，清洗機聽起來相對簡單，但清洗機也絕對不是那么的簡單。清洗的優劣，決定著產品的良率，性能及可靠性。有時更決定著工藝過程的成敗。

接觸芯片的零件的清洗，對塵埃、油污的要求，都是絕對嚴苛的，有的還要對零件表面的揮發氣體進行測量，對表面對不同物質的親合性進行測量。而要達到這些要求，對清洗工藝的要求也往往非常復雜。一條清洗線也動輒十幾道 ，幾十道工藝過程，對零件進行物理的、化學的、生物級別的清洗與干燥。

封裝階段的膠水，作用一是把IC的不同部分粘結起來，作用二是把IC各個部分之間的間隙填充起來，作用三是把IC包裹保護起來。這也就基本形成了三個類別，一是點膠，二是填充，三是塑封（Moding）。

這些工藝過程，聽起來比較簡單，很容易理解。事實也確實如此。只是對膠量的控制，均勻性有很高的要求。膠水的壓力，出膠口的形狀，溫度，運動的平穩性，設備的振動，空氣流動等，每一個環節都要精確控制。

涂膠的工藝的特性主要的還是決定于膠水的特性。在這里我們只談設備，不談耗材。

光刻機，是指晶圓級別上用來刻蝕芯片電路的。封裝過程也要用到光刻機，需要制作用于定位和精確定位芯片的封裝模板。光刻機可以用于制作這些封裝模板的微米級圖案。光刻機通過曝光光刻膠和進行顯影的過程，將圖案精確地轉移到封裝模板上。封裝過程所用光刻機線寬要求比較低，一般500nm的都能用了。

芯片鍵合機，是把芯片與基板連接在一起的設備，有兩種主要的方式，Wire Bond和Die Bond。Wire Bond設備通常被稱作綁線機，綁線機是用金屬引線把IC上的引腳與基板（Substrate）的引腳進行連接的設備。這個工藝中使用的金屬細線通常只有幾十微米，一根一根把金屬絲熔融在引腳上。這個過程在引腳多的芯片上就很耗時。

Die Bond設備有時被稱作貼片機或植片機。Die Bond是近些年才發展起來的技術，是通過金屬球陣列來進行連接，就是常說的BGA技術（Ball Grid Array）。Die Bond的連接方式效率更高，一次性可以連接所有引腳，所以生產數百數千引腳的芯片也很方便。還有就是Die Bond封裝更加緊湊，所以Die Bond是未來芯片鍵合的主要方式。

封裝應用的其他的設備還有很多，比如切割機、分選機、回流焊，壓合機，熱壓機，固化爐，離子清洗機、打標機等。還有一類很重要的設備，就是檢測設備。檢測設備包括功能測試，外觀檢測，性能測試、尺寸測量等。生產中要加入很多位置的檢測和測試，以保證產品的質量。

最后放一張流程圖，作為本文的結尾。