後工程についてメモ

半導体・ストレージ・NAS

半導体プロセスに後工程について記事を上げるのを忘れていたので追記。

参考:半導体プロセスの入門書『図解入門 よくわかる半導体プロセスの基本と仕組み[第3版]

概要

 前工程で加工したウェーハを、最終製品まで仕上げていく工程。大雑把な流れは、以下のとおり。なお、1~3の区分は、自身の便利のためのナンバリングであって、一般的にこういう区分をするということはない。

区分1:プロービング~ダイシング

 まず、前工程の生成物について良品/不良品判定をして不良品を弾き(プロービング)、次いで、パッケージに収まる厚さになるまで工業ダイヤモンド粒子でウェーハの裏を削り(バックグラインド)、そして、ダイヤモンド粒子がついた回転刃を使って、ウェーハを所定の大きさに切り分ける(ダイシング)。なお、ダイシングの際、切り分けたチップがバラバラにならないように、あらかじめウェーハにテープを貼っておく。

日本経済新聞の動画

区分2:ボンディング

 ダイシング処理されたウェーハから1つのチップを選んでパッケージの台座(ダイパッド)に接合/接着し(ダイボンディング)、ついで、チップ上の端子(ボンディングパッド)をリードフレームと電気的に接続する。接続の方法は大きく分けて2種類あり、それぞれワイヤボンディングワイヤレスボンディングである。


ダイボンディングの動画(でも動画のタイトルはWire Bonding。。。)


 ワイヤボンディングでは、LSIパッケージから出ているムカデの足のような端子(リードフレーム)と、チップ上の端子(ボンディングパッド)を金ワイヤーで接続するの対し、ワイヤレスボンディング(TAB方式/FCB方式)では、金ボールやバンプを介してパッケージ側とチップ側を電気的に接続する。ワイヤレスボンディングの利点として、パッケージの外側の「足」が無いことによる小型化や、省力化・時短化がある。

 文字やイラストでは分かりにくいが、YouTubeなどの動画を参考にすると理解が進む気がする。また、ワイヤボンディングで金ワイヤを出す過程は、 はんだ付けにちょっと似てると思う( 昔、新入社員研修で数時間だけ体験した )。

区分3:モールディング ->マーキング -> チップの切り離しと仕上げ

 ボンディング以降のプロセスは、パッケージに上蓋を被せて接合したのちパッケージ内に樹脂を詰め(モールディング)、ロット番号などをパッケージ表面に印刷(マーキング)したあとで、リードフレーム基板からチップ1個分のフレームを打ち抜き(ダムバーカット)、そして各フレームから余計な部分を除いてチップを切り離し(トリミング)、最後にリード端子を折り曲げる(リードフォーミング)、という流れになる。このあと、検査を経て完成だ。