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半導(dǎo)體后道 AOI 設(shè)備市場概述
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2024-09-18

封裝（后道）測試工藝可以大致分為背面減薄、晶圓切割、貼片、引線鍵合、模塑、電鍍、切筋/成型和成品測試等步驟。

自動光學(xué)檢測儀器主要用于晶圓的外觀檢測、Bump 檢測、IC 封裝檢測和標(biāo)記檢測。上世紀(jì) 90 年代，IC 大約有 300個引線，到了 21 世紀(jì)，引線的數(shù)目翻了數(shù)倍并且出現(xiàn)了諸如 BGA、CSP 等先進(jìn)封裝技術(shù)，對于檢測設(shè)備的要求大大提高。

另外晶圓尺寸變大、元件小型化導(dǎo)致標(biāo)記越變越小等趨勢都進(jìn)一步增加了半導(dǎo)體行業(yè)對于自動檢測設(shè)備的需求。如圖所示，晶圓成品到達(dá)封測廠后，會進(jìn)行晶圓有圖像缺陷檢測；通過背面減薄將晶圓減薄到封裝需要的厚度，再將晶圓安裝在藍(lán)膜上，對晶圓進(jìn)行切割后，會進(jìn)行切割槽檢測，檢驗是否有崩邊、外觀缺陷；通過銀漿將芯片固化貼片，用高純度的金線/銅線/鋁線將芯片電路外接點和框架材料焊接進(jìn)行引線鍵合，用引腳缺陷檢測（金線檢）對焊接結(jié)果進(jìn)行檢測；

添加環(huán)氧樹脂進(jìn)行模具塑封，去除溢料后在框材外電鍍一層錫，進(jìn)行切筋成型，將一條的框架材料切割成單獨(dú)的IC，再進(jìn)行光學(xué)檢測，檢測塑封缺陷、引腳切割缺陷以及電鍍?nèi)毕荨Ｗ詈蠼?jīng)過測試機(jī)ATE 成品測試，分選機(jī)分選后，自動光學(xué)檢測合格標(biāo)識缺陷，做最后一步篩選。

資料來源：沙利文研究

傳統(tǒng)的芯片 Bump 檢測為人工抽檢，配以顯微鏡檢測，但此種做法效率較低，且無法及時發(fā)現(xiàn)有問題的芯片，導(dǎo)致封裝后的芯片良率較低。自動化升級提升了對 AOI 檢測的需求，填補(bǔ)了該領(lǐng)域的空白。AOI 檢測的最大優(yōu)點是節(jié)省人力、降低成本、提高生產(chǎn)效率、統(tǒng)一檢測標(biāo)準(zhǔn)和排除人為因素干擾，保證了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和可重復(fù)性，及時發(fā)現(xiàn)不良產(chǎn)品，確保出貨質(zhì)量。

AOI 檢測可對大量不良結(jié)果進(jìn)行分類和統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)不良發(fā)生的原因，在工藝改善和生產(chǎn)良率提升中正逐步發(fā)揮著更重要的作用，預(yù)期未來 AOI 檢測技術(shù)將在半導(dǎo)體與電子電路等領(lǐng)域檢測中將會發(fā)揮越來越重要的作用。

相比于其他 AOI 檢測領(lǐng)域，半導(dǎo)體后道 AOI 檢測設(shè)備門檻更高。隨著大尺寸晶圓和先進(jìn)封裝技術(shù)逐漸落地，國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備商將迎來更多發(fā)展機(jī)會。

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