作者：Franise Von Trapp，Managing Editor

 晶圓劃片工藝已經不再只是把一個硅晶圓劃片成單獨的芯片這樣簡單的操作。隨著更多的封裝工藝在晶圓級完成，并且要進行必要的微型化，針對不同任務的要求，在分割工藝中需要對不同的操作參數進行調整。 

例如，分割QFN封裝需要具有可以切割柔性和脆性材料組成的復合基板的能力。MEMS封裝則常常具有微小和精細的結構——梁、橋、鉸鏈、轉軸、膜和其他敏感形態——這些都需要特別的操作技術和注意事項。1 在切割硅晶圓厚度低于100µm，或者像GaAs這樣的脆性材料時，又增添了額外的挑戰——例如碎片、斷裂和殘渣的產生。像晶圓劃線和切割，這兩種將晶圓分割成單獨芯片工藝中較常見的技術，通常是分別采用金剛石鋸和金剛石劃線工具完成的。2 激光技術的更新使激光劃線和激光劃片成為一種可行的選擇，特別在藍光LED封裝和GaAs基板應用中。 

無論選擇哪種分割工藝，所有的方法都需要首先將晶圓保護起來，之后進行切割，以保證進入芯片粘結工序之前的轉運和存儲過程芯片的完整性。其他的可能方法包括基于膠帶的系統、基于篩網的系統以及采用其他粘結劑的無膠帶系統。

工藝

標準的切割工藝中首先是將減薄的晶圓放置好，使其元件面朝下，放在固定于鋼圈的釋放膠帶上。這樣的結構在切割過程中可以保證晶圓，并且將芯片和封裝繼續保持在對齊的位置，方便向后續工藝的轉運。工藝的局限來自于減薄晶圓的應用，在存儲之后很難從膠帶上取下晶圓，采用激光的話容易切到膠帶，同時在切割過程中冷卻水的沖擊也會對芯片造成損傷。

基于膠帶的分割 

采用基于膠帶的系統時，需要重點考慮置放系統，以及所采用的條帶類型是不是適合要切割的材料。對于框架置放系統來說有多種選擇。SEC（Semiconductor Equipment Corporation）公司擁有晶圓/薄膜框架條帶的兩個模型，在受控的溫度和氣壓參數下使用條帶。ADT（Advanced Dicing Technologies）公司966型晶圓置放機是一款高產率自動置放系統，可采用藍膜和UV條帶，放置操作均勻，并具有條帶張力，可以消除空氣氣泡。該置放系統具有用于切割殘留薄膜的環形切割刀，以及可編程的溫度調整裝置。Disco公司為封裝和晶圓分割設計了不同的工具，包括切割鋸、切割刀和切割引擎。

條帶選擇

所有的七個條帶都由三部分組成——塑料基膜，其上覆有對壓力敏感的粘膜以及一層釋放膜。在大部分應用中使用的條帶分為兩類：藍膜（價格較低）和UV。藍膜是用于標準硅晶圓的切割，有時在切割像GaAs這樣更脆弱的基板時，也用于連接昂貴的UV條帶。這類基板放置在一片雙面UV條帶上并切割到指定的尺寸，之后將其放置到帶有藍膜的金屬框架上。 

選擇了合適的條帶之后，需要考慮固定釘、粘結劑和其他機械性能。目標是在切割過程中粘結足夠強，可以保持芯片的位置，但也需要足夠弱，可以在切割后芯片粘結工藝中方便地將芯片移走而不產生損壞。如果在切割過程中采用帶有潤滑劑的冷卻劑，需要保證其中的添加劑不會與條帶上的粘結劑發生反應，或者芯片不會從其位置上滑動。大部分條帶的使用時間限于一年。之后，條帶會逐漸喪失粘性。

UV條帶提供兩個層次的粘結：切割工藝中更強的粘結，之后為了易于剝離經UV輻射固化后較弱的粘結。ADT的955型固化系統是一款設計緊湊，可以放置在桌上的系統，用于切割后對UV條帶進行輻射，這樣可以方便地將芯片剝離（圖2）。該系統采用集成的燈壽命傳感器以及LED指示器可以持續監控運行性能。該系統與安全標準兼容，采用365nm激光時每個小時可以處理多達50片晶圓。盡管UV條帶價格昂貴，但對于像GaAs和光學器件這些敏感基板來說非常合適。

全文請參閱《半導體科技網站》：“晶圓劃片：膠著境地”