084月 2019

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科普下IC晶圆切割的精准刀法

最近有同学翻老wu博客的旧文,其中《BGA飞线焊接、刮U、IC丝印打磨》这篇文章中关于刮U飞线的配图他觉得蛮有意思,就在微信里把图片发给了我,然后问我说,这都把IC磨掉一个角了,这IC不会坏掉吗?还有这种骚艹做?

还真的可以这样,其实这磨掉的部分是IC的封装,而并不是晶片本身,并未伤及芯片功能电路。

如下图所示,你在PCB上看到的,只是IC的封装,die只是封装里头的一小部分,同一规格封装的芯片,根据集成电路功能的复杂程度而异,晶体管的数量不同,die的面积也有所不同,但同一规格封装的芯片其中电路板上的占用面积是一致的。

比如这颗DIP封装的MCU,其die只有小指甲片大小。

那为什么要对die进行封装呢?

集成电路封装(英语:integrated circuit packaging),简称封装,是处于半导体器件制造的最后阶段,芯片加工完成后, 芯片在空气中与各种杂质接触从而对 芯片上的电路产生腐蚀, 进而使芯片的电气性能下降, 甚至损坏。 同时, 没有保护的芯片很易被划伤且不方便操作, die被封装在一个支撑物之内,这个封装可以防止物理损坏(如碰撞和划伤)以及化学腐蚀,并提供对外连接的引脚,这样就便于将芯片安装在PCB里。

所以,把芯片经X光的照射,就能看到die和金线的分布,只要避开这些区域,就可以将芯片封装刮开,达到修复芯片或者破解芯片的目的。

比如国外发烧玩家,就将AMD的CPU封装打开进行开核,8核秒变16核,爽歪歪。

如上边台积电IC制造流程宣传视频所示,硅晶棒切割打磨成晶圆 wafer
,然后晶圆经过光刻和蚀刻成若干片die,经过晶圆针测后,将切割下来的die进行封装,最后对封装好的芯片进行测试。

晶圆划片(即切割)是半导体芯片制造工艺流程中的一道必不可少的工序,在晶圆制造中属后道工序。将做好芯片的整片晶圆按芯片大小分割成单一的芯片(die),称之为晶圆划片。

最早的晶圆是用划片系统进行划片(切割)的,现在这种方法任然占据了世界芯片切割市场的较大份额,特别是在非集成电路晶圆划片领域。金刚石锯片(砂轮)划片方法是目前常见的晶圆划片方法。

而新型的激光晶圆划片属于无接触式加工,不对晶圆产生机械应力的作用,对晶圆损伤较小。由于激光在聚焦上的有点,聚焦点可小到亚微米数量级,从而对晶圆的微处理更具优越性。

当然,如果您有兰州拉面师父的刀工的话,也可以手动切割晶圆啦,(开个玩笑 😂😂)不过需要注意的是,这一刀下去可比切糕贵多了,大家可要悠着点哈。

 

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