Page 127 - 2019 自動化機械暨智慧產業年鑑
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科 產
                                                                                                                          技 業
                                                                                                                          創 趨
                                                                                                                          新 勢
                                                                                                                          篇 篇







                   光阻去除(PR  Stripping)、晶圓解鍵合平台
                               圖7  模態實驗操作
 圖5  五軸工具機之邊界條件  表4  模態分析與測試  (Wafer De-bonding Platform)、晶圓與載具之             表1 國內半導體設備廠商
                                                                              表5  分析與實驗結果比對
                                                                                     發展先進封裝設備現況
 模態分析  模態測試        清洗(Cleaning)等製程設備。                                     分析自然頻率          實驗自然頻率          誤差量
                                                                             (Hz)
                                                                                              發展現況
 振型  振型                 元利盛開發精密點膠機,可適用於2.5D                               廠商                (Hz)          (%)
                                                                                              73.5
                                                                              78.6 發展量測與AOI設備、濕蝕刻設備、平面
                                                                                                            6.9
                   和扇出型晶圓級封裝(Fan  Out  Wafer  level                     均豪精密
                                                                             119.4 研磨設備      113.0          5.7
                   Package;FOWLP)製程,已獲台灣晶圓廠                                  170.4 發展晶片取放設備、扇型封裝高精度晶粒
                                                                                                            4.5
                                                                                             163.0
                   採納,為目前單一設備產能最高的立體IC封裝                                均華精密     黏晶機、大尺寸載板扇型封裝高精度晶粒
                                                                                 黏晶機、大尺寸載板扇型城裝雷射刻印機
                   Underfill製程設備。鈦昇科技研發雷射切割設                                     、板材模壓機
                   備,因應先進封裝製程趨勢,晶圓愈來愈薄甚                                    模態分析與測試比對後,進一步運用有限
                                                                                 發展酸槽設備(Wet Bench)與單晶片旋
                                                                                 轉清洗、蝕刻、去光阻機台(Single Wafer
                   至曲線化,傳統鑽石刀的切割方式容易造成晶圓                              元素分析方法,分析五軸工具機於主軸頭受到
                                                                        弘塑科技
                                                                                 Spin Processor,UFO)等設備,以供應先
                   破脆,並看好雷射切割為未來的趨勢。萬潤科技                              100N的受力時的頻率響應,分析結果列於圖8
                                                                                 進封裝濕製程設備
 自然頻率78.6Hz  自然頻率73.5Hz
                                                                                 開發精密點膠機,可適用於2.5D及FOWLP
                   受惠IC封測客戶積極投入先進封裝領域,而發展                             所示,顯示五軸工具機主要振動頻率與振幅,有
                                                                        元利盛      等先進封裝製程
                   示。                                                 助於了解工具機加工時的動態特性。
                   AOI檢查設備與點膠設備,用於先進封裝製程之
                                                                                 發展雷射切割設備,以解決晶圓愈薄甚至
                        2.1.6  有限元素分析與測試結果比對
                   設備。                                                  鈦昇科技 曲線化,傳統鑽石刀的切割方式容易造成
                                                                      結論         晶圓破脆問題
 2.1.4  五軸工具機靜剛性分析      小型五軸工具機的自然頻率分析,根據機台
                        勤友光電與IBM簽訂合作計畫,將授權IBM
                                                                                 發展AOI檢查設備與點膠設備,用於高階
                   實際邊界條件設置約束條件。分析結果列於表4
                                                                           由於工具機產業的快速發展,市場對於精
 模擬機台加工時受力變形情形,施加力量於  的複合雷射剝離製程技術,開發先進封裝晶圓貼                             萬潤
                                                                                 封裝製程之設備
                   中,比對幾個對工具機的性能影響較大的主要模
 刀尖點處Z軸方向,施力大小為-100N。從分析  合和剝離設備,比同業的設備更低的能量消耗、                       度、效率與交期縮短的需求,工具機設計分析與
                                                                                 發展晶圓貼合和剝離設備,提高先進封裝
                                                                        勤友光電
                                                                                 生產速度與良率
                   態。包括主軸和立柱的扭轉,X軸平台的扭轉模
 結果可以看出,主軸和旋轉基座處發生較大變  更快速的晶圓清洗速度,以及更高的良率、產                           測試應用技術會愈來愈重要,因此透過本研究進
                                                                                 開發用於先進封裝專用的去光阻、清洗設
                   態;以及X軸平台、主軸和立柱的扭轉模態。
 形,最大變形量為56.1µm。靜剛性分析結果如  自然頻率119.4Hz  自然頻率113.0Hz  出率與多種接合膠材之選擇,提高先進封裝生產  行案例介紹。
                                                                        億力鑫
                                                                                 備,針對去膠清潔、光阻去除等製程
 圖6所示。             速度與良率。億力鑫系統科技開發用於先進封裝                                   有限元素分析過程要先確認分析之邊界條件
                                                                                 發展真空晶圓壓膜機、貼合設備及PLP
                                                                        志聖工業
                                                                                 RDL全自動烘烤設備
                   專用的去光阻、清洗設備,針對去膠清潔、光阻                              與實際機台之邊界條件一致。本研究根據分析和
                        圖8  小型五軸工具機頻譜分析                                          發展面板級扇出型封裝設備,如清洗設備
 圖6  五軸工具機靜剛性分析    去除等製程。志聖工業在先進封裝製程已發展真                              實驗結果,比較了3個模態振型和自然頻率,差
                                                                        亞智科技 、剝膜設備、精密塗佈及雷射切割、鑽孔
                   空晶圓壓膜機及貼合設備,並與外商合作切入                               異在7%以內,結果於表5所示。
                                                                                 等設備
                   Molding固化製程,也與客戶合作開發切入面板                             資料來源:各公司網站、年報/金屬中心 MII整理
                                                                           本研究模擬工具機實際加工狀況,在刀尖點
                   級封裝(PLP;Panel Level Package)全自動烘                   處沿Z軸方向施加-100N時進行靜態剛性分析,
                                                                      所得的最大變形為56.1µm,經由靜剛性分析找
                   烤設備。                                               塗佈及雷射等製程設備。
 自然頻率170.4Hz  自然頻率163.0Hz
                        亞智科技發展面板級扇出型封裝(Fan Out                        出各組件之變形量、力流線與各結構變形之貢獻
                                                                      四、結論
                   Panel  Level  Package;FOPLP)濕製程解決方                 度,以利於開發性能之評估並進行後續的最佳化
 2.1.5  工具機模態測試    案,透過獨家的專利技術,克服翹曲問題,使面                              設計與新機型的開發。
                                                                           台積電以扇出型封裝技術成功量產iPhone處
 工具機模態測試是運用衝擊槌給予機台衝擊  板在製程槽體間的運輸過程可以維持平整,並減                           理器晶片,日月光、力成等亦紛紛投入先進封裝
 力傳遞至整機結構,透過加速規量測振動訊號,  少面板於生產過程的破片率。亞智科技目前已為                         市場,預期未來先進封裝設備需求勢必持續攀
 再經由訊號擷取器將數值透過傅立葉函數轉換,  中國及台灣的客戶提供FOPLP的濕製程解決方                        升。值此潮流趨勢下,國內已有部分設備業者與
 取得頻率響應函數頻譜,其實驗架設如圖7所  案,並成功用於量產線。除濕製程設備外,亞智                          終端廠合作,切入發展半導體先進封裝設備,並
                   科技還能為FOPLP封裝技術提供自動化、精密                             導入終端廠內測試順利通過驗證。然而,國內先
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