【超清版】 GB/T 44796-2024 集成电路三维封装 带凸点圆片划片工艺过程和评价要求

ICS31.200
CCS L55
中华人民共和国国家标准
GB/T44796—2024
集成电路三维封装 带凸点圆片划片工艺
过程和评价要求
Integratedcircuit3Dpackaging—Requirementforbumping-wafer-sawing
processandevaluation
2024-10-26发布2025-05-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会发布

目 次
前言………………………………………………………………………………………………………… Ⅲ
1 范围……………………………………………………………………………………………………… 1
2 规范性引用文件………………………………………………………………………………………… 1
3 术语和定义……………………………………………………………………………………………… 1
4 一般要求………………………………………………………………………………………………… 1
4.1 设备、仪器和工装夹具……………………………………………………………………………… 1
4.2 材料………………………………………………………………………………………………… 2
4.3 一般注意事项……………………………………………………………………………………… 2
5 详细要求………………………………………………………………………………………………… 3
5.1 环境………………………………………………………………………………………………… 3
5.2 典型工艺流程……………………………………………………………………………………… 3
5.3 工艺准备…………………………………………………………………………………………… 4
5.4 贴膜………………………………………………………………………………………………… 4
5.5 揭保护膜…………………………………………………………………………………………… 5
5.6 烘片(必要时) ……………………………………………………………………………………… 5
5.7 激光预切(必要时) ………………………………………………………………………………… 5
5.8 划片………………………………………………………………………………………………… 5
5.9 清洗………………………………………………………………………………………………… 5
5.10 紫外解胶(必要时)………………………………………………………………………………… 6
5.11 标识、转运和贮存………………………………………………………………………………… 6
5.12 包装………………………………………………………………………………………………… 6
5.13 记录………………………………………………………………………………………………… 6
6 评价要求………………………………………………………………………………………………… 6
6.1 贴保护膜的评价要求(必要时) …………………………………………………………………… 6
6.2 贴划片膜的评价要求……………………………………………………………………………… 7
6.3 揭保护膜的评价要求……………………………………………………………………………… 7
6.4 激光预切的评价要求……………………………………………………………………………… 7
6.5 划片的评价要求…………………………………………………………………………………… 7
6.6 清洗的评价要求…………………………………………………………………………………… 8

前 言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请 注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。
本文件由全国集成电路标准化技术委员会(SAC/TC599)归口。
本文件起草单位:中国电子科技集团公司第五十八研究所、神州龙芯智能科技有限公司。
本文件主要起草人:袁世伟、李守委、吉勇、印琴、任云飞、郑卫华。

1 范围
本文件规定了12in及以下尺寸集成电路三维封装带凸点圆片划片工艺(以下简称划片工艺)的一
般要求、详细要求和评价要求。
注:1in=2.54cm。
本文件适用于12in及以下尺寸集成电路三维封装带凸点圆片划片工艺。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T25915.1—2021 洁净室及相关受控环境 第1部分:按粒子浓度划分空气洁净度等级
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
带凸点圆片 bumpwafer
芯片外引出端为凸点的圆片。
3.2
划片 wafer-sawing
通过物理方法,将芯片从圆片分离的工艺。
4 一般要求
4.1 设备、仪器和工装夹具
划片工艺所需设备仪器应定期进行鉴定和校准。工装夹具应完好无损、洁净,规格尺寸应与工艺要
求相适应,常用设备仪器及工夹具应满足表1的要求。
表1 常用设备仪器及工装夹具
序号名称主要技术要求用途
1 划片机
划片尺寸:12in及以下尺寸凸点圆片
切割速度:0.1mm/s~300mm/s
主轴转速:6000r/min~60000r/min
累计误差:划切长度≥310mm,累计误差≤5μm
切割精度:±5μm
带凸点圆片划片
1
GB/T44796—2024
表1 常用设备仪器及工装夹具(续)
序号名称主要技术要求用途
2 贴膜机适用于12in及以下圆片;真空吸附
带凸点圆片划片膜贴膜
带凸点圆片保护膜贴膜
3 揭膜机适用于12in及以下圆片;真空吸附
带凸点圆片划片膜揭膜
带凸点圆片保护膜揭膜
4 紫外解胶机
适用于12in及以下圆片
照射能量:10J/cm2~3000J/cm2
去除紫外膜黏性
5 烘箱峰值温度≥100℃;控温精度±5℃ 带凸点圆片烘片
6 显微镜
放大倍率:30倍~200倍
适用于12in及以下圆片
带凸点圆片检验
7 测量显微镜
放大倍率:30倍~800倍
适用于12in及以下圆片
带凸点圆片检验
崩边,切割偏移量测量
8 划片刀
刀片宽度:15μm~200μm
金刚石颗粒度:800目~5000目
带凸点圆片划切
9 片盒防静电;按照圆片尺寸分为不同型号带凸点圆片存放、转运
10 托架适用于12in及以下圆片带凸点圆片上料
4.2 材料
划片工艺所使用的材料应满足表2的要求。
表2 常用材料及相关要求
序号材料主要技术要求用途
1 划片膜
厚度满足划片工艺要求
确保带凸点圆片划片过程中无芯片脱落
主要分为UV膜或非UV膜
划片过程中对带凸点圆片进行固定
2 保护膜
胶膜厚度需满足凸点高度保护要求,确保贴划片膜过
程中不发生圆片凸点损伤
主要分为UV膜或非UV膜
贴膜过程中对圆片正面进行保护
3 去离子水电阻率大于或等于15MΩ·cm 带凸点圆片划片后圆片的清洗
4 切削液无腐蚀;呈中性
带凸点圆片划片刀的降温
带凸点圆片表面保护
4.3 一般注意事项
4.3.1 安全
带凸点圆片划片工艺注意以下安全事项:
a) 设备仪器电源应可靠接地,定期对设备仪器的水、电、气系统进行安全检查;
b) 设备仪器的操作应按照操作规程进行顺序操作。
2
GB/T44796—2024
4.3.2 防静电
带凸点圆片划片工艺过程的工作区应满足以下要求:
a) 圆片放置到工作台时,需同时开启等离子风机,进行静电防护;
b) 在贴划片膜和揭正面保护膜操作时,注意贴膜和揭膜速度,防止由于速度过快而产生静电。
5 详细要求
5.1 环境
带凸点圆片划片工艺工作环境应满足以下要求:
a) 环境温度:22℃±3℃;
b) 相对湿度:55%±10%;
c) 洁净度:环境洁净度至少需达到GB/T25915.1—2021中ISO6级规定。
5.2 典型工艺流程
带凸点圆片划片典型工艺流程见图1。
图1 典型工艺流程图
3
GB/T44796—2024
5.3 工艺准备
5.3.1 文件
检查并确认使用的工艺文件、图纸、作业指导书等文件的现行有效性和完整性,明确待划片圆片的
尺寸和划片要求等要素。
5.3.2 设备和仪器
设备和仪器准备满足下列要求:
a) 水、电、气、真空等应供应正常;
b) 设备仪器各项指标应在规定范围内(满足4.1的要求)。
5.3.3 待划片圆片确认
带凸点圆片检验要求如下:
a) 圆片应符合工艺文件的相关规定;
b) 圆片不应有破损和裂片现象;
c) 圆片划片道宽度应符合划切的相关规定;
d) 圆片上芯片应符合相关检验标准规定。
5.3.4 保护膜的准备
保护膜准备要求如下:
a) 应根据产品特性选择合适类型的保护膜,主要分为UV 膜和非UV 膜;
b) 应根据产品特性选择合适平整度的保护膜,一般平整度应控制在±5μm;
c) 各类保护膜应按不同型号分类放置,并做好分类标志;
d) 保护膜有效期应在规定有效期内。
5.3.5 划片膜的准备
划片膜准备要求如下:
a) 应根据产品特性选择合适类型的划片膜,主要分为UV 膜和非UV 膜;
b) 划片膜有效期应在规定有效期内。
5.3.6 划片刀准备
工装夹具准备要求如下:
a) 划片刀厚度应根据圆片的划片道宽度及具体划片要求确定;
b) 划片刀暴露量应根据圆片的凸点高度及具体划片要求确定;
c) 划片刀金刚石颗粒大小、集中度及金刚石颗粒度的选择应根据圆片的厚度及具体划片要求
确定。
5.4 贴膜
贴膜要求见表3。
4
GB/T44796—2024
表3 贴膜要求
序号影响因素技术要求
1 滚轮压力
2 滚轮速度
3 滚轮温度
4 台盘温度
圆片贴膜后膜内无气泡、杂质等异常;
圆片贴膜后凸点无变形、划伤、缺失等异常
5.5 揭保护膜
揭保护膜要求如下:
a) UV 膜揭膜前应进行紫外光处理,降低减薄膜黏性;
b) 对于一些材质较硬,胶层较厚的减薄膜,揭膜过程中可进行台盘加热;
c) 手动揭膜应根据不同产品及膜的特性确定揭膜速度防止静电产生,揭膜方向一般呈30°~
45°,防止残胶现象;
d) 自动揭膜应设定揭膜速度及拉力。
5.6 烘片(必要时)
根据划片膜的产品特性,确定在划片前是否需要进行烘片,一般非UV 膜作为划片膜使用时,需进
行烘片。对于没有烘片要求的划片膜,贴膜完毕后需根据划片膜使用要求静置一段时间,方可进行划
片。烘片要求如下:
a) 应根据划片膜特性设定具体的烘片温度、时间等工艺条件;
b) 烘片后,保护膜不应出现气泡、卷曲等异常现象。
5.7 激光预切(必要时)
激光预切时,应根据圆片和设备情况选择合适的功率、频率和进给速度。
5.8 划片
具体划片要求如下:
a) 切割深度,应根据产品厚度、凸点高度与划片膜厚度,并结合刀片磨损量进行设定,剩余厚度不
大于划片膜总厚度的1/3;
b) 主轴转速应满足划片要求,配合划片速度和原片厚度等参数;一般圆片厚度越厚,划片速度越
大,主轴功率越大,主轴转速相对降低;
c) 划片速度应满足划片要求,应根据要求,在划片过程中确认划片刀状态、切割偏移量和刀痕深
度等;
d) 划切水流量应满足划片要求。
5.9 清洗
圆片划片后,为将划片过程中残留在芯片表面的残渣洗净,需对圆片进行清洗。清洗方式一般分为
高压清洗和二流体清洗,可根据产品不同特点选择合适的清洗方式。具体要求如下:
a) 针对清洗剂的清洗效果进行清洗参数选择,包括清洗机转速、水压、清洗时间等;
b) 清洗时间以将圆片表面残渣和划片过程中可能引入的其他杂质洗净为准;
5
GB/T44796—2024
c) 控制清洗时间,防止时间过长对凸点产生腐蚀。
5.10 紫外解胶(必要时)
当划片膜为UV 膜时,划片后需进行紫外解胶。采用紫外线照射方式进行解胶,应根据紫外膜材
质不同,选择相应的解胶参数,包括照射时间、照射能量和紫外波长等。紫外解胶一般建议将其黏结性
需降低到0.08N/mm2 以下,以保证揭膜后芯片背面无残胶。
5.11 标识、转运和贮存
5.11.1 标识
应对划片所产生的产品状态进行状态标识,包括待划片、待检、合格品和不合格品。
5.11.2 转运
转运过程满足以下要求:
a) 转运容器表面应洁净、光滑,无油污、灰尘、异物等污染源;
b) 转运容器应由无腐蚀的材料制成,具有适中的硬度能够保护产品;
c) 产品检验完转交下一个工序应将产品整齐地排列在专用的转运容器中;
d) 产品检验完转交下一个工序应保证产品无损坏和污染,并进行防静电防护。
5.11.3 贮存
圆片划片并检验后应放置到专用容器中,并存储在氮气柜或干燥柜中。
5.12 包装
对于作为产品交付的划片后电路,需进行包装,包装应满足以下要求:
a) 包装材料应外观洁净、无破损;
b) 包装材料应满足相应电路静电防护的要求;
c) 外层包装应达到防潮、防尘的要求,特殊情况下应满足防挤压、防跌落等要求;
d) 包装外部应有电路名称、数量等信息标识。
5.13 记录
需按规定格式填写划片工艺记录单。划片工艺记录单应清晰整洁,若有改动,改动处要有签名并填
写改动日期。划片工艺记录应至少包括日期、人员、圆片型号、批号、凸点类型、凸点高度等。
6 评价要求
6.1 贴保护膜的评价要求(必要时)
为了避免带凸点圆片正面保护膜存在缺陷,导致在贴背面划片膜时出现异常,在贴完保护膜后,应
对其贴膜质量进行全面评价,具体要求如下:
a) 贴膜后保护膜膜内不应出现由硬质点、杂质、气泡等导致的表面凸起现象[如图2a)和图2b)所
示];
b) 贴膜后保护膜不应未完全覆盖凸点现象[如图2c)所示];
c) 贴膜后保护膜边缘不应出现毛边[如图2d)所示];
d) 贴膜后保护膜表面或圆片背面不应存在灰尘、颗粒等凸起现象。
6
GB/T44796—2024
a) 杂质导致的保护膜凸起 b) 气泡导致的保护膜凸起
c) 保护膜未完全覆盖凸点 d) 保护膜存在毛边
图2 保护膜异常的主要表现形式
6.2 贴划片膜的评价要求
为了避免带凸点圆片背面划片膜存在缺陷,导致划片过程中出现异常,在贴完划片膜后,应对其贴
膜质量进行全面评价,即贴膜后保护膜膜内不应出现由硬质点、杂质、气泡等导致的表面凸起现象(如
图3所示)。
a) 杂质导致的划片膜凸起 b) 气泡导致的划片膜凸起
图3 划片膜异常的主要表现形式
6.3 揭保护膜的评价要求
揭保护膜后,根据镜检要求在显微镜下进行产品检验,具体要求如下:
a) 揭膜后圆片不应出现缺损、碎裂等现象;
b) 揭膜后,凸点不应出现变形、缺失等异常现象。
6.4 激光预切的评价要求
激光预切后,根据镜检要求在显微镜下进行产品检验,具体要求如下:
a) 预切深度、宽度应符合设计及工艺文件规定;
b) 预切道行不应横跨芯片功能区;
c) 预切后划片槽内不应有金属残留。
6.5 划片的评价要求
划片完成后,根据镜检要求在显微镜下进行产品检验,具体要求如下:
a) 划片后划片膜应有清晰可见的刀痕;
b) 背面金属化的芯片划片后不应出现翻卷、毛刺;
c) 圆片划片后背面裂纹宽度不应损伤到芯片有效区[如图4c)所示];
d) 圆片钝化层卷边不应桥联未被玻璃钝化的工作材料;
e) 圆片划片后芯片凸点不应出现缺失、变形,凸点表面不应出现压痕[如图4d)~图4f)所示];
f) 刀痕宽度不应超过圆片预留的划片槽宽度[如图4a)所示];
7
GB/T44796—2024
g) 刀痕不应横跨芯片有效区[如图4b)所示]。
a) 划片刀宽度大于划片槽宽度 b) 划片痕迹横跨芯片有效区 c) 裂纹损伤芯片有效区
d) 凸点缺失 e) 凸点变形 f) 凸点受损
图4 带凸点圆片划片异常的主要表现形式
6.6 清洗的评价要求
清洗后,根据镜检要求在显微镜下进行芯片外观检验,具体要求如下:
a) 圆片清洗后芯片不应从划片膜上脱落;
b) 圆片清洗后芯片凸点不应出现缺失、变形,凸点表面不应出现压痕。
8
GB/T44796—2024