Vue d’ensemble de la fabrication de semi-conducteurs

Des plaquettes aux dispositifs fonctionnels

La fabrication de semi-conducteurs en arrière-plan transforme les plaquettes en dispositifs fonctionnels prêts à être intégrés dans diverses applications. La précision et un contrôle qualité rigoureux sont essentiels pour garantir la fiabilité et les performances des composants semi-conducteurs. Comprendre et résoudre les principaux problèmes de cette étape est crucial pour optimiser les processus de fabrication.
METTLER TOLEDO fournit des solutions de pointe qui améliorent la précision et l’efficacité à chaque étape de ce processus.

Une salle blanche dans un laboratoire de semi-conducteurs avec des ingénieurs en combinaison de protection pour créer des micropuces

1. Test et découpage des plaquettes

La précision dans le découpage des plaquettes est essentielle pour éviter les défauts et maintenir l’intégrité des plaquettes. Les contaminants et les débris provenant du processus de découpage en dés peuvent entraîner des problèmes importants, réduisant le rendement et la qualité.
Une mesure précise des particules et des inspections détaillées des surfaces sont nécessaires pour surveiller et réduire la contamination pendant le découpage en dés tout en identifiant et en atténuant les défauts à un stade précoce, garantissant ainsi des coupes de haute qualité et minimisant les déchets.

Le contrôle du pH des diverses solutions utilisées pendant le processus de découpage des plaquettes est essentiel pour optimiser l’efficacité du nettoyage, prévenir la corrosion, maintenir l’intégrité de la surface et minimiser la contamination par les particules.

Le pesage des plaquettes peut être effectué sur des balances analytiques XPRavec un ErgoClip spécialement conçues pour le pesage des filtres.

2. Collage et assemblage de la matrice

Le collage de matrices implique le montage précis de matrices de semi-conducteurs sur des substrats ou des supports. Ce processus constitue le cœur du boîtier semi-conducteur final à l’aide de divers adhésifs et matériaux de liaison, tels que des matériaux de liaison époxy et eutectique.

Assurer l’application précise des adhésifs et obtenir une qualité de liaison constante sont des défis importants, car une application incohérente de l’adhésif pendant le collage de la matrice peut entraîner un déplacement ou une défaillance de la matrice, ce qui a un impact sur la fiabilité des dispositifs à semi-conducteurs.

Les systèmes de distribution automatisés assurent une application cohérente de la colle et une fixation robuste de la matrice. Le pH influence les propriétés adhésives, la préparation de la surface et le contrôle de la qualité pour une application cohérente et un collage fiable. Les outils d’analyse des propriétés thermiques garantissent la fiabilité des adhésifs dans diverses conditions de fonctionnement.

3. Liaison de fil ou puce inversée

La liaison par fil et la puce inversée sont deux techniques principales pour établir des connexions électriques entre la puce du semi-conducteur et le boîtier. Le collage par fil utilise des fils fins, tandis que la puce retournable utilise des bosses de soudure pour une fixation directe. Les deux techniques sont essentielles pour garantir les performances électriques et la fiabilité des dispositifs à semi-conducteurs.

Les défis comprennent l’obtention de connexions fiables et le maintien de la qualité des matériaux de liaison, ce qui peut avoir un impact sur les performances et la longévité du dispositif. Les liaisons filaires doivent maintenir leur intégrité sous des contraintes thermiques et mécaniques. Les variations dans les matériaux de liaison, en particulier la teneur en humidité, peuvent provoquer des défaillances et réduire la fiabilité des liaisons. Des instruments de pesage et d’analyse de précision garantissent la qualité et l’uniformité des matériaux de liaison des fils et des bosses de soudure afin de maintenir des normes élevées en matière de fiabilité des interconnexions.

4. Galvanoplastie

Il est essentiel de vérifier la concentration des solutions chimiques utilisées dans les processus d’aval tels que la galvanoplastie. La spectrophotométrie UV/Vis peut garantir que la solution de placage a la concentration correcte d’ions métalliques pour obtenir une qualité de revêtement constante. Le pH de la galvanoplastie affecte la solubilité des ions métalliques, la qualité du dépôt et l’efficacité des additifs. Un pH approprié garantit des revêtements uniformes et de haute qualité, tandis que les écarts peuvent entraîner une mauvaise adhérence et une rugosité de surface.

5. Encapsulation/moulage et emballage

L’encapsulation ou le moulage protège la puce semi-conductrice et les liaisons filaires contre les dommages physiques et la contamination de l’environnement. Ce processus consiste à enfermer la matrice dans une résine protectrice ou un composé de moule, garantissant ainsi l’intégrité de l’emballage. Il est essentiel d’assurer la formulation et l’application correctes des matériaux d’encapsulation pour la protection des matrices et la fiabilité de l’emballage.

Des balances et des balances de précision automatisées garantissent une formulation et une distribution précises des matériaux d’encapsulation. Les mesures du point de ramollissement et de la masse volumique à l’aide de balances permettent d’évaluer la qualité et la pureté du matériau.

6. Essais finaux et assurance qualité

Les tests finaux permettent de s’assurer que les appareils entièrement emballés répondent à tous les critères électriques et fonctionnels spécifiés avant l’expédition. Cela comprend des tests électriques, des tests fonctionnels et des tests de rodage pour détecter les défaillances en début de vie et garantir la fiabilité du dispositif. La détection des défauts dans les dispositifs finaux emballés est essentielle pour maintenir une qualité élevée et la satisfaction des clients.

Des instruments de précision sont nécessaires pour calibrer les équipements d’essai, des outils d’imagerie pour la détection précoce des défauts et des outils d’analyse thermique pour vérifier les performances des appareils dans des conditions de fonctionnement.

La précision et la fiabilité sont primordiales dans la fabrication de semi-conducteurs. Les solutions avancées de METTLER TOLEDO améliorent la précision et l’efficacité à chaque étape, aidant les fabricants à fournir des dispositifs à semi-conducteurs de haute qualité.

METTLER TOLEDO est là pour vous aider

À chaque étape de la fabrication en amont, METTLER TOLEDO est là pour vous aider. Nos équipements répondront aux exigences de débit, de qualité et de précision de votre projet.

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Boostez vos processus de semi-conducteurs avec le service METTLER TOLEDO

Nous comprenons que la précision et la fiabilité sont essentielles dans votre travail, et nos solutions sont conçues pour vous soutenir à chaque étape du processus. Notre équipe s’engage à assurer le bon fonctionnement de votre équipement, afin que vous puissiez vous concentrer sur ce qui compte le plus : obtenir des résultats révolutionnaires. Travaillons ensemble pour intensifier vos efforts et stimuler l’innovation dans le domaine des semi-conducteurs.

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Un employé du service après-vente de METTLER TOLEDO participe à la réparation d’un semi-conducteur

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