凌华打造高效率芯片分选机解决方案 助力提升IC封测效能

凌华科技智能机械产品事业中心经理林卫瑞表示，半导体业者欲提升封测效能就必须在微小晶圆上迅速分选良品和不良品，快与准经常互斥，难以两全其美，正是多数业者面临的最大困扰。

所谓半导体后段制程，即是人们经常听闻的IC封装、测试。其中一段「晶圆针测」(Chip Probing；CP)制程，旨在测试晶圆中每颗晶粒的电气特性，让IC在进入封装前，就能先过滤电性不佳的芯片，避免因不良品的出现而徒增生产成本。

在Probing检测后，紧接进入良劣检查作业程序、称之为「分选」(Sorting)，务求快速挑拣符合规格、不符合规格的晶圆。针对良品，业者可进一步区分为Level 1、2、3或其他等级，匹配不同规格电子元件的生产需求；针对不良品，则执行后续修补与调整。

凌华科技智能机械产品事业中心经理林卫瑞表示，显而易见的，半导体业者欲提升封测效能，首要之务就是增进挑拣效率，在微小晶圆上迅速分选良品和不良品。但不可讳言，「快」与「准」经常互斥，满足其中一边、就可能牺牲另一边，难以两全其美，正是多数业者面临的最大困扰。

为此凌华提供一套整合影像撷取卡、运动控制卡的芯片分选机方案，强调可让用户藉由单一编程，轻易实现多轴整合、快速响应反馈等优势，在速度与精准度之间求取最佳平衡。

待测点位激增  急需提升运动控制效能

林卫瑞指出，综观半导体业在处理分选制程上的痛点，首先是多轴同步控制的复杂性。一般而言，机械手臂吸进晶圆后，经由摆臂、再放置到另一边Tray盘上，整段过程不仅涉及Wafer与Tray之间横向与纵向座标的转换，且由于摆臂上下移动、因而产生Z轴高度；意谓分选机须控制多达6~8个运动轴，以指挥调度手臂、吸嘴、视觉等众多子系统，才能整合不同工作区域。若采用的是传统PLC控制系统，则编程复杂度极高。

其次，众所皆知传统PLC-based架构相对缺乏弹性，且多未支持影像，用户若想做到快速准确的对位，即需额外购置影像系统，费心进行系统整合，因而大幅垫高开发成本。

而另一个会面对的难题则是待测点位增加，对测试速度的要求也更高。以今年(2021)而论，随着晶粒(Die)大小的需求持续缩小， 晶圆制程也不断精进，可切割出的晶粒数量为过去的3~4倍；意谓待测点位数的增加，运动控制速度亦须同步提升，才能维持生产效率于不坠，难度甚高。

视觉/运动控制二合一  轻易实现多工整合

凌华科技智能机械产品事业中心技术主任林靖邦表示，凌华可提供影像撷取卡、运动控制卡，并以PC-based架构统一承载这些元件，彼此的匹配性、兼容性和实用性极高；且由于它们共享单一界面，所以用户在使用逻辑上较不会混淆。

更重要的，凌华以机器视觉和运动控制两套系统二合一为基础所打造的分选机解决方案，为Ready-to-use架构，用户很容易进行二次开发，快速完成组合编程，利用单一程序完成Vision及Motion多轴同步控制。除有助于降低开发成本外，还由于影像定位、吸取、摆臂、放下等等动作的连续执行，得以提升封测作业效能。

另值得一提，在进入IIoT万物联网时代，工厂所需串接的端口趋于多样化，不仅涵盖USB、网络孔等国际标准规格的界面，也需连接不同子系统，像是机器视觉、温度感知、压力感知等；对此，相较于以PLC架构的工业级控制器，PC-based提供更佳的弹性及兼容性，可供客户在精密设备上的各类需求。

林卫瑞强调，除此之外，凌华分选机解决方案还蕴含其他三大亮点功能，堪称解决用户分选制程痛点的关键利器。第一，可高速反馈设备的实时状况，让系统随时因应芯片表面的不同状况(例如不平整)做出调整，因而降低20~30%的分选时间。

第二，支持「瞬时触发」功能，进而结合机器视觉、多轴精密定位补偿等技术，得以小于30nm的精准度，快速识别良品及不良品、如期如质分拣出不同等级晶圆，并准确放入不同Tray盘。

最后，凌华分选系统支持自动化分选程序，可快速衔接搭配前后制程需求；例如将「NG晶圆」Tray盘的物件移至修复工作站，或将「Level 1合格晶圆」Tray盘的物件送交对应测试机、验证该晶圆是否真有Level 1能力。这是都是凌华分选机解决方案广受用户青睐的主因。

过去25年，凌华为半导体产业不断推陈出新的解决方案，多数业者已十分仰赖凌华相关的技术，而至今已成为大中华区半导体龙头企业的设备最佳夥伴，透过凌华科技完整的机器视觉与运动控制整合技术，在面对未来更快速、精准、高产能的需求下，亦能满足市场需求的发展期望。