针对（三五族）薄小芯片的挑片分选方案说明

芯片分选(Die Sorting)是芯片封装过程中一个关键但被易忽视的步骤。传统封装中，芯片分选一般在晶圆切割之后。而在WLP中，则可能在芯片封装之后进行分选。

一般来说，不同于硅材料器件多用于存储和逻辑方面，三五族半导体材料如GaAs、InSb、GaN等多用于光电集成器件及功率器件制造。

Die Sorting本质上是一个对目标芯片的转移过程，挑片机（Sorter）对划切后wafer进行挑片的过程可以简述为：ejector顶起芯片→attach head吸取芯片→head移动至目标位置→将芯片放置于target carrier上。

 （厚度0.05mm)

上图为某一6寸三五族材料晶圆上Die的尺寸规格，挑片方式为wafer to tray，将划切后钢圈蓝膜（或子母环）上的芯片挑到Gel-Pak上，过程及方案如下：

1.顶起芯片：

方案：设备的ejector装置需要针对薄小芯片进行定制，在顶针形状直径以及顶起高度上进行特别设计。易捷测试（GBIT）有独家的空气顶针方案（air eject module），通过空气而不是金属顶针的方式，将芯片在蓝膜上顶起的同时避免硬接触，对于超薄芯片有极佳的保护效果。

2.吸取芯片：

方案：attach head需要具备真空力度调整功能，同时需要配备定制吸嘴。我们（易捷测试GBIT）为此提供高平面度槽式结构吸嘴，尺寸及结构与芯片进行定制化适配。同时设备取片时attach head通过图像识别进行高精度定位，包括XY定位及高度定位，从而能够在平稳、快速地吸取芯片的同时，不对芯片带来二次污染或损伤。 

3.转移芯片：

方案：如果只需要进行背面检查，则可以在转移区域下方放置相机，在芯片挑选移动的过程中拍摄芯片背面图像并进行对比检查。如果需要做正面光检，则需要添加AOI（自动光学检查）装置。包括上置的镜组相机和放置芯片的stage（放置平台）。同时移动芯片的动作进行相应更改：attach head取出芯片后，移动至stage放置芯片，进行AOI之后再次吸取芯片移动至target carrier。易捷测试（GBIT）提供定制化芯片检查方案option，可同时兼容背检和正面检查，并通过图像识别进行二次定位。Attach head移动通过直线电机驱动，运动平稳且定位精度高。易捷测试（GBIT）还提供双head配置，两个attach head进行分步挑片，能够有效提高挑片速度。

4.放置芯片：

方案：放置时attach head的放置压力需要在软件中可调整，放置时真空吸嘴不能有残余真空或者与芯片粘连。易捷测试（GBIT）为此提供专用的attach head unit，不仅放置压力（0~150gf）和抛片高度可调，还具备防振动结构，放片时更加平稳精准。

挑片设备整体考量：

 

最后是设备的挑片方式和上下料方式，其实这点在制定方案时应该放到一开始就进行考虑。不过因为这不是三五族薄小芯片挑片的制约因素，所以我们放到最后说明。

大批量快速挑片设备称为全自动挑片机或全自动芯片分选机，具备自动上下料机构，wafer由机械手从cassette中放置于wafer stage上，挑片结束后，载盒会被自动放置于magazine中，全程无需人工参与。小批次多种类的挑片一般使用半自动挑片机，这类设备需要手动将钢圈蓝膜放置于stage，挑片过程自动，结束后需要手动将tray盘取下。

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