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1、1,序,公司簡介(主要商品/服務項目/經營理念/公司組織)封裝製程介紹主要作業設備需求表程序分析:操作程序圖/流程程序圖/線圖作業分析:人機程序圖2288A WORK LIFE 作業提升改善結論與心得,2,公司名稱:日月光半導體製造股份有限公司 公司成立:73年03月23日,公司簡介,3,日月光集團為全球第一大半導體製造服務公司，長期提供全球客戶最佳的服務與最先進的技術。自1984年設立至今，專注於提供半導體客戶完整之封裝及測試服務，包括晶片前段測試及晶圓針測至後段之封裝、材料及成品測試的一元化服務。客戶也可以透過日月光集團中的子公司環隆電氣，提供完善的電子製造服務整體解決方案。,公司簡介(續
2、),4,公 司 簡 介(續),產業類別：半導體製造業 產業描述：製造業 員工：19000人 資 本 額：515億 公司地址：高雄市楠梓區楠梓加工出口區經三路26號電話：07-3617131 傳真：07-3613094 公司網址：http:/,5,日月光集團提供客戶IC及系統兩大類的服務，其服務範圍包括：IC服務 材料：基板設計、製造 測試：前段測試、晶圓針測、成品測試 封裝：封裝及模組設計、IC封裝、多晶片封裝、微型及混合型模組、記憶體封裝系統服務 模組及主機板設計、產品及系統設計、系統整合、後勤管理,主要商品/服務項目,6,經營理念,1.提供客戶至高品質的專業服務 2.為公司及客戶創造長期且
3、穩定的利潤 3.與協力廠商攜手共創榮景 4.培訓員工使成為各領域之專業菁英 5.公平且合理地對待所有員工 6.提供員工和諧、愉快、開放的工作環境 7.在營運中儘可能地保持彈性 8.成為世界第一大封裝廠,7,公司組織,說明:本公司組織分為董事會(長)、總經理及九個部處；各部處皆設置協理、經理、副理、襄理各 1人。公司業務之執行原則上均由董事會決議後行之。,7,(圖一)總公司組織架構,8,Assembly Flow,2220,Wafer Back Grinding,晶圓研磨,2340,Die Mount/Bond,黏晶片,2400,Die Saw(W/S),晶片切割,2460,2nd Optica
4、l Inspection,二光總檢,2490,ERASING ADHESION OF UV TAPE,消除 UV 膠膜黏力,2600,Die Attach,黏晶粒,2630,Epoxy Cure,銀膠烘烤,2700,Plasma Cleaning,電漿 清洗,2800,Wire Bond,銲線,3100,3rd Optical Inspection,三光總檢,前段封裝流程,後段封裝流程,封膠(Mold),蓋印(M/K),電鍍（P/T）,剪切/成形（Trim/Form）,檢驗(Inspection)及包裝(packing),9,封裝製程介紹,晶圓研磨(Wafer Back Grinding)該製
5、程的主要目的是將加工製程完成之晶圓，研磨至適當的厚度，以配合產品結構之需求，由於封裝體逐漸演變至薄型化(Thin Package)，如1.0mm 膠體厚度之TSOP、TSSOP及TQFP 等，因此晶圓必須加以研磨。,TSOP(Thin Small Outline Package):小型化封裝,10,欲進行晶片切割，首先必須進行晶圓黏片，該製程的主要目的是將加工製程完成之晶圓，將晶圓利用膠膜固定於框架上。,黏晶片(Die Mount/Bond),11,晶片切割之目的為將前製程加工完成之晶圓上一顆顆之晶粒(die)切割分離。欲進行晶片切割，首先必須進行晶圓黏片，而後再送至晶片切割機上進行切割。切割
6、完後之晶粒井然有序排列於膠帶上，而框架的支撐避免了膠帶的皺摺與晶粒之相互碰撞。,晶片切割(Die Saw),12,黏晶之目的乃將一顆顆之晶粒置於導線架上並以銀膠(epoxy)塗抹在DIE PAD上面（成“米”字），再以黑色的真空吸筆將晶粒吸取放置在DIE PAD上面，再經過烘烤（將銀膠中的銀粉和基板和晶粒發生鍵結）而緊密的結合。黏晶完成後之導線架則經由傳輸設備送至彈匣（magazine）內，以送至下一製程進行銲線。,黏晶粒(Die Attach),13,銀膠烘烤(Epoxy Cure),銀膠材料上晶片站。由於銀膠的運用，所以必須執行 銀膠烘烤(通常是175度C)，在烤箱中大約烘烤 60至 90
7、分鐘時間使連著材料固化而讓晶片穩定在釘架或基板上。,14,WB利用超音波將WIRE(Au)和DIE和基板上的FINGER產生鍵結銲線乃是將晶粒上的接點以極細的金線(1850m)連接到導線架之內引腳，進而藉此將IC晶粒之電路訊號傳輸至外界。,銲線(Wire Bond),15,封膠之主要目的為防止濕氣由外部侵入、以機械方式支持導線、內部產生熱量之去除及提供能夠手持之形體。其過程為將導線架置於框架上並預熱，再將框架置於壓模機上的構裝模上，再以樹脂充填並待硬化。,封膠(Mold),16,蓋印的目的，在註明產品之規格及產品製造者等訊息，封膠完後，一般先蓋背印以避免產品混淆，而在電鍍後蓋正印。蓋印的形式依
8、產品的需求而有所不同，目前塑膠封裝中有油墨蓋印（Ink Marking）及雷射蓋印（Laser Marking）兩種方式。,蓋印(Marking；M/K),17,電鍍的主要目的在於增加外引腳之導電性及抗氧化性，並且防止引腳產生生鏽的情形，由於電鍍機台的設置牽涉到環保標準等問題，在目前設置的新封裝廠中一般皆外包，由相關電鍍廠負責電鍍。,電鍍(Plating；P/T),18,剪切之目的為將導線架上構裝完成之晶粒獨立分開，並把不需要的連接用材料及部份凸出之樹脂切除（dejunk）。成形之目的 則是將外引腳壓成各種預先設計好之形狀，以便於裝置於電路版 上使用。剪切與成形主要由一部衝壓機配上多套不同製程
9、之模具，加上進料及出料機構所組成。,剪切/成形(Trim/Form),19,檢驗之目的為確定構裝完成之產品是否合於使用。其中項目包括諸如：外引腳之平整性、共面度、腳距、印字是否清晰及膠體是否有損傷等的外觀檢驗。,檢驗(Inspection)及包裝(packing),利用高倍率的光學顯微鏡(可達1000倍)利用EDX針對不純物做組成元素分析 對IC外觀進行檢查,20,主要作業設備需求表,21,IC封裝 操作程序圖(改善前),22,IC封裝 操作程序圖(改善後),23,24,25,IC 封裝 流程程序圖(改善後效益),改善後的流程距離減少：1715 2(米)改善後的人力配置：321(減少2人)時間
10、減少：1106995 111(分)100%(995min/1106min)10.03,26,線圖(前言),本研究首先使用工廠佈置 的線圖分析(flow diagram)來了解整個工廠的動線情形，藉以找出機台配置是否合宜。接著使用流程程序圖分析(flow process chart)來檢視各別工作站的處理時間與人員或產品的運輸距離，藉此找出整個生產流程的瓶頸工作站來加以改善。,27,線圖(改善前),IC封裝生產部門 示意圖,Start,(雷射蓋印M/K),前段製程 後段製程,28,線圖(改善後),01工作站O-1O-4作業合併,採用3合1加工機 黏(去)膠/晶圓研磨/黏晶(上片)區,02晶片切割
11、區(W/S),INS-1 二光總檢驗,03消除UV膠膜黏力區,05銀膠烘烤區(Epoxy Cure),04黏晶粒區(Die Attach),IC封裝生產部門 示意圖,06電漿清洗區(Plasma Cleaning),07銲線區(Wire Bond),INS-2 三光總檢驗,08封膠/封模區(Mold),09蓋印區(M/K),11剪切/成形區(Trim/Form),10電鍍區(P/T)烤箱區(D/V),INS-3出貨檢驗區(Inspection),12包裝區(packing),成品站存區,貨梯,客梯,男廁女廁,前段製程 後段製程 檢驗區,29,線圖(改善後效益),日月光公司 所採用的工廠佈置方式
12、(改善前後)皆為一條龍生產方式。故，改善後的成果效益不大。由於 O-1O-4工作站 的作業合併,使得改善後的流程 距離減少：1715 2(米)作業時間減少：1106995 111(分)100%(995min/1106min)10.03,30,人-機程序圖(前言),自動化銲線機(wire bond)銲線接合首先將晶片固定在合適的基板或導線架(Lead Frame)上，再以細金屬線，將晶片上的電路與基板或導線架上的電路 相連接如圖所示。連接的方法，通常利用 熱壓、超音波、或兩 者合用。,點：第一銲點銲球與芯片接處。點：第一銲點球頸處。點：弧部分。點：第二銲點球頸處。點：第二銲點銲球與PCB 接處。
13、焊線速度 58msec/wire(線長2.0mm)包含1st及 2nd 焊線時間12msec在內。,31,銲線機(Wire Bonder)操作程序:一、在使用登記表登使用人及開機時間登，取下防塵罩，開啟電源及照明光源。二、從顯微鏡看線有無在瓷嘴口，並以攝子將線往下，線已斷，則以鎢針疏通，看鎢針有無伸出，否則拆下瓷嘴疏通，再裝回瓷嘴(瓷嘴須與超音波換能器孔平)。三、以顯微鏡觀察瓷嘴，按下A鈕放，瓷嘴會停在第一預備點，調整第一預備點高調整鈕，使瓷嘴距被銲物0.2mm，放開A鈕，再按下A鈕放，瓷嘴會停在第二預備點，調整第二預備點高調整鈕，使瓷嘴距被銲物0.2mm。四、將線穿出瓷嘴，將線出一段後，再將
14、線導入Clamper中，以攝子將線往上，使線出瓷嘴1mm。或將Clamper的開關OFF，使Clamper夾住線，再用剪刀剪斷線，使線出瓷嘴1mm，將Clamper的開關ON，再同時按下C、B鈕，將線末端燒結成球。五、在機檯右側的第一、第二點的超音波銲接功、時間調整鈕設定均設在中點位置。、開啟夾具溫調整鈕，溫一般設在200(溫越高銲接越，實際設定則依被銲物的耐熱性而定)，開啟瓷嘴溫調整鈕(Mini Heater)，溫一般設在刻5。七、被銲物放在載台上，調整夾具位置，將被銲物夾(壓)住，以顯微鏡觀察並移動載台至欲銲區堿，按下A鈕放，瓷嘴至第一預備點，以控制盤移動欲銲點至瓷嘴下方，放開A鈕，銲接第
15、一點，再按下A鈕放，以控制盤移動第二欲銲點至瓷嘴下方，放開A鈕，銲接第二點。八、夾具溫調整鈕、瓷嘴溫調整鈕關至最小，取下被銲物，關閉照明光源、電源，登記結束時間，套上防塵罩，收桌面。,32,人-機程序圖(改善前),33,人-機程序圖(改善後),34,人-機程序圖(改善後效益),銲線製程(Wire Bonding)是半導體封裝製程中的重要步驟之一，欲打線的對象必須與線結合性好，否則線將無法附著上，由於材質品質的提升、結合性好，故縮短了週程時間。現狀的機器作業率:450 3/450 99.33%週程時間改善率:450 420/450 6.66%改善前有效工時：450 min 改善後有效工時：420
16、 min,35,2288A WORK LIFE 報廢管控&使用,作業提升改善,36,前言,由於二月份開始2288A銀膠由原本 24H WORK LIFE 更改成12H，造成廠內銀膠報廢量提高及超耗等問題，此報告主要探討2288A銀膠縮短使用時間產生的報廢與成本損失，進而探討分析與改善措失，並持續追蹤執行成效。,37,2288A使用期縮短影響,1.銀膠報廢量提高2.直材成本提高3.換膠次數提高4.OEE降低,PS.綜合設備效率(OEE),38,Whole Die Attach 流程,D/A 製程,39,封裝程序說明(續上頁),1.Wafer Taping:黏膠(貼膠)2.Wafer Grindi
17、ng晶圓研磨:將晶圓磨為可封裝的厚度。3.Wafer De-taping:去膠(撕膠)4.Wafer Mount/Die Bond:黏晶(上片)5.Wafer Saw 晶片切割:將晶圓切割成晶片(Chip or Die:晶片,晶粒)6.Die Attach 黏晶粒:將晶片上到導線架上(花架/框架 Frame)7.Epoxy Cure:銀膠烘烤,Lead Frame(花架):裝配晶片用之金屬帶狀引導框架。Ag Epoxy(銀膠):以銀為導體所製作的導電銀膠,作為晶片與花架間之導通與貼合之材料。,40,報廢統計,更改銀膠後報廢（）數,更改銀膠後報廢直方圖,41,特性要因,銀膠報廢,MATERIAL
18、,METHOD,MAN,MACHINE,銀膠回膠過多,產品用膠量不熟悉,機故造成銀膠過時,材料不良,銀膠G數超出WORK LIFE限制,銀膠回膠時間掌控不佳,銀膠回膠時間掌控不佳,PD原瓶使用造成報廢,更換造成浪費,排貨不當,42,改善對策,MAN,調整每時段換貨機台數,訓練儲備以DIE SIZE及開機數判斷給予回膠G數及是否共料,降低 2288A 銀膠 更改12H 作業報廢量,要求廠商注意材料品質,要求IE評估銀膠每支適合g數,MATERIAL,PD換膠將銀膠給SD機台,告知機台剩餘膠況以利掌控銀膠回溫時間點,43,MACHINE,重大機故修機時銀膠先拔下給其他機台使用,降低2288A 銀膠
19、更改12H 作業報廢量,同PKG機台換貨以同銀膠考量,METHOD,DIZE SIZE較小產品與其他同銀膠機台共同料,改善對策,PD機台換膠將銀膠給SD機台,儲備 隨時注意 機台剩餘膠況以利掌控,44,改善結果,25月份銀膠報廢數據,45,由25月份銀膠報廢數據得知，銀膠縮短12h work life後造成的報廢已得到明顯管控並且達到降低之目的，未來將以此繼續持續改善。,結語,46,結論,在改善過程中可發現效率提升並非作業者單方面努力既可大幅提升，大部份的改善項目必須藉由產線幹部來規劃安排或教導，才能發揮最大效果，所以除了作業者的積極度，幹部本身的手法應用及規劃能力也是需做探討及學習的，而本次的改善也非到此就止步，效率的提升必需持續去進行及督促，才可預防效率之下滑，創造出更多的利益價值。,47,Thank you for your attention,參考資料:IC封裝製程圖片來源:網路Google日月光網站 http:/IC封裝多媒體教材 http:/elearning.stut.edu.tw/mechelec/Jc/home.htm,
