芯片封测核心量产工艺

显示驱动芯片是显示面板成像系统的重要组成部分之一，目前常见的显示驱动芯片包括LCD驱动芯片和OLED驱动芯片。LCD驱动芯片通过接收控制芯片输出的指令，决定施加何种程度的电压到每个像素的晶体管，从而改变液晶分子排列/扭转程度，由每个像素的透光率高低实现色彩变化，进而构成显示画面。OLED驱动芯片通过向OLED单元背后的薄膜晶体管发送指令，控制OLED子像素的亮度进而发出不同颜色的光。公司目前所封装测试的显示驱动芯片被广泛应用于智能手机、智能穿戴、高清电视、笔记本电脑、平板电脑等显示面板中。显示驱动领域全制程封装测试涉及的服务，按照具体工艺制程包括金凸块制造（GoldBumping）、晶圆测试（CP）、玻璃覆晶封装（COG）和薄膜覆晶封装（COF），具体情况如下：




工艺流程
显示驱动芯片的封装成型需要经过多道工序的协同配合。首先，对客供晶圆进行微观检测，观察其是否存在产品缺陷；对于检验合格的晶圆，在其表面制作金凸块作为芯片接合的基础；其后，对晶圆上的每个晶粒用探针进行接触，测试其电气特性，对不合格的晶粒进行墨点标识；接着，将晶圆研磨至客户需要的厚度再进行切割，仅将合格的芯片挑拣出来；最后，客户要求在玻璃基板上进行接合的则在完成切割、挑拣后包装出库（COG），由面板或模组厂商负责芯片与玻璃基板的接合；客户要求在卷带上进行接合的则需要先将芯片内引脚与卷带接合并涂胶烘烤牢固，进行芯片成品测试后再包装出库（COF）。在整道生产流程中还包含多次的人工目检以及光学自动检测，以保障产品的质量。


1、金凸块制造（GoldBumping）
金凸块制造是晶圆入料检查完成后的首道工序，制造出的金凸块是后续引脚接合的基础，制作过程复杂，其中主要步骤的工艺流程图如下：


具体过程如下：

（1）清洗：用去离子水清洗入料检验合格的晶圆，去除表面杂质。

（2）溅镀：用高速离子对金属靶材进行轰击，将钛钨金靶材溅射至硅片表面，形成凸块底部金属层。

（3）上光刻胶、曝光、显影：涂布光刻胶，并透过光掩膜板对涂胶的硅片进行曝光，使光刻胶发生化学反应，再将其浸入显影液中则只有部分会溶解，从而得以在光刻胶上对凸块的位置开窗。

（4）电镀：将晶圆浸入电镀液中，通电后电镀液中的金属离子，在电位差的作用下将移动到开窗部位形成金凸块。

（5）去光刻胶、蚀刻：去除光刻胶，并通过蚀刻精准去除金凸块周围的金层和钛钨层，金凸块则制作完成。

（6）良品测试：对晶圆表面金凸块的各项测量规格如高度、长宽尺寸、硬度、表面粗糙度、剪应力等进行良品测试后则可进入晶圆测试制程。


2、晶圆测试（CP）晶圆测试是指用探针与晶圆上的每个晶粒接触进行电气连接以检测其电气特性，对于检测不合格的晶粒用点墨进行标识，通过点墨标识一方面可以直接计算出晶圆的良率，另一方面可以减少后续工序的工作量，提高封装的效率，有效降低整体封装的成本。该工序主要通过测试设备与探针台协同完成。



3、玻璃覆晶封装（COG）玻璃覆晶封装是指将芯片上的金凸块与玻璃基板进行接合的先进封装技术，由封装测试厂商将芯片研磨、切割成型后，由面板或模组厂商将芯片与玻璃基板相结合。公司的玻璃覆晶封装制程主要包括研磨、切割和挑拣等环节，主要步骤的工艺流程图如下：

具体过程如下：

（1）覆保护膜：将胶膜覆于晶圆正面，胶膜可以在研磨过程中保护晶圆表面免受损伤与污染。

（2）背面研磨：将晶圆背面朝上进行研磨，研磨至客户要求的厚度。

（3）去膜、切割：去掉保护胶膜后，将晶圆箍于铁框内，用钻石刀片将晶圆切割成相应规格的芯片，切割后再次观测其是否存在碎裂、裂痕、刮伤、金属翘起等缺陷。（4）UV照射清洗：UV照射清除表面有机污染物，减弱胶层强度以便后续挑拣。

（5）挑拣放置、最终目检：将切割好的清洁的芯片挑拣放置于盛载盘上，最终通过显微镜进一步目检。

4、薄膜覆晶封装（COF）薄膜覆晶封装与玻璃覆晶封装的工艺差别在于与芯片直接接合的基板不同，以及薄膜覆晶封装需进行芯片成品测试。玻璃覆晶封装是将芯片引脚直接与玻璃基板接合，故只需切割成型，后续引脚接合由面板或模组厂商负责，而薄膜覆晶封装的软性电路基板。




薄膜覆晶封装主要步骤的工艺流程图如下


具体过程如下：

（1）覆保护膜：将胶膜覆于晶圆正面，胶膜可以在研磨过程中保护晶圆表面免受损伤与污染。

（2）背面研磨：将晶圆背面朝上进行研磨，研磨至客户要求的厚度。

（3）去膜、切割：去掉保护胶膜后，将晶圆箍于铁框内，用钻石刀片将晶圆切割成相应规格的芯片，切割后再次观测其是否存在碎裂、裂痕、刮伤、金属翘起等缺陷。（4）UV照射清洗：UV照射清除表面有机污染物，减弱胶层强度以便后续挑拣。

（5）挑拣、内引脚接合：将切割好的清洁的芯片挑拣出来把芯片上的金凸块与卷带的内引脚进行接合。

（6）底部填胶、烘烤加固：对准芯片周边底部进行填胶粘合，再置于烘烤设备中烘烤牢固。

（7）镭射刻印：公司会对加工好的芯片镭射刻印编号，便于后续追溯到产品。

（8）成品测试、光学自动检测及包装出库：利用检测设备进行芯片成品测试，检验其电气性、微观结构等，以及外观检测其是否存在缺陷，检验合格则可整卷包装出库。