（高清版）GBT 41213-2021 集成電路用全自動(dòng)裝片機(jī)

集成電路用全自動(dòng)裝片機(jī)2021-12-31發(fā)布2022-07-01實(shí)施國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)I 2規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 4產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、分類(lèi)、型號(hào)和基本參數(shù) 24.1結(jié)構(gòu) 24.2分類(lèi) 4.3型號(hào) 24.4基本參數(shù) 25工作條件 35.1潔凈度 35.2相對(duì)濕度 5.3環(huán)境溫度 35.4防靜電要求 5.5電源要求 5.6設(shè)備電流要求 35.7壓縮空氣壓力及流量要求 35.8真空壓力要求 3 46.1外觀 6.2搬送機(jī)構(gòu) 46.3焊接機(jī)構(gòu) 46.4圖像識(shí)別系統(tǒng) 46.5晶圓工作臺(tái) 46.6頂針機(jī)構(gòu) 46.7點(diǎn)膠機(jī)構(gòu) 46.8下料機(jī)構(gòu) 56.9電氣部分 56.10軟件部分 6.11安全要求 57試驗(yàn)方法 67.1外觀 67.2搬送機(jī)構(gòu) 6Ⅱ7.3焊接機(jī)構(gòu) 7.4圖像識(shí)別系統(tǒng) 67.5晶圓工作臺(tái) 7.6頂針機(jī)構(gòu) 7.7點(diǎn)膠機(jī)構(gòu) 7.8下料機(jī)構(gòu) 7.9電氣檢測(cè) 77.10軟件檢測(cè) 77.11產(chǎn)品安全性 78檢驗(yàn)規(guī)則 8.1檢驗(yàn)分類(lèi) 8.2型式檢驗(yàn) 78.3出廠檢驗(yàn) 89.1標(biāo)志 89.2包裝 9.3運(yùn)輸 9.4儲(chǔ)存 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專(zhuān)利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專(zhuān)利的責(zé)任。本文件由全國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備和材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC203)提出并歸口。本文件起草單位：大連佳峰自動(dòng)化股份有限公司、中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院。曹可慰。1集成電路用全自動(dòng)裝片機(jī)本文件適用于集成電路封裝用全自動(dòng)裝片機(jī)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T191包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志GB/T5226.1—2019機(jī)械電氣安全機(jī)械電氣設(shè)備第1部分：通用技術(shù)條件GB/T13306標(biāo)牌GB50073—2013潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。集成電路制作所用的硅晶片。注1:形狀為圓形。劃片膜tape晶圓切割完揭去保護(hù)膜后所剩下的膜。一種借助于鍵合材料(金絲、鋁絲、銅絲等)實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)部電路引出端與外引線的電氣連接，進(jìn)而形成電氣回路的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件。注1:包括引線框架、基板和陶瓷板等。注2:起到和外部導(dǎo)線連接的橋梁作用。壓力force將芯片從晶圓上拾取起來(lái)的拾取壓力和將芯片粘貼到載體上的焊接壓力。2按粘貼材料分為銀漿設(shè)備和DAF膜設(shè)備。4.2.2按上料機(jī)構(gòu)分類(lèi)分為吸取上料、料盒上料和復(fù)合上料。4.2.3按搬送機(jī)構(gòu)分類(lèi)分為夾爪搬送機(jī)構(gòu)和鉤針搬送機(jī)構(gòu)。4.2.4按裝片速度分類(lèi)每小時(shí)裝片件數(shù)(UPH)達(dá)到10000件以上稱(chēng)為高速設(shè)備，10000件以下稱(chēng)為低速設(shè)備。4.2.5按晶圓尺寸分類(lèi)按設(shè)備可處理的最大晶圓尺寸可分為8”設(shè)備和12”設(shè)備。集成電路用全自動(dòng)裝片機(jī)的型號(hào)表示如圖1所示。npnnnmnnnpnnnmnn制造商代碼改進(jìn)代號(hào)—產(chǎn)品類(lèi)型代碼說(shuō)明：DB——裝片機(jī)；產(chǎn)品類(lèi)型代碼——銀漿設(shè)備代碼為7,DAF膜設(shè)備代碼為8;設(shè)計(jì)順序號(hào)——用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，第一代產(chǎn)品序號(hào)為1,第二代產(chǎn)品序號(hào)為2,以此類(lèi)推；改進(jìn)代號(hào)——用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，無(wú)改進(jìn)為0,第一次改進(jìn)為1,以此類(lèi)推；制造商代碼——由三位大寫(xiě)英文字母表示，反映產(chǎn)品制造商信息及其內(nèi)部系列產(chǎn)品信息，由制造商自定。圖1型號(hào)標(biāo)記示意圖基本參數(shù)見(jiàn)表1。3表1基本參數(shù)參數(shù)最大加工晶圓尺寸12”芯片尺寸/mm0.2×0.2～25×25芯片厚度/μm長(zhǎng)50～300;寬20～95;厚≥0.1壓力/N0.5～50每小時(shí)裝片數(shù)(UPH)/件高速≥10000;低速<10000裝片精度/μm±15~±505工作條件5.1潔凈度潔凈度應(yīng)符合GB50073—2013中第3章空氣潔凈度等級(jí)中的部分規(guī)定：潔凈度等級(jí)優(yōu)于4級(jí)(含4級(jí))。5.2相對(duì)濕度相對(duì)濕度應(yīng)保持在40%～60%范圍內(nèi)。5.3環(huán)境溫度環(huán)境溫度應(yīng)保持在20℃~27℃范圍內(nèi)。5.4防靜電要求防靜電要求如下：a)移動(dòng)部件(搬送機(jī)構(gòu)、點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)等)電阻值應(yīng)小于10Ω;b)固定部件電阻值應(yīng)小于1Ω;c)靜電放電(ESD)消散時(shí)間：離子風(fēng)箱或風(fēng)扇應(yīng)在5s內(nèi)將電壓從1000V降到35V以?xún)?nèi)。5.5電源要求AC電源電壓應(yīng)為220(1±10%)V,頻率范圍應(yīng)在50Hz～60Hz。5.6設(shè)備電流要求設(shè)備額定電流應(yīng)不大于16A,峰值電流應(yīng)不大于32A。5.7壓縮空氣壓力及流量要求壓縮空氣壓力應(yīng)保持在0.4MPa～0.6MPa范圍內(nèi)，流量不超過(guò)100L/min,壓縮空氣應(yīng)保持干燥。5.8真空壓力要求真空壓力應(yīng)保持在一60kPa～—100kPa范圍內(nèi)。46要求設(shè)備外觀應(yīng)符合以下要求：a)設(shè)備表面無(wú)明顯的凹凸不平、劃傷、銹蝕等缺陷；b)設(shè)備表面經(jīng)過(guò)特殊處理，避免產(chǎn)生顆粒、粉塵。6.2搬送機(jī)構(gòu)搬送機(jī)構(gòu)應(yīng)符合以下要求：a)采用夾爪的搬送機(jī)構(gòu)位置精度±5μm,搬送夾爪不對(duì)載體造成損傷，可調(diào)節(jié)夾爪水平，保證載體和軌道完全貼合；b)采用鉤針的搬送機(jī)構(gòu)位置精度±50μm,鉤針不對(duì)載體造成損傷，可調(diào)節(jié)鉤針位置，保證載體在軌道內(nèi)順暢傳送；c)具有防卡料、防放反等防呆措施。6.3焊接機(jī)構(gòu)焊接機(jī)構(gòu)應(yīng)符合以下要求：a)包括焊接移動(dòng)部和焊頭，采用伺服電機(jī)或直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。焊接移動(dòng)部的定位精度為士5μm,確保焊頭運(yùn)動(dòng)順滑。b)焊頭配有測(cè)高機(jī)構(gòu)(誤差≤10μm)、壓力控制機(jī)構(gòu)(最小荷重≤0.5N,壓力在1N以?xún)?nèi)誤差≤0.1N,壓力在1N以上相對(duì)誤差≤5%)和轉(zhuǎn)角補(bǔ)償機(jī)構(gòu)(貼片轉(zhuǎn)角精度±1°),并配有判斷是否吸上硅芯片的傳感器。c)裝片位置有自動(dòng)補(bǔ)償和校正功能。d)支持帶角度芯片貼裝。6.4圖像識(shí)別系統(tǒng)圖像識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)包括相機(jī)、光源和圖像識(shí)別軟件。晶圓位置和載體位置的識(shí)別誤差應(yīng)≤5μm。6.5晶圓工作臺(tái)晶圓工作臺(tái)應(yīng)符合以下要求：a)包括X-Y工作臺(tái)和晶圓擴(kuò)張器，X-Y工作臺(tái)的定位誤差≤5μm;b)晶圓工作臺(tái)具有晶圓掃碼功能，三點(diǎn)畫(huà)圓功能。6.6頂針機(jī)構(gòu)頂針機(jī)構(gòu)應(yīng)符合以下要求：a)芯片從晶圓劃片膜上脫離時(shí)，應(yīng)由頂針或其他頂起方式將芯片脫離膜，并保證芯片背面無(wú)裂傷；b)頂針頂起高度有參數(shù)設(shè)定功能。6.7點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)應(yīng)符合以下要求：a)調(diào)整膠點(diǎn)大?。?b)具備膠點(diǎn)面積、位置和框架沾污的檢測(cè)功能；c)點(diǎn)膠器參數(shù)上位機(jī)可控。6.8下料機(jī)構(gòu)下料機(jī)構(gòu)應(yīng)符合以下要求：a)料盒能自動(dòng)升降，自動(dòng)更換；b)無(wú)料盒或料盒滿(mǎn)載時(shí)有報(bào)警功能。6.9電氣部分電氣部分應(yīng)符合以下要求：a)所有電氣設(shè)備模塊應(yīng)與設(shè)備殼體可靠連接；b)設(shè)備殼體接地電阻<10Ω;c)設(shè)備電氣控制箱應(yīng)具有過(guò)載、漏電、短路的保護(hù)功能。6.10軟件部分6.10.1軟件功能軟件應(yīng)包括以下功能：a)具有晶圓圖取片功能，支持SECS/GEM聯(lián)網(wǎng)協(xié)議；b)實(shí)時(shí)顯示工作過(guò)程，如每小時(shí)裝片件數(shù)(UPH)、循環(huán)時(shí)間等，并且具有以下統(tǒng)計(jì)功能：——統(tǒng)計(jì)開(kāi)機(jī)時(shí)間；——統(tǒng)計(jì)實(shí)際運(yùn)行時(shí)間；——統(tǒng)計(jì)實(shí)際粘接數(shù)量；——統(tǒng)計(jì)各種故障時(shí)間；——統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤次數(shù)。c)具有配方上傳、下載和保存功能。6.10.2權(quán)限等級(jí)軟件應(yīng)按照不同的用戶(hù)設(shè)定不同的權(quán)限，各級(jí)權(quán)限等級(jí)說(shuō)明見(jiàn)表2。表2軟件權(quán)限等級(jí)說(shuō)明等級(jí)使用對(duì)象權(quán)限第一等級(jí)操作員物料操作第二等級(jí)工程師物料操作、工藝調(diào)整第三等級(jí)管理員物料操作、工藝調(diào)整、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)6.11安全要求一般要求包括：a)設(shè)備應(yīng)符合GB/T5226.1—2019的要求；b)設(shè)備應(yīng)具有緊急開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)、接地標(biāo)識(shí)、接口標(biāo)識(shí)、管線標(biāo)識(shí)，可移動(dòng)部件有防夾手標(biāo)識(shí)，具有加6熱功能軌道應(yīng)具有防止?fàn)C傷標(biāo)識(shí)。安全防護(hù)要求應(yīng)包括：a)配備過(guò)電流保護(hù)裝置；b)設(shè)備有急停保護(hù)按鈕；c)具有故障報(bào)警指示燈；d)設(shè)備工作中，如防護(hù)蓋突然被打開(kāi)，設(shè)備自動(dòng)變?yōu)橥C(jī)狀態(tài)；e)各電機(jī)軸應(yīng)設(shè)置安全限位，防止設(shè)備動(dòng)作異常時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)事故。7試驗(yàn)方法7.1外觀目視檢測(cè)設(shè)備外觀。7.2搬送機(jī)構(gòu)搬送機(jī)構(gòu)的檢測(cè)方法包括：a)使用激光測(cè)距儀確認(rèn)搬送機(jī)構(gòu)夾爪位置精度；b)使設(shè)備處于卡料狀態(tài)，以及將框架故意放反，觀察設(shè)備是否顯示故障。7.3焊接機(jī)構(gòu)焊接機(jī)構(gòu)的檢測(cè)方法包括：a)使用激光測(cè)距儀確認(rèn)焊接移動(dòng)部X、Y、Z向位置精度；b)使用設(shè)備自身測(cè)高程序測(cè)量軌道固定位置高度10次，加上10mm×10mm×1mm墊塊之后再測(cè)量10次，確認(rèn)測(cè)高機(jī)構(gòu)誤差≤10μm;c)利用測(cè)力計(jì)確認(rèn)荷重值；d)通過(guò)高倍顯微鏡測(cè)量貼片轉(zhuǎn)角精度；e)目測(cè)吸取芯片流量傳感器是否配置；f)實(shí)際運(yùn)行設(shè)備確認(rèn)裝片位置自動(dòng)補(bǔ)償和校正功能。7.4圖像識(shí)別系統(tǒng)使用光學(xué)標(biāo)定板作為圖像識(shí)別的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，啟動(dòng)設(shè)備軟件對(duì)光學(xué)標(biāo)定板進(jìn)行識(shí)別，檢測(cè)設(shè)備的識(shí)別精度。7.5晶圓工作臺(tái)晶圓工作臺(tái)的檢測(cè)方法包括：a)使用激光測(cè)距儀檢測(cè)X-Y工作臺(tái)的定位精度；b)實(shí)際運(yùn)行設(shè)備確認(rèn)晶圓掃描和三點(diǎn)畫(huà)圓功能。7.6頂針機(jī)構(gòu)頂針系統(tǒng)的檢測(cè)方法包括：a)使用100倍顯微鏡檢測(cè)芯片是否有裂傷；b)使用塞尺確認(rèn)頂起高度。77.7點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)通過(guò)圖像識(shí)別系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)膠點(diǎn)面積、位置和框架是否沾污的檢測(cè)與實(shí)時(shí)校正。7.8下料機(jī)構(gòu)下料機(jī)構(gòu)的檢測(cè)方法包括：a)實(shí)際運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行料盒升降、更換檢測(cè)；b)使設(shè)備分別處于無(wú)料盒和料盒滿(mǎn)載的狀態(tài)，觀察設(shè)備是否報(bào)警。7.9電氣檢測(cè)電氣檢測(cè)方法包括：a)按照?qǐng)D紙檢測(cè)是否可靠連接；b)使用接地電阻測(cè)量?jī)x測(cè)量設(shè)備殼體接地電阻；c)使控制箱分別處于過(guò)載、漏電、短路狀態(tài)，檢測(cè)保護(hù)功能是否啟動(dòng)。7.10軟件檢測(cè)軟件功能檢測(cè)方法如下：a)按照6.10.1的要求檢測(cè)運(yùn)行設(shè)備，驗(yàn)證設(shè)備軟件是否具備規(guī)定的各項(xiàng)功能。b)UPH檢測(cè)方法：設(shè)備正常連續(xù)生產(chǎn)1h,統(tǒng)計(jì)所生產(chǎn)的芯片數(shù)量對(duì)應(yīng)的數(shù)值。7.10.2權(quán)限等級(jí)檢測(cè)通過(guò)軟件分別登錄三個(gè)權(quán)限等級(jí)的用戶(hù)賬戶(hù)，檢測(cè)每個(gè)權(quán)限等級(jí)的登錄用戶(hù)是否只可對(duì)應(yīng)執(zhí)行如表2所述的權(quán)限內(nèi)容。7.11產(chǎn)品安全性產(chǎn)品安全性檢測(cè)方法包括：a)檢測(cè)是否符合GB/T5226.1—2019的要求。b)檢測(cè)有無(wú)6.11.1要求的安全標(biāo)識(shí)。c)使控制箱處于過(guò)電流狀態(tài)，檢測(cè)保護(hù)功能是否啟動(dòng)，信號(hào)報(bào)警裝置是否啟動(dòng)。d)按下急停開(kāi)關(guān)，檢測(cè)設(shè)備是否能立即斷電。e)在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，檢測(cè)防護(hù)蓋打開(kāi)情況下設(shè)備是否停止運(yùn)行。f)移動(dòng)各電機(jī)軸，觀察是否僅在設(shè)定的安全限位內(nèi)移動(dòng)。8檢驗(yàn)規(guī)則8.1檢驗(yàn)分類(lèi)產(chǎn)品檢驗(yàn)分為型式檢驗(yàn)和出廠檢驗(yàn)。8.2型式檢驗(yàn)有下列情況之一者，應(yīng)進(jìn)行型式檢驗(yàn)：a)新產(chǎn)品鑒定時(shí)；8b)結(jié)構(gòu)、材料、工藝有較大改變，可能影響產(chǎn)品性能和質(zhì)量時(shí)；c)停產(chǎn)三年以上恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)；d)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)管機(jī)構(gòu)提出進(jìn)行型式檢驗(yàn)的要求時(shí)。檢驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)符合表3的要求，檢驗(yàn)臺(tái)數(shù)不得少于1臺(tái)。型式檢驗(yàn)的內(nèi)容全部合格，判定該產(chǎn)品型式檢驗(yàn)為合格，否則判定為不合格。所有產(chǎn)品經(jīng)設(shè)備制造商質(zhì)量檢驗(yàn)部門(mén)檢驗(yàn)合格后方可出廠。產(chǎn)品出廠時(shí)，應(yīng)附有質(zhì)量檢驗(yàn)部門(mén)簽發(fā)的產(chǎn)品合格證