中职教育一年级上学期电子与信息《晶圆贴膜与切割》教学设计

微课教学设计课题名称5.1.晶圆贴膜与切割所属课程微电子技术与器件制造所属专业电子与信息技术授课教师知识点1.晶圆贴膜的作用、材料、质量要求、设备和实施。2.晶圆减薄与切割的工艺、设备及切割实施教学目标学会理实一体化理解晶圆贴膜与切割方式会学掌握正确操作晶圆贴膜与切割的质量要求、设备，操作晶圆贴膜与切割的实施。乐学在学习晶圆贴膜与切割的过程中，创设良好的教学情景及小组合作学习氛围，增强团队合作意识。教学重、难点重点晶圆切割难点晶圆贴膜实施流程、切割实施流程教学方法讲授法、演示法教学环节教师活动媒体设计时间课题引言前面我们讲解了晶圆检测，本项目从晶圆贴膜任务入手，先让大家对集成电路封装工艺有一个初步了解；然后详细介绍晶圆贴膜、晶圆切割等职业技能。通过晶圆切割的任务实施，让同学们进一步了解晶圆贴膜与切割工艺。1分钟教学内容1.晶圆贴膜A、晶圆贴膜的作用：（1）在进行晶圆减薄操作之前，需要在晶圆的正面进行覆膜。其目的是保护晶圆正面的电路，防止晶圆在减薄过程中被损坏或受到污染，同时增强晶圆在减薄时的固定能力，不易发生移动。（2）在晶圆切割操作之前，需要在晶圆的背面进行覆膜。其目的是使晶圆在切割过程中不脱落、不飞散，即固定晶圆不发生移动以及保证切割后的晶粒不散落，从而能被准确的切割。B、晶圆贴膜原材料：晶圆贴膜时，需要的原材料有蓝膜、晶圆贴片环以及晶圆框架盒，贴膜完成的晶圆放入晶圆框架盒，方便搬运。C、晶圆贴膜的质量要求：晶圆贴膜作为晶圆切割的第一道保障，操作时需保证其合格的质量，以满足晶圆切割时对晶圆或晶粒黏附牢固的需求。贴膜质量要求：合格的贴膜应满足以下几点要求：1）蓝膜平整，无起皱现象；2）蓝膜和晶圆贴合紧密，无气泡；3）晶圆、蓝膜表面以及两者贴合处洁净，无污点；4）蓝膜边缘光滑，无毛边、渣刺；5）晶圆和蓝膜完整，无破损、划伤。D、晶圆贴膜设备晶圆贴膜一般在贴膜机上进行。贴膜机是通过橡胶滚轮，使蓝膜与晶圆、晶圆贴片环形成良好粘贴的设备。晶圆贴膜机是由设置区、贴膜区和蓝膜区组成。（1）设置区包括电源键、温度设置和真空开关几部分；（2）贴膜区是进行覆膜操作的位置，包括贴膜盘和橡胶滚轮；（3）蓝膜区则用于放置蓝膜。E、晶圆贴膜实施晶圆贴膜流程：（观看视频）（现在我们观看仿真视频）23分钟2.晶圆切割A.晶圆减薄在切割之前，要对晶圆背面进行减薄操作。（1）晶圆减薄工艺晶圆减薄就是对晶圆背面的衬底进行减薄，以使得芯片厚度能够满足封装体封装要求。常见的背面减薄工艺主要有磨削、研磨、化学机械抛光、干式抛光、腐蚀等，如下图所示。（2）晶圆减薄的目的晶圆减薄的目的，主要有如下5点：1）去掉晶圆背面的氧化物，保证芯片焊接时良好的黏结性；2）消除晶圆背面的扩散层，防止寄生结的存在；3）减小晶圆的厚度，提高晶圆切割的质量；4）由于大直径的晶圆较厚，需要减薄来减小晶粒的体积，以满足芯片封装工艺的要求；5）减少串联电阻和提高散热性能，同时改善欧姆接触。B.晶圆切割晶圆切割也称晶圆划线，是将晶圆上相连晶粒分割成一颗颗独立晶粒的工艺过程。（1）晶圆切割工艺晶圆切割是将经过背面减薄的晶圆上的一颗颗晶粒切割分离，完成切割后，一颗颗晶粒按晶圆原有的形状有序地排列在蓝膜上。（2）晶圆切割操作晶圆切割一般在砂轮切割机内进行。（3）晶圆切割质量检查在切割操作过程中，常见的切割不良现象及其产生原因。C、晶圆减薄与切割设备根据减薄机的自动化程度，可以分为半自动减薄机和全自动减薄机。根据载片台和磨削轮的相对位置和运动方向的不同，减薄机可以分为立式减薄机和卧式减薄机。晶圆切割机根据其自动化程度可分为半自动切割机和全自动切割机。晶圆切割机根据切割方式又可分为机械切割机和激光切割机，其对比示意图，如下图所示。机械切割机主要由显示区、切割区和气枪三部分组成，如左下图所示。切割在晶圆正面按照水平切割形式进行，等所有X轴方向切割完成后，切割平面旋转90度，以相同方式对Y轴进行切割。切割机的切割区运行示意图，如右下图所示。D.晶圆切割实施晶圆切割流程（观看仿真视频）切割前切割后（现在我们观看仿真视频）课题小结晶圆贴膜、晶圆切割是我们学习集成封装技术的其中知识，本次课主要介绍了晶圆贴膜、晶圆切割等的概念、材料、目的、设备和实施过程。掌握这些知识帮助我们更好的学习课程后续内容。1分钟作业布置1.技能训练：晶圆贴膜、晶圆切割实施操作2.预习下一节课内容教学反思本模块