By 工業應用部 王克倫 

隨著半導體科技演進，以及追求晶片既高效又輕薄短小的目標，晶圓封裝技術得以持續演進，推升了電子產品的蓬勃發展。晶圓封裝的主要過程在於將加工後晶圓的晶粒分離，並將金線連接到導電架，再予以包覆，使電子訊號能夠透過電路輸送，同時達到電路保護等目的。封裝過程中，為了使成品符合標準，需仰賴各種精細的測試與檢驗來觀察功能是否正常，因此工業顯微鏡成為封裝廠不可或缺的設備之一。

首先，為確保在進入封裝前原物料的規格品質符合規範，會針對導線架的尺寸、外觀進行量測及檢驗。同時也會檢驗晶圓的刮傷及灰塵污染程度，確保晶圓的完整。此程序因有量測需求，通常是以工具顯微鏡來完成檢驗。 

在封裝前，先以「探針卡（probe card）」對晶粒進行電性測試，將測試用的電訊號經由探針卡的某些針腳輸入金屬黏著墊（bond pad），再流入晶粒內的CMOS中，經過數百萬個CMOS運算後，結果再由某些針腳輸出。我們可以透過輸出的電訊號來判斷晶粒是否正常工作，晶粒中都含有記憶體與備用記憶體，如果測試時發現記憶體故障，則會以遠紅外線雷射切斷對應的金屬導線，改使用備用記憶體取代故障記憶體，並再次進行測試；如果測試正常再進行封裝，不正常則打上紅墨記號而不封裝，此一步驟會以高倍顯微鏡進行。 

接著以鑽石刀將晶圓上的晶粒沿著晶粒切割線切開，形成一顆顆正方形的晶粒，再將晶片以環氧樹脂黏貼在塑膠或陶瓷的封裝外殼內，在晶圓切割前及切割後同樣需以高倍顯微鏡確認晶粒狀態。進入打線封裝程序時，透過機械鋼嘴將金線一端加壓打在晶片周圍的「黏著墊」上，另一端加壓打在導線架的「金屬接腳」上，使電訊號在下方的CMOS中完成運算後送到最上層的黏著墊，再經由金線連接到導線架的金屬接腳上，此工程需同時以工具顯微鏡及實體顯微鏡確認產品的工藝，工具顯微鏡用以確認打線時金線拉出的幅度是否過高，一旦過高，在封膠時金線會被膠包覆而影響IC的功能，實體顯微鏡則是用來確認金線與黏著墊的黏著狀況。 

隨後將打線後的晶片與接腳放在鑄模內，注入環氧樹脂後再烘烤硬化將晶片密封包裝，封裝外殼必須具有保謢與散熱作用，封膠其實就是將晶片完全包覆起來，以隔絕外界的水氣與污染，達到保護晶片的目的，此一製程有時候會以實體顯微鏡確認。 

由於積體電路可能會發生金屬導線或金屬柱製作不良的狀況，導致短期內出現故障，因此積體電路出廠前會先讓積體電路在高溫與高電壓的嚴格條件下工作，使不良的元件「提早故障」，藉此篩選出不良品。出廠之前，還會將產品的製造廠、品名、批號與製造日期等資訊以雷射打印在封裝外殼表面，做為辨識標記，一般封裝廠會以實體顯微鏡檢查。 

最後會進行封裝後測試，將測試用的電訊號，經由導線架上的金屬接腳輸入積體電路，再經由金線傳送到黏著墊，再流入晶片內的CMOS中，經過數百萬個 CMOS運算後的結果再由另外某些黏著墊送出，最後經由另外的金線傳送到導線架上另外的金屬接腳（蜈蚣腳）輸出，我們可以由這些輸出的電訊號來判斷積體電路是否正常工作。封裝後測試是出廠前最後的測試工作，另外包括腳位掃描檢查、品管抽樣測試等，通過測試的積體電路，即可順利出廠銷售。