Assembly prosess

Assembly Prosess:
Wafer mount ==> Wafer sawing ==> Die Attach ==> Wire Bonding ==> Quality Check ==>Molding ==> Plating ==> Trim & Form ==> Marking.

Wafer Mount :
Wafer (kepingan chip ) di tempelkan di Media plastik yng bersifat adhesive (menempel) agar mudah di potong potong (sawing). Wafer ini material yng cukup rapuh , pada proses pembuatan wafer chip chip ini dalam satu kepingan Mirip Kepingan Disc (CD/DVD) cuman dimesinya (diameternya bervariasi), sehingga dalam satu keping bisa lebih dari 100 chip tunggal.

Warna biru itulah media untk menempelkan wafer yng akan di potong, Metal ring warna silver (stainles) sebagai pemegang (Holder), persis kayak ibu ibu kalo nyongket ada holdernya bulat, Pemotong wafer (blade) inilah pisau seperti kita motong roti , namun pisaunya bermata diamond


Wafer Sawing :
Kepingan Chip ( Slice) kemudian di potong potong oleh pisau (blade diamond) menjadi single Chip (Chip tunggal) yang mana inilah chip sebenarnya yang ada dalam IC, Chip yang telah terpotong masih nempel di media plastik.
berikut gambar proses pemotongan(sawing) wafer.





Die Attach :
Chip yang masih nempel di media nitto yng udah terpotong di tempelkan ke Lead frame (Meadia Pin pin IC )
Agar chip bisa menempel maka di gunakan glue (Lem) atau Solder Paste, dimana glue ini ada 2 type yaitu yang bersifat penghantar listrik dan tidak bersifat penghantar listrik. Mana yang perlu digunakan tergantung fungsi dari masing masing chip nya sendiri.

Wire Bonding :
Karena Chip ini kecil sekali sementara tiap chanelnya harus bisa di hubungkan dengan device yang lain (dalam bentuk kaki2 IC) , maka dari chip ke kaki IC di hubungkan secara internal dengan wire (kabel kecil , micro dimension). proses inilah yng di sebut wire bonding. Jenis material Wirenya bisa dari Emas , Aluminium, atau Tembaga. Pada awal2 teknologi wire bonding menggunakan material Emas, namun sekarang udah mengarah material tembaga atau aluminium dengan pertimbangan murahnya bahan.

Quality Chek :
Proses ini di maksudkan untuk mengecek apakah chip IC tersebut tidak ada masalah dengan wire bondingnya, chipnya pecah apa ndak, korosi apa ndak, proses ini bisa di sebut Optical Check (Visual) dengan menggunakan Microscope.

Molding :
Chip IC yang udah di wire bonding ini masih nempel di Lead Frame (satu Frame bisa berisi lebih dari 10 IC, tergantung type Packagenya ), Selanjutnya chip-chip itu di bungkus (encapsulating )dengan bahan yang disebut Compound.

Plating :
Lead frame yng dipakai dari material tembaga , tembaga ini mudah sekali korosi ( tandanya biasanya warnanya berubah kehitaman) yang berakibat sulit untk di solder. Untuk itu kaki2 IC (Pins) dilapisi bahan yang mudah untk di solder ( ex. SnPb), selain menjaga untk tidak mudah korosi. proses yang di pakai dalam plating ini menggunakan prinsip elektrolisa yng disebut Electroplating.

Trim&Form :
Setelah kaki kaki IC di plating , selanjutnya membentuk kakinya sesuai packagnya ( DSO , PLCC, DIP dll)
Mula-mula kaki di potong dumbarnya lalu di bentuk kakinya

Marking :
ini proses memberi kode IC nya, misal TLxxx, selain kode type IC biasanya ada kode2 lain yaitu kode produksi (tanggal, Merek, dll), untk memudahkan indentifikasi di proses manufacturing.

Proses Manufacturing Semikoduktor (Semiconductor)

Perkembangan dunia technology khususnya di bidang rekayasa yang melibatkan Electronic cukup pesat, Salah satu komponen aktif Electronic adalah yang biasa disebut IC (Intregrated Circuit), Kalau kita perhatikan 99.9 % perlatan electronic sekarang pasti menggunakan IC. IC dengan berbagai ragam fungsi nya berperan penting dalam mendukung peralatan Telekomunikasi, Control, Electric, Sensor, Komputasi dan berbagai ragam segment.

BBC dalam edisi terakhirnya membicarakan sebuah research tentang trend technology yng dinamakan Hype Cycle of Emerging Technology, yng di gambarkan seperti grapik hiperbola

www.bbc.co.uk/blogs/technology/2009/08/

Dilihat dari Grapik tersebut nampak peran komponen aktif berupa IC cukup significant.

IC tersebut kira kira prosesnya bagaimana cara buatnya, disini saya akan mencoba menulis pengetahuan yang saya ketahui, Untuk siapa tulisan ini cocoknya, saya membaginya dalam beberapa kategori :
1. Para Praktisi di bidang semiconductor,
Praktisi ini biasanya sudah fokus dispesialisasi posisinya masing masing. Para Engineer Proses, Testing,
Planning, bahkan manager, presiden directur sekalipun.
2. Para Mahasiswa , pelajar, sebagai bekal pengetahuan dalam memasuki dunia praktis pekerjaannya.
3. Para Pengajar sebagai pengetahuan dunia manufacturing
4. Para Pecinta Pengetahuan
5. Para Pengusaha di bidang elektronik (penjualan, service) tidak ada salahnya mengetahui prosesnya.

Kali ini kita akan membagi pengetahuan tentang proses Manufacturing pembuatan IC (Intregated Circuit) sebatas yang penulis ketahui.

IC ada berbagai macam tipe kemasan (Package) yaitu :
1. DIP (Dual In-line Package) 2. LCC (Leadless Chip Carrier) 3. PGA (Pin Grid Array)
4. SOIC (Small-outline Integrated Circuit) 5. PLCC (Plastic Leadless Chip Carrier)
6. PQFP ( plastic quad flat pack) 7. TSOP (thin small-outline packages )
8. BGA (Ball grid array) 9. SIP (Single In-line Package), DSO (Dual Small-Outline)

sumber gambar http://www.jestineyong.com/?p=2057

Untuk detail package IC lihat URL berikut (atau search dgn key word IC Package)

http://en.wikipedia.org/wiki/Integrated_circuit_packaging
http://www.standardics.nxp.com/packaging/handbook/pdf/pkgchapter1.pdf

Sekarang Gimana Process Pembuatanya IC IC itu ?
Secara umum adalah berikut urutan prosesnya:

Wafer process --> Assembly --> Testing --> Reliability Treatment --> Testing --> Mask Scan --> Packing --> Quality Check --> Delivery (Pengiriman ke customer)

Wafer Process :
Ini Adalah proses pembuatan chip nya IC sebagai inti dari pada IC itu sendiri, menurut study literatur saya ini proses yang melibatkan teknik bahan, design layout semiconductor type N dan P, yang menggunakan high technology (proses litography, etching dll ), Saya sendiri tidak punya pengalaman di bidang ini so tidak bisa kasih penjelasan detail, namun ada Link yng bisa kita pakai , klik disini (Wafer Proses)

Assembly :
Ini adalah proses yang cukup panjang juga setelah wafer proses di mana dari wafer yng berbentuk kepingan kepingan sperti CD/DVD itu di potong potong sesuai area area chipnya , lalu di buat supaya jadi IC yang sudah siap di gunakan , di pegang , di solder dan lain lain.

Testing :
Setelah IC itu terbentuk maka IC itu perlu di test untk memastikan bahwa IC itu berfungsi normal sesuai Data Sheet Spec, di test apakah antar pinnya (kakinya) short atau open (sesuai designya) , parametricnya , dan Fungsionalnya.

Sepengetahuan penulis belum ada perusahan menjual IC tanpa di test, mereka tidak berani membuat sampling test kecuali sampling parameter tertentu, maksud saya semua IC yng mau di jual di test semua tanpa kecuali. Pengetesan biasanya di tiga temperature yng berbeda istilahnya HOT (Panas, 70 ~ 150 derjat celcius),
COLD ( dingin , 0 ~ - 40 derjat celcius) dan ROOM (suhu ruang, 25 derajat celcius), tergantung dari daerah kerja IC itu peruntukanya.

Reliability :
Ini proses untk menguji daya tahan IC itu sendiri (reliability), kita tahu material semiconductor ini rapuh, untuk memastikan bahwa pada saat proses assembly tidak merusak Chipnya selain di test functionalnya juga kadang perlu di test terhadap kondisi tertentu yng extrem , kebayakan dari sisi mechanicalnya (Crack, Delamination, Chipping/ sompel) dan lain lain.

Kapan Reliability di perlukan ?
1. Diperlukan bila hasil kesimpulan analisis di proses assembly di ketahui ada ubnormality, baik yng di ketahui pada saat proses di assembly atau di ketahui setelah di electrical testing (Fungsional dan parametricnya)
pada proses ini bertujuan untk menscreen agar IC yang mau di jual bener bener sudah tidak ada masalah dengan quality. Untk Jenis IC tertentu (tergantung Customer) bila ketahuan ada ubnormility di assembly biasanya tidak dilakukan reliability treatment tapi langsung di buang (Scrap).

2. Memang IC ini perlu di uji daya tahanya, kalau ada proses ini (Reliability treatment) kemungkinanya IC ini akan di gunakan untk medan berat sprti fungsi IC untk di Automotiv (Power steering, Ignition ).

Jika ada prosess reliability harus di lakukan testing 2, untuk menjamin IC masih berfungsi dengan baik

Mask Scan :
Proses ini adalah sebuah proses pengecekan secara visual sebuah IC dari sisi Marking nya (Printing Type IC), Packagenya (pecah apa tidak), Kaki nya (bengkok apa tidak), jadi proses ini untk memastikan bahwa secara visual dan mechanicalnya sesuai spec di data sheet.

Packing :
IC yang telah lolos proses Mask Scan harus di packing sesuai standart packing yang di minta Customer, bisa dalam bentuk Tape and Reel, dalam tabung plastic dsbgainya

Quality Check :
Selanjutnya adalah quality check, bagian ini di lakukan pengecekan kelengkapan dokumen sebuah proses pembuatan IC untk memastikan bahwa semua proses yang harus dilakukan sudah sesuai prosedur apa tidak. Ada juga dilakukan pengecekan visual packagenya, mechanicalnya.

Delivery :
Setelah semua proses dilakukan maka IC siap dikirim ke Customer