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封裝與測試約 3 分鐘

OSAT 是什麼?封測廠在做什麼?

一句話:OSAT 是 Outsourced Semiconductor Assembly and Test 的縮寫,意思是「委外的半導體封裝與測試」,做這件事的工廠,中文常叫「封測廠」。晶圓在晶圓廠做好之後,送到封測廠測試、切開、包起來、再測一次,才變成可以焊上電路板的晶片。

OSAT 四個字母是什麼意思?

  • O(Outsourced,委外):接別家公司的單。晶片不是封測廠自己的,是客戶送來的。
  • S(Semiconductor,半導體):做的是晶片。
  • A(Assembly,封裝):把晶片裝進外殼、接出可以焊的腳或錫球。英文常說 assembly,中文叫封裝。
  • T(Test,測試):確認每一顆晶片是好的。

所以中文說「封測」,就是封裝加測試。英文也有人說 ATMP(assembly, test, marking and packaging,封裝、測試、印字和包裝),講的是同一段工作。

為什麼要「委外」?

做晶片大致分兩段:在晶圓上把電路做出來,叫前段,在晶圓廠做;把晶圓上的晶片測好、切開、包起來,叫後段。

不是每一家晶片公司兩段都自己做。很多公司只做設計,沒有自己的工廠,晶圓交給晶圓代工廠做,封裝測試再交給封測廠;也有自己有晶圓廠的公司,把一部分封測交出去。專門做封測的公司同時接很多客戶,手上有各種封裝形式需要的機台和經驗,一台機台可以服務很多家。這跟晶圓代工是同一種道理,可以讀「新聞說的「晶圓代工」是什麼?」。

一顆晶片在封測廠走過哪些站?

封裝的形式很多,步驟會不一樣。常見的一種大概是這樣:

  1. 針測(CP):晶圓還沒切,用探針一顆一顆先測,壞的記下來,不用花錢包它。有時這一步在專門的測試廠做。
  2. 研磨:從背面把晶圓磨薄。
  3. 切割:把晶圓切成一顆一顆的晶片。
  4. 黏晶:把好的晶片黏到基板或導線架上。
  5. 打線:用比頭髮還細的金屬線,把晶片的接點接到外面。另一種做法是覆晶:把晶片翻過來,用小凸塊直接接上。
  6. 封膠:用塑膠把整個包起來。
  7. 印字:在外殼印上型號和批號。
  8. 成品測試(FT):包好再測一次,因為封裝的過程可能傷到晶片,有些項目也要包好才測得到。
  9. 包裝出貨:一顆顆放進捲帶,怕潮的再做防潮包裝。

測試怎麼做,可以讀「晶片怎麼測試?針測(CP)和成品測試(FT)差在哪」;封裝為什麼必要,可以讀「封裝是什麼?」;打線的細節在「打線是什麼?」。

封測廠跟晶圓廠差在哪?

晶圓廠(前段)封測廠(後段)
手上的東西一整片晶圓,以批、以片算一顆一顆的晶片,常以千顆、萬顆算
主要的事在晶圓上一層一層做出電路測、切、黏、接線、包、再測
乾淨的要求無塵室等級通常最嚴格也要乾淨,但多數區域通常沒有前段那麼嚴
換線同一套製程跑很久客戶多、封裝形式多,常常換產品、換治具
機台黃光、蝕刻、薄膜這類製程機台切割機、打線機、封膠機、測試機、分類機

無塵室的等級怎麼算,可以讀「無塵室有多乾淨?」。

封測廠裡有哪些工作?

  • 測試工程師:寫和維護測試程式,顧好測試機和探針卡,看每一顆晶片的結果,決定規格線畫在哪。
  • 封裝製程工程師:顧切割、黏晶、打線、封膠每一站的條件,良率掉了要找出是哪一站。
  • 設備工程師:照顧打線機、切割機、測試機這些機台,保養和維修。
  • 品保與可靠度工程師:出貨前的檢查、抽樣做可靠度試驗、分析客戶退回來的零件。
  • 客戶窗口:跟客戶對進度、規格和異常;客戶問「明天能不能出貨」,先找的就是他。
  • 生管和技術員:排每一站的貨、操作機台、第一時間處理狀況。

常見的背景:測試偏電機電子,封裝製程偏機械、材料、化工,客戶窗口常是有工程背景、又喜歡跟人溝通的人。各科系在半導體業的去向,可以讀「什麼科系可以進晶圓廠?」。

為什麼最近新聞常提到封測?

以前封裝常被看成「最後包一包」。現在為了讓晶片更快、更省電,越來越多產品把好幾顆晶片並排、甚至疊起來,包在同一個封裝裡,封裝變成晶片效能的一部分,封測也就越來越常出現在新聞裡。可以讀「新聞說的「先進封裝」是什麼?」。

在 fab24hr 裡

主線「晶片的一生」的第三幕在封測廠:第 10 章你是測試工程師,看 bin、決定待機電流的上限;第 11 章是封裝製程工程師,打線的拉力抽測出了問題,要決定機台停不停;第 12 章是客戶窗口,出貨前一晚,客戶問明天能不能出貨。在「打工人的一天」,測試工程師、封裝製程工程師和客戶窗口也都可以各當一天。遊戲裡的封測廠、機台和人物都是虛構的;封測的流程和工作照公開的一般資料寫,每家工廠、每種封裝的做法都不一樣。

在遊戲裡你會在哪裡遇到它主線「晶片的一生」第三幕在封測廠:第 10 章你是測試工程師,第 11 章是封裝製程工程師,第 12 章是封測廠的客戶窗口。在「打工人的一天」的「今天你是」卡片上點「封測廠」,測試工程師、封裝製程工程師、客戶窗口都可以當一天。

在 fab24hr 裡,封測廠的客戶窗口夾在客戶、測試和封裝線中間:客戶問明天能不能出貨,你要先知道每一站走到哪了。

當封測廠的客戶窗口玩

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