晶圓（wafer） 是制造半導體器件的基礎性原材料。極高純度的半導體經(jīng)過拉晶、切片等工序制備成為晶圓，晶圓經(jīng)過一系列半導體制造工藝形成極微小的電路結構，再經(jīng)切割、封裝、測試成為芯片，廣泛應用到各類電子設備當中。

硅晶圓切割工藝是在“后端”裝配工藝中的第一步，將晶圓分成單個的芯片，用于隨后的芯片接合、引線接合和測試工序。

▲圖源：360圖片

迄今為止，在芯片的封裝工序中，切割工藝的發(fā)展歷史大致可分為以下三個階段——

第一階段：金剛刀切割機

19世紀60年代是硅晶體管的發(fā)展初期，當時主要應用的切割裝置是金剛石切割機，采用的是劃線加工法，類似于劃玻璃的原理。這種方法非常依賴于人工操作，加工精度低，勞動程度強。因此，加工成品率很低。

第二階段：砂輪切割機

60年代中期進入集成電路時代，晶圓開始向2吋、3吋等大直徑化發(fā)展。同時，晶圓厚度也從100微米加厚到200-300微米。在這種情況下，采用原來的工藝方法并不適用。此時，日本研制出世界第一臺極薄金剛石砂輪切割機，預示著切割機進入了薄金剛砂輪切割機時代。

第三階段：自動化切割機

隨著半導體的需求和產(chǎn)量逐漸增大，對切割的成品率和效率的要求越來越高。此時，就有了自動化切割機的需求。在需求催生和技術發(fā)展下，晶圓切割工藝進入自動化時代。

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隨著半導體應用市場對于芯片性能的不斷追求，芯片制造的成本也在持續(xù)增加，創(chuàng)新的先進封裝技術的出現(xiàn)也成為必然。對于傳統(tǒng)封裝方式的創(chuàng)新，促成了晶圓級封裝技術的“應運而生”。

晶圓級封裝技術，直接在晶圓上進行大部分或全部的封裝、測試程序，然后再進行安裝焊球并切割，從而產(chǎn)出一顆顆的IC成品單元，可以將封裝尺寸減小至IC芯片的尺寸，生產(chǎn)成本大幅下降，并且把封裝與芯片的制造融為一體，改變了芯片制造業(yè)與芯片封裝業(yè)分離的局面。

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晶圓尺寸與工藝制程并行發(fā)展，每一制程階段與晶圓尺寸相對應。 

A：制程進步→晶體管縮小→晶體管密度成倍增加→性能提升。

B:：晶圓尺寸增大→每片晶圓產(chǎn)出芯片數(shù)量更多→效率提升→成本降低。 

目前6吋、 8吋硅晶圓生產(chǎn)設備普遍折舊完畢，生產(chǎn)成本更低，主要生產(chǎn) 90納米以上的成熟制程。部分制程在相鄰尺寸的晶圓上都有產(chǎn)出。5納米至 0.13微米則采用 12 吋晶圓，其中28納米為分界區(qū)分了先進制程與成熟制程，主要原因是28納米以后引入FinFET等新設計、新工藝，晶圓制造難度大大提升。與此同時給精密切割提出了更高的要求，作為IC后封裝生產(chǎn)過程中關鍵設備之一的切割機，也隨之由6吋、8吋發(fā)展到12吋。

縱觀過去的半個世紀，大規(guī)模集成電路時代已向超大規(guī)模方向發(fā)展，集成度越來越高，劃切槽也越來越窄，其對切割的工藝要求越發(fā)精細化，需要全自動、高精度的切割機來滿足生產(chǎn)需求。

切割機作為半導體芯片后道工序的加工設備之一，用于晶圓的切割、分割或開槽等微細加工，其切割的質量與效率直接影響到芯片的質量和生產(chǎn)成本。

JIG SAW是自動切割治具，TAPE SAW是手動切割的。通常大批量生產(chǎn)需要JIG SAW。JIG SAW全自動精密切割機能夠實現(xiàn)橫向精密微位移和自動進給；手動和自動切割兩種模式，自動化程度高，操作安全、可靠；自動顯示切割進給速度、主電機轉速等。

以JIG SAW切割設備—騰盛全自動切割擺盤機FDS3200為例，該機臺采用創(chuàng)新布局方案，集上料、切割、清洗、分選、擺盤等多功能于一體。可兼容多種規(guī)格、多種類型產(chǎn)品，同時具備多種下料方式及多樣化切割系統(tǒng)。騰盛FDS3200裝載了自主開發(fā)的VISION視覺平臺，可提供豐富的視覺檢測配置。FDS3200，雙工位，雙刀切割，雙軸擺盤及高速搬運系統(tǒng)，可對應最小產(chǎn)品包裝尺寸3mm*3mm，目前設備在客戶應用中實測UPH數(shù)據(jù)≥17K，能夠有效提高流水線工作效率，更適用于領先的半導體封裝企業(yè)。