3.1 製程介紹
表面焊接技術的發明與精進是近年來半導體產業之所以能夠蓬勃發展的主要 原因之一，而迴焊(Reflow)又是表面焊接技術中極重要的技術。透過錫膏印刷到 UBM 上方，經過高溫迴焊爐將錫膏融化成凸塊(錫球)雛型等到溫度冷卻錫膏變回 固體後而形成凸塊。在積體電路製造上整個矽晶圓進行焊接凸塊製程(wafer bump) 之後，晶圓是個體的進行覆晶封裝內部的上方壓焊製程。所以，設備與製程是製 造晶圓凸塊的重要關鍵。本研究冺用資料分析技術針對影響迴焊爐機台製程的環 境因子收集相關資料作分析並冺用即時監控系統改善製程上的變因降低晶圓發生 球表面變色、大小球、凸塊孔洞等問題。
3.2 迴焊爐系統介紹：
迴焊爐機台製程作動方向，如圖 3.2-1 及 3.2-2 所示，從進料端（load）開始傳 送晶圓經過內部五個不同溫度加熱區與冷卻區再送回到出料端（unload），如圖 3.2-3 所示。
圖 3.2-2 迴焊爐機台平面圖及製程方向圖
圖 3.2-3 晶圓經過重流爐機台位置圖
3.3 迴焊爐溫度：
迴焊爐中最為重要的環境因子之一，冺用爐內溫度及變時間變化的調配達 到最佳化，使錫球外觀、附著力、內部孔洞、球高及整體平面度等條件都能符 合後製程使用條件。一波三折馬鞍式的變溫曲線(如圖 3.3-1)是業界中最常見使 用於觀察製程中的溫度變化。
圖 3.3-1 不同焊料迴焊溫度曲線
3.3.1 迴焊爐製程各區製程功介紹（如圖 3.3.1-1）
（1）預熱區：製程功能為錫膏中溶劑揮發。
（2）均溫區：製程功能為助焊劑活化、去除氧化物、蒸發殘餘水氣。
（3）迴焊區：製程功能為焊錫焊料熔融。
（4）冷卻區：製程功能為合金焊點形成，並且與焊點接合。
圖 3.3.1-1 迴焊爐製程各區製程功介紹
3.4 迴焊爐製程化學助焊劑
用於清潔錫球表面，去除氧化層，增進焊料的流動以冺焊接進行；焊接材料在 高溫下熔融後容易黏附於乾淨的相應焊接金屬表面，但這些金屬表面在高溫下很 容易形成氧化層，使焊接材料難以黏附在表面。助焊劑在室溫中穩定，在高溫下
成錫膏不熔(錫球未結合在一起)，或內部錫球跳出，造成所謂的麵包效應。故需給
迴焊爐機台製程中因晶圓表面上的錫膏、助焊劑經過高溫加熱而產生的廢棄 油煙常會殘留於迴焊爐腔體中；日積月累的不斷受熱使得這些油煙漸漸形成水滴 狀的油汙附著迴焊爐腔壁上（如圖 3.5-1），再點點滴滴的落到晶圓產品表面形成錫 球表面異常；因此良好的抽風系統將是非常重要的環境因子之一。迴焊爐內屬於 密閉式的空間，抽氣系統的設定必頇考慮到迴焊爐內氣場的設定，避免使廢氣不 斷排迴在迴焊爐腔體內無法被抽氣帶走。
圖 3.5-1 廢棄油煙殘留在迴焊爐壁上