半導體封裝業

半導體封裝業

封裝線上最怕的,不是報廢,而是不知道為什麼報廢

在封裝廠的產線裡,最讓工程師害怕的,不是紅燈,而是那聲突如其來的「嗶」──
那代表靜電放電(ESD)又發生了。

封裝線不是戰場。
卻每天都在對抗靜電。
一次微小的放電,就可能讓數百顆晶片報廢。
更可怕的是,損壞不會立刻顯現——晶片通過測試、包裝、出貨,看似完好,
卻可能在客戶端失效。這種「良率黑洞」,正是封裝線每天都在對抗的無形風險。

在 Die attach、Wire bonding、Molding、AOI 測試等階段,
吸頭、載板、夾具、甚至機械手臂,只要表面電位不平衡,就可能瞬間釋放電荷。
封裝製程越精密、線寬越細,靜電破壞的後果就越難挽回。

根據工研院《工業材料雜誌》研究指出,半導體級靜電防護鍍膜能有效抑制靜電荷累積,提升晶圓製程穩定性與封裝良率[1]。這項研究也成為日勝企業開發 ESD-DLC 類鑽碳塗層的起點。

在封裝廠裡,靜電不會自己現身,它總在產品報廢後才留下痕跡。

 

傳統防靜電作法,其實只是在拖時間

為了降低靜電風險,多數封測廠會控制濕度、加接地線、使用防靜電手套與地墊。
這些作法確實能減少靜電在空氣中的累積,但卻無法解決真正的問題——接觸面不導電

吸頭與載板反覆與晶圓接觸、摩擦、貼附、轉移,
每一個動作都可能產生上百伏特的靜電。
即使環境條件再理想,當吸頭材料本身不具靜電消散性,放電依然會發生。

一些廠商曾嘗試使用防靜電塗料或鐵氟龍噴塗,但這些塗層導電不均、容易磨損。
幾週後靜電又重新累積,讓整條封裝線回到原點。
工程師只能不斷修正機台、重跑測試、報廢重工——
但問題從未真正被解決。

半導體封裝示意圖半導體封裝製程中的靜電敏感區

在 Die Attach、Wire Bonding、AOI 測試等封裝階段, 皆屬於靜電最容易累積與釋放的高風險區域。當晶圓厚度變薄、線寬縮小時,任何未導通的表面都可能在毫秒間釋放電荷, 導致晶片偏移、潛傷或測試誤判。
因此,從設備治具到載板吸頭, 若能在設計階段導入 ESD-DLC 導電防靜電膜層, 不僅能穩定導電通路,更能有效降低封裝線的良率波動。

 

日勝企業解法:讓膜層「導通」,不只是「防護」

日勝企業以三十年真空電鍍經驗為基礎,
結合電漿沉積與導電元素摻雜技術,開發出專為封裝線設計的ESD-DLC 導電防靜電膜層

這款塗層在碳基結構中導入穩定導電通路,
讓表面能「主動導電」,在靜電累積前就釋放電位差。

  • 表面電阻穩定落在 10⁶–10⁸ Ω/sq,符合 ANSI/ESD S20.20 靜電防護標準[2]

  • 膜厚僅 5–6 μm,公差 ±1.5 μm,不影響零件精度

  • 耐高溫可達 400 °C,長期接觸酸鹼亦不影響導電性

傳統水電鍍 不同,ESD-DLC 採真空沉積製程,不使用酸鹼電解液、無重金屬廢水排放,同時滿足封測業對製程穩定與環保的雙重要求。

日勝在每個導入案前,皆會根據零件材質、導電需求與接觸頻率,量身設計膜厚與電阻參數,確保靜電能被快速、均勻地釋放。

封裝線不是只能防靜電,而是要讓靜電有路可走。

 

現場工程師這樣形容:線不再抖,心才不慌

封裝線吸頭應用場景

應用場景 1:吸頭與噴嘴

過去吸頭靜電常導致晶片吸附偏移或沾染微塵。導入 ESD-DLC 後,吸附電位差下降約 40 %,晶片偏移率幾乎歸零,AOI 誤判次數減少 25 %。

封裝線治具與載板應用場景

應用場景 2:治具與載板

傳統電鍍治具使用一段時間後,導電層磨損導致放電不均。日勝塗層以高附著力與導電穩定性,讓治具壽命平均延長 1.5 倍,並與 DLC 系列膜層 共同提升耐磨與抗化學性能。

封裝線機械手臂與夾頭應用場景

應用場景 3:機械手臂與夾頭

這些高頻率動作部件最怕尺寸變異。ESD-DLC 以 ±1.5 μm 公差維持導電一致性,在不影響機構精度的前提下,靜電異常事件下降超過三成。

對日勝來說,真正的穩定,不只是製程穩定,更是讓每一顆晶片都能平安出廠的信任。

 

FAQ

Q1:封裝產線上最常見的靜電問題是什麼?

在封裝線上,靜電通常出現在吸頭、載板與晶圓接觸時。一次微小放電,就可能造成偏移或潛傷。
多數封測廠雖設有接地與濕度控制,但無法處理「接觸面放電」。
真正的問題,不是靜電沒防好,而是它常常「來得太快」。

Q2:ESD-DLC 膜層與一般防靜電塗料有什麼差別?

傳統塗料只在表面導電,磨損後效果就消失。ESD-DLC 屬結構型導電膜,導電元素融入碳基層,
即使清洗百次也不脫層。表面電阻穩定在 10⁶–10⁸ Ω/sq,能長期維持靜電消散。

Q3:導入後的良率提升有實際數據嗎?

南部一家封測大廠導入後,吸附電位差下降約 40%,AOI 誤判減少 25%。
工程師說:「線不再抖,心也不慌。」這些數據顯示,穩定導電比臨時補救更有效。

Q4:ESD-DLC 適用於哪些設備?

幾乎所有金屬接觸件皆可導入,包括吸頭、噴嘴、治具、夾具與機械手臂末端。
膜層可依材質與使用頻率微調厚度與導電通路,讓靜電在每次接觸間快速釋放。

Q5:導入周期長嗎?會影響生產?

不會。樣品最快 48 小時可交付,量產約 7–10 個工作天。
每批都附膜厚與附著力報告,能在不中斷產線的情況下完成升級。

 
 
 
 
 

 

引用資料

  1. 工研院(2025)。《工業材料雜誌》:半導體級靜電防護鍍膜研究報告
  2. 美國國家標準學會(ANSI)/靜電放電(ESD)協會標準 (2014). 靜電防護標準與應用指南
  3. ESD-DLC介紹(2025)。