為何一盒晶圓是25片？
在現(xiàn)代科技的精密世界中，晶圓，也被稱為硅片，是半導(dǎo)體工業(yè)的核心元件。它是制造微處理器、存儲器、傳感器等各種電子元件的基礎(chǔ)，每一片晶圓都承載著無數(shù)個(gè)電子元器件的潛力。那么，為什么常?？吹揭缓芯A是25片呢？這背后其實(shí)有著科學(xué)的考量和工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。
揭秘 一盒晶圓 25片的原因：
首先，了解一下晶圓的尺寸。標(biāo)準(zhǔn)的晶圓尺寸通常有12英寸（300毫米）和15英寸（300毫米）兩種，這是為了適應(yīng)不同的生產(chǎn)設(shè)備和工藝。12英寸晶圓是目前最常見的一種，因?yàn)樗梢匀菁{更多的芯片，而且在制造成本和效率上相對平衡。
“25片”這個(gè)數(shù)字并非偶然。它是基于晶圓的切割方式和封裝效率而來。每片晶圓在生產(chǎn)完成后，需要進(jìn)行切割，形成多個(gè)獨(dú)立的芯片。一般來說，12英寸的晶圓可以切割出數(shù)百個(gè)甚至上千個(gè)芯片。然而，為了便于管理和運(yùn)輸，這些芯片通常按照一定的數(shù)量進(jìn)行打包，25片是一個(gè)常見的數(shù)量選擇，因?yàn)樗炔粫^于龐大，又可以確保在運(yùn)輸過程中保持足夠的穩(wěn)定性。
此外，25片的數(shù)量也有利于生產(chǎn)線的自動化和優(yōu)化。批量生產(chǎn)可以減少單片的處理成本，提高生產(chǎn)效率。同時(shí)，對于存儲和運(yùn)輸，25片的晶圓盒便于操作，減少了破損的風(fēng)險(xiǎn)。
值得注意的是，隨著技術(shù)的進(jìn)步，一些高端產(chǎn)品可能會采用更大數(shù)量的封裝，如100片或200片，以進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率。然而，對于大部分消費(fèi)級和中端產(chǎn)品，25片的晶圓盒依然是一種常見的標(biāo)準(zhǔn)配置。
總結(jié)來說，一盒晶圓通常包含25片，是半導(dǎo)體工業(yè)在生產(chǎn)效率、成本控制和物流便利性之間找到的一個(gè)平衡點(diǎn)。隨著科技的不斷發(fā)展，這個(gè)數(shù)字可能會有所調(diào)整，但其背后的基本邏輯——優(yōu)化生產(chǎn)流程和提高經(jīng)濟(jì)效益——始終不變。
晶圓盒知識科普
12寸晶圓廠使用FOUP、FOSB，8寸以下（含8寸）使用 Cassette、SMIF POD，晶舟盒等，也就是這個(gè)晶圓承載器12寸的統(tǒng)稱為FOUP，8寸的統(tǒng)稱Cassette。正常來說，一個(gè)空FOUP的重量約4.2千克，裝滿25片的FOUP大約在7.3千克左右。
根據(jù)QYResearch（恒州博智）研究團(tuán)隊(duì)調(diào)研統(tǒng)計(jì)，2022年全球晶圓盒市場銷售額達(dá)到了48億元，預(yù)計(jì)2029年將達(dá)到77億元，年復(fù)合增長率（CAGR）為7.9%。從產(chǎn)品類型來看，半導(dǎo)體FOUP占據(jù)了整個(gè)市場的最大份額，約73%。就產(chǎn)品應(yīng)用而言，最大的應(yīng)用是12寸晶圓，其次是8寸晶圓。
其實(shí)晶圓載具種類很多，如FOUP用于晶圓制造工廠中晶圓的傳送；FOSB用于硅片生產(chǎn)與晶圓制造工廠之間的運(yùn)輸；CASSETTE載具可用于工序間運(yùn)送以及配合工藝使用。
OPEN CASSETTE
OPEN CASSETTE主要在晶圓制造內(nèi)工序間運(yùn)送及清洗等工藝中使用，與FOSB、FOUP等載具一樣，一般采用耐溫、機(jī)械性能優(yōu)異、尺寸穩(wěn)定性以及堅(jiān)固耐用、防靜電、低釋氣、低析出、可回收再利用的材料。不同晶圓大小、工藝節(jié)點(diǎn)以及工藝所選用的材質(zhì)有所不同，一般材質(zhì)有PFA、PTFE、PP、PEEK、PES、PC、PBT、PEI、COP等，產(chǎn)品一般設(shè)計(jì)成25片容量。
OPEN CASSETTE與相應(yīng)的Wafer Cassette Box產(chǎn)品配合使用可以用于晶圓的儲存以及各工序間的運(yùn)送，減少晶圓污染。
OPEN CASSETTE與定制的Wafer Pod （OHT） 產(chǎn)品配合使用，可適用于晶圓制造和芯片制造中工序間自動化傳送、自動化存取以及更加密封的儲存。
當(dāng)然，OPEN CASSETTE可直接做成CASSETTE 產(chǎn)品，產(chǎn)品Wafer Shipping Boxes就是這樣的結(jié)構(gòu)，如下圖。能滿足晶圓從晶圓制造廠到芯片制造廠運(yùn)輸時(shí)使用。CASSETTE 以及其衍生出來的其他產(chǎn)品基本能滿足晶圓廠、芯片廠內(nèi)各工藝間傳送、儲存以及廠間運(yùn)輸。
前開晶圓運(yùn)輸盒 FOSB
前開晶圓運(yùn)輸盒 FOSB（Front Opening Shipping Box），主要用于晶圓制造廠與芯片制造廠之間12吋晶圓的運(yùn)輸。由于晶圓尺寸大、對潔凈度要求更高；通過采用特殊定位片與防震設(shè)計(jì)，減少晶圓位移摩擦產(chǎn)生雜質(zhì)；原材料采用低釋氣材質(zhì)，可以降低釋出氣體污染晶圓的風(fēng)險(xiǎn)。與其他運(yùn)輸晶圓盒相比，F(xiàn)OSB氣密性更好。此外，在后道封裝線廠中，F(xiàn)OSB也可以用于各道工序之間晶圓的儲存與轉(zhuǎn)送。
FOSB一般也做成25片裝，除了通過自動物料搬運(yùn)系統(tǒng)（Automated Material Handling System，AMHS）自動存取，也可以進(jìn)行手動操作。
前開式晶圓傳送盒FOUP
前開式晶圓傳送盒FOUP(Front Opening Unified Pod)，主要用于Fab廠中晶圓的保護(hù)、運(yùn)送、儲存，是一種專屬于12吋晶圓廠內(nèi)的自動化傳送系統(tǒng)重要的傳載容器。它最重要的功能是確保每25片的晶圓在它的保護(hù)下避免在每一臺生產(chǎn)機(jī)臺之間的傳送被外部環(huán)境中的微塵污染，進(jìn)而影響到良率。每個(gè)FOUP都有各種連接板，銷和孔，以便FOUP位于裝載端口上，并由AMHS操縱。它采用低釋氣材質(zhì)、低吸濕材質(zhì)，可以大幅度降地有機(jī)化合物釋出，防止污染晶圓；同時(shí)優(yōu)秀的密封性以及充氣功能可以給晶圓提供一個(gè)低濕度的環(huán)境。此外，F(xiàn)OUP可設(shè)計(jì)成不同的顏色，如紅、橙、黑、透明等等，以滿足工藝需要以及區(qū)分不同的工藝和制程；一般FOUP由客戶根據(jù)Fab廠產(chǎn)線以及機(jī)臺差異而進(jìn)行定制。
此外，POUP在芯片后道封裝中可根據(jù)TSV、FAN OUT等不同工藝而定制成特殊的可供封裝廠商使用的產(chǎn)品，如：SLOT FOUP、297mm FOUP等。FOUP 可循環(huán)使用，其壽命在2-4年之間，F(xiàn)OUP廠商可提供產(chǎn)品清洗服務(wù)以滿足受到污染的產(chǎn)品再次投入使用。
非接觸式水平晶圓運(yùn)輸盒（Contactless Horizontal Wafer Shippers）主要用于成品晶圓的運(yùn)輸，如下圖所示。Entegris該款運(yùn)輸盒利用支撐環(huán)確保晶圓在儲存和運(yùn)輸過程中不接觸，同時(shí)具有較好的密封性，防止雜質(zhì)污染、磨損、碰撞、劃痕、脫氣等產(chǎn)生。產(chǎn)品適用于主要適合Thin 3D, lens or bumped 晶圓使用，應(yīng)用領(lǐng)域包括3D, 2.5D, MEMS, LED以及功率半導(dǎo)體等。產(chǎn)品配置26個(gè)支撐環(huán)，晶圓容量為25個(gè)（厚度可不同），晶圓尺寸包括150mm、200mm以及300mm。
部分圖文引用于——半導(dǎo)體行業(yè)芯聲
