本文轉載自宜特 小學堂〈CoWoS, EMIB, SoIC等先進封裝如何精準貼裝且順利重焊(Rework)？〉 ，如果您對半導體產業新知有興趣，歡迎按下右邊的追蹤，就不會錯過宜特科技的最新文章！
一顆高階 AI 伺服器晶片的成本動輒百萬台幣，若只因焊接不良就直接報廢，無疑是研發預算的一大惡夢！如何把昂貴晶片毫髮無傷地拆下、清理乾淨電路板，再精確地焊回去，是極具挑戰的技術門檻。這場高難度的「晶片手術」該怎麼完成？
隨著 ChatGPT、生成式 AI 與大語言模型（LLM）的爆發，輝達（NVIDIA）的 Blackwell（如 B200）、Ultra系列，以及 AMD、英特爾（Intel）的高階伺服器晶片，都高度依賴 2.5D / 3D 異質整合先進封裝技術。
為了追求運算極限，晶片不再只是單一矽晶圓，而是 CPU、GPU 和好幾顆 HBM（高頻寬記憶體）用先進封裝「拼貼」在一起。這導致整個封裝完的晶片尺寸變得奇大無比，隨便就突破 90 X90 mm的尺寸，這在以前的消費性電子，例如手機晶片頂多 15 X15 mm，是難以想像的大小。
一顆高階 AI 晶片的報價動輒幾萬美金，如果在最後打上印刷電路板（PCBA）時，才因為焊接不良（如冷焊、橋接）導致測試失敗，若要整顆報廢，所費不貲。這時，就是「返修系統」上場的時候！如何完美地拆下這顆昂貴的晶片、清理乾淨電路板，再精確地焊回去，是極高難度的維修門檻。
面對晶片巨大化的硬體挑戰，業界普遍遵循的 IPC-9701 規範（焊接性能與可靠度實驗標準）也更加嚴格。從組裝到 Rework（重工）都是重要環節；所謂 Rework，就是將已組裝的元件拆下、修復或更換後再重新組裝，尤其適用於高價值元件的修復與再利用，也是確保 AI 伺服器在高溫、高負載環境下維持可靠度的關鍵。
本文將探討在 AI 算力大爆發的時代下，如何提供一套能跨越物理限制、確保高良率與高可靠度的「大尺寸晶片貼裝與自動返修關鍵解決方案」
一、AI伺服器晶片巨大化帶來的製程痛點 近期業界最常面臨的痛點是：「現在的大尺寸晶片可能達到 150x150mm，能用什麼工具貼裝？晶片重工維修時又該如何確保品質？」
（一） 現有設備的尺寸限制： 現行普遍的貼片設備（Pick and Place, P&P）受到物理限制，最大僅能支持邊長約 90×90 mm 的元件，面對現今尺寸動輒超過 90×90 mm 的巨型晶片，已完全無法滿足對位與貼裝的需求。
（二） 手工返修帶來的重工風險： 當大尺寸晶片需要進行重工（Rework）或維修時，若使用傳統人工或非專用設備加熱，容易導致以下缺陷：
1. PCB剝離（Peeling）： 因加熱不均勻或過熱，導致印刷電路板層壓結構受損。
2. 零件燒焦與冷焊（Cold Solder）： 溫控不精準導致元件表面燒焦，或是錫膏未完全熔化而形成冷焊，嚴重影響焊接品質。
由左至右是傳統人工除錫製程中，易因溫控不準確，導致爆版、燒焦或冷焊（焊接不良）。圖／宜特科技 3. 焊墊缺陷： 傳統人工除錫製程中，容易因物理接觸刮傷或拉扯，造成電路板焊墊（Pad）損壞。
傳統手工除錫常見的缺陷：左圖造成BGA焊墊損傷，右圖為人工除錫後高度不均的現象。圖／宜特科技 二、解密「晶片手術」：高階返修與自動除錫技術 從上面的案例可以了解，在面對大型 AI 晶片的貼裝與返修，真正的挑戰不只是「拆下來再焊回去」，而是如何在不傷害晶片與電路板的前提下，精準完成拆除、除錫、對位與重焊。要完成這場高難度的晶片手術，尺寸、精度、溫控與除錫，每個環節都是關鍵。
（一）超大尺寸晶片的也能拆裝： 現行普遍的貼片設備（Pick and Place, P&P）受到物理限制，最大僅能支持邊長約 90×90 mm 的元件，面對現今尺寸動輒超過 90×90 mm 的巨型晶片，已完全無法滿足對位與貼裝的需求。
（二）高精度光學對位控制更精準： 晶片拆下後，要重新對準電路板上的焊點並不容易。透過高解析彩色相機與光學影像重疊技術，可微調 Theta 角與 X／Y 軸，將對位精度控制在 ±25 μm 以內，降低貼裝偏移的風險。
（三） 複合溫控提升受熱均勻度： 大型晶片若局部溫差過大，可能造成基板翹曲甚至損傷，採用大功率紅外線（IR）結合熱風循環複合加熱，並配備即時監控系統，確保大面積基板受熱均勻，避免板材翹曲或損傷。
結合大功率底座紅外線（Dynamic IR）與頂部熱風循環（Hot Air）的精密加熱架構示意。圖／Kurtz ersa，宜特科技重製 （四） 不傷板清理殘留焊錫： 晶片移除後，電路板上仍會留下殘錫，傳統人工除錫可能增加焊墊受損的風險。自動吸錫技術則能以完全不接觸 PCBA 的方式，自動把殘錫吸取乾淨，徹底杜絕手工除錫帶來的焊墊損壞缺陷 。
三、實際案例分享 宜特經常收到客戶緊急送修、搭載大型 AI晶片的高價伺服器主機板。為了兼顧「高精準貼裝」與「無損維修」，以下是我們將核心技術應用在真實案例的分享。
案例一：大尺寸晶片（> 90 X 90 mm）光學對位貼裝 客戶研發出一款全新的超大尺寸AI晶片，常規SMT（表面黏著） 產線根本無法精準貼裝，也會擔心焊接過程溫度不均，導致高價晶片損壞，而以下是我們針對大型晶片的貼裝流程建議。
大尺寸晶片（> 90mm x 90mm）貼裝流程。圖／宜特科技 1. 精密光學重疊對位（Optical Superposition）：
高精度光學影像重疊（Optical Superposition）對位原理，是系統利用分光鏡（Beam Splitter）與雙LED光源，同時捕捉上方晶片接腳（橘點）與下方電路板焊墊（綠方塊）的影像，將兩者即時重疊於螢幕中，協助工程師進行極其直覺且精準的對位微調。圖／Kurtz ersa ，宜特科技重製 IC對位微調補償機制（Alignment Correction）。系統在影像重疊後進行兩階段修正：1. Theta軸向調整（Theta adjustment），旋轉校正晶片角度偏差；2. X-Y 軸向調整（X-Y adjustment），進行前後左右的水平線性對齊，確保晶片錫球與PCB焊墊達到精密接合。圖／Kurtz ersa ，宜特科技重製 2. 即時溫控多點監控（Real-time Profile）： 翹曲（Warpage） 、零件損壞或焊接問題。
實機運作時，透過多達7組熱電偶拉線進行的Real-time Profile即時溫度曲線監控，確保巨型基板受熱完全均勻、避免板翹。圖／Kurtz ersa 案例二：高價大尺寸 BGA 元件無損重工返修（Rework）
當客戶測試完的 AI 伺服器主機板上的大尺寸晶片，因焊接不良需要更換。此時最擔心的是拆下舊晶片後，人工清理電路板殘錫可能會刮傷、扯斷脆弱的焊墊（Pad），導致整片百萬級主機板報廢。
晶片重工返修流程。圖／宜特科技 四、自動無接觸除錫技術（Auto Scavenger）： 當系統自動將舊晶片安全解焊並移除後，電路板上留下了參差不齊的殘錫。此時，「Auto Scavenger 自動吸錫模組」立即啟動。這是一個完全獨立的智慧模組，不需要操作人員費時設定。吸嘴會自動下降至板材上方，在「完全不與PCBA發生物理接觸」的前提下，自動、快速地將殘留焊料吸取乾淨。
（從左到右）顯示了從開始拆拔BGA到焊料吸取，再到完全去除殘留焊料的過程。圖／宜特科技 隨著 2.5D／3D 先進封裝技術發展，AI 晶片越做越大、成本也越來越高，一旦焊接出問題，直接報廢的代價可不小。如何在不傷害晶片與電路板的情況下完成返修，並確保後續使用的穩定與可靠，也成為 AI 晶片製程中越來越重要的一環。
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