集成電路封裝測(cè)試是確保芯片性能與可靠性的核心環(huán)節(jié),主要包括?晶圓級(jí)測(cè)試(CP測(cè)試)?和?封裝后測(cè)試(FT測(cè)試)?兩大階段,流程如下:
一、晶圓級(jí)測(cè)試(CP測(cè)試)
1.?測(cè)試目的?:在晶圓切割前篩選出功能缺陷或性能不達(dá)標(biāo)的晶粒(Die),避免后續(xù)封裝環(huán)節(jié)的資源浪費(fèi),顯著降低制造成本。
2.?核心設(shè)備與操作?
l ?探針臺(tái)(Prober)?:通過(guò)高精度移動(dòng)平臺(tái)將探針與晶粒的Pad jing準(zhǔn)接觸,實(shí)現(xiàn)電氣連接。
l ?ATE測(cè)試機(jī)?:提供測(cè)試電源、信號(hào)輸入及功能向量,接收晶粒反饋信號(hào)以判定其良率(例如檢測(cè)漏電流、閾值電壓等參數(shù))。
l ?探針卡(Probe Card)?:根據(jù)芯片Pad布局定制,確保ATE信號(hào)與晶粒引腳導(dǎo)通。
3.?輸出結(jié)果?
生成晶圓缺陷圖(Wafer Map),標(biāo)記**晶粒(如打墨點(diǎn)),供后續(xù)封裝環(huán)節(jié)剔除。
二、封裝流程關(guān)鍵步驟
1.?前段處理?
l ?晶圓減薄?:通過(guò)背面研磨將晶圓厚度調(diào)整至封裝要求(如100μm以下),并粘貼保護(hù)膠帶防止電路損傷。
l ?晶圓切割?:用金剛石刀片或激光切割將晶圓分割為獨(dú)立晶粒,清洗后去除殘留碎屑。
2.?核心封裝工藝?
l ?芯片貼裝(Die Attach)?:將晶粒固定在基板或框架上,通過(guò)銀漿或焊料實(shí)現(xiàn)機(jī)械固定與導(dǎo)熱。
l ?引線鍵合(Wire Bonding)?:用金線/銅線連接晶粒Pad與封裝基板引腳,確保信號(hào)導(dǎo)通。
l ?塑封成型(Molding)?:使用環(huán)氧樹(shù)脂(EMC)包裹芯片,保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)免受物理和化學(xué)損害。
3.?后段處理?
l ?激光打標(biāo)?:在封裝表面刻印型號(hào)、批次等信息。
l ?電鍍與切割?:對(duì)引腳進(jìn)行電鍍處理(如鍍錫/鎳),增強(qiáng)可焊性,并切除多余塑封材料。
三、封裝后測(cè)試(FT測(cè)試)
1.?功能驗(yàn)證?
l 檢測(cè)封裝后芯片的電氣性能(如工作頻率、功耗、I/O信號(hào)完整性),確保符合設(shè)計(jì)規(guī)格。
l 通過(guò)邊界掃描(Boundary Scan)等技術(shù)驗(yàn)證內(nèi)部邏輯功能。
2.?可靠性測(cè)試?
l ?環(huán)境應(yīng)力測(cè)試?:包括高溫/低溫循環(huán)(-55℃至+150℃)、高濕高壓(如85℃/85%RH)等,驗(yàn)證芯片壽命與穩(wěn)定性。
l ?機(jī)械強(qiáng)度測(cè)試?:如振動(dòng)、沖擊測(cè)試,評(píng)估封裝結(jié)構(gòu)可靠性。
3.?量產(chǎn)終測(cè)?
自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備(ATE)批量執(zhí)行測(cè)試程序,生成測(cè)試報(bào)告(含良率、失效模式等數(shù)據(jù))。
四、技術(shù)演進(jìn)與效率優(yōu)化
l ?自動(dòng)化升級(jí)?:通過(guò)視覺(jué)定位系統(tǒng)與機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)探針快速校準(zhǔn),提升CP測(cè)試效率(如每小時(shí)測(cè)試晶圓數(shù)量提升30%)。
l ?多芯片并行測(cè)試?:支持存儲(chǔ)器等芯片的多點(diǎn)同步測(cè)試,降低單顆測(cè)試成本。
集成電路封裝測(cè)試通過(guò)?晶圓篩選-封裝保護(hù)-功能驗(yàn)證?的閉環(huán)流程,確保芯片性能達(dá)標(biāo)與chang期可靠性。晶圓級(jí)測(cè)試(CP)與封裝后測(cè)試(FT)的分段實(shí)施,顯著降低制造成本(**品處理成本相差10倍以上)。隨著探針臺(tái)精度提升(達(dá)±0.1μm)與測(cè)試設(shè)備智能化,該流程正加速向高集成度、高可靠性方向演進(jìn)。
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