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技術(shù)文章

集成電路封裝與測試流程詳解

點擊次數(shù):489 發(fā)布時間:2025-4-27

集成電路封裝測試是確保芯片性能與可靠性的核心環(huán)節(jié),主要包括?晶圓級測試(CP測試)??封裝后測試(FT測試)?兩大階段,流程如下:

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一、晶圓級測試(CP測試)

1.?測試目的?在晶圓切割前篩選出功能缺陷或性能不達標(biāo)的晶粒(Die),避免后續(xù)封裝環(huán)節(jié)的資源浪費,顯著降低制造成本。

2.?核心設(shè)備與操作?

l ?探針臺(Prober?:通過高精度移動平臺將探針與晶粒的Pad jing準(zhǔn)接觸,實現(xiàn)電氣連接。

l ?ATE測試機?:提供測試電源、信號輸入及功能向量,接收晶粒反饋信號以判定其良率(例如檢測漏電流、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),供后續(xù)封裝環(huán)節(jié)剔除。

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二、封裝流程關(guān)鍵步驟

1.?前段處理?

l ?晶圓減薄?:通過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,通過銀漿或焊料實現(xiàn)機械固定與導(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,確保信號導(dǎo)通。

l ?塑封成型(Molding?:使用環(huán)氧樹脂(EMC)包裹芯片,保護內(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、批次等信息。

l ?電鍍與切割?:對引腳進行電鍍處理(如鍍錫/鎳),增強可焊性,并切除多余塑封材料。

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集成電路封裝與測試流程詳解


三、封裝后測試(FT測試)

1.?功能驗證?

l 檢測封裝后芯片的電氣性能(如工作頻率、功耗、I/O信號完整性),確保符合設(shè)計規(guī)格。

l 通過邊界掃描(Boundary Scan)等技術(shù)驗證內(nèi)部邏輯功能。

2.?可靠性測試?

l ?環(huán)境應(yīng)力測試?:包括高溫/低溫循環(huán)(-55℃+150℃)、高濕高壓(如85℃/85%RH)等,驗證芯片壽命與穩(wěn)定性。

l ?機械強度測試?:如振動、沖擊測試,評估封裝結(jié)構(gòu)可靠性。

3.?量產(chǎn)終測?

自動化測試設(shè)備(ATE)批量執(zhí)行測試程序,生成測試報告(含良率、失效模式等數(shù)據(jù))。

四、技術(shù)演進與效率優(yōu)化

l ?自動化升級?:通過視覺定位系統(tǒng)與機械臂實現(xiàn)探針快速校準(zhǔn),提升CP測試效率(如每小時測試晶圓數(shù)量提升30%)。

l ?多芯片并行測試?:支持存儲器等芯片的多點同步測試,降低單顆測試成本。

集成電路封裝測試通過?晶圓篩選-封裝保護-功能驗證?的閉環(huán)流程,確保芯片性能達標(biāo)與chang期可靠性。晶圓級測試(CP)與封裝后測試(FT)的分段實施,顯著降低制造成本(**品處理成本相差10倍以上)。隨著探針臺精度提升(達±0.1μm)與測試設(shè)備智能化,該流程正加速向高集成度、高可靠性方向演進。






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