半導體芯片封裝測試包含幾個階段
2024-12-23 13:21:34

      芯片封裝測試環(huán)節(jié),旨在將符合質量標準的晶圓,經過精密的切割、焊線及塑封工藝處理,為芯片提供必要的機械物理保護,并運用測試工具,對封裝完成的芯片進行全面而嚴謹?shù)墓δ芘c性能檢測。封測在集成電路領域中扮演著至關重要的角色。具體可以分為:晶圓測試、芯片封裝、芯片終測、系統(tǒng)級測試4個階段。

1.晶圓測試

     集成電路晶圓在進一步加工之前,必須經過嚴格的測試環(huán)節(jié),以確保晶粒(Die)的功能完整性。通過探針連接晶粒的Pad管腳進行測試,這一過程被稱為CP測試,這一步驟對于確保最終產品質量至關重要。
CP測試主要依賴于ATE測試機臺、探針臺以及測試探針卡等設備與測試組件。這些設備和組件協(xié)同工作,逐步完成晶圓上每顆晶粒Die的測試驗證。對于存在問題的Die,通常會在其表面采用“打墨點(Ink)”等方式進行標記,以便于后續(xù)封裝生產過程中的挑選和識別。

2.芯片封裝(Assembly)

     通過IC晶圓的CP測試,對功能正常的晶粒進行后續(xù)的封裝生產,可以有效避免對缺陷芯片進行封裝所帶來的成本損失。芯片封裝工藝因最終成品芯片的封裝形式不同而有顯著差異。

     在制造最終芯片的過程中,封裝基板(Substrate,簡稱SUB)發(fā)揮著至關重要的作用。它是一種特殊的印刷線路板(Printed Circuit Board,簡稱PCB),其關鍵功能在于將晶粒Die的Pad管腳擴展連接至封裝后的Ball管腳。因此,必須根據(jù)每顆芯片的具體情況和封裝尺寸等因素來設計和制造SUB。

     封裝完成后,芯片會經過嚴格的質量檢測。經過這一系列精細的封裝工藝生產流程,原始的晶粒Wafer Die最終轉變?yōu)榱顺善沸酒珻hip,為后續(xù)的應用打下了堅實的基礎。

3.芯片終測(Final Test)

     在芯片正式出貨并交付給終端產品客戶之前,必須經歷一個重要的測試環(huán)節(jié)——終測(Final Test),它能有效識別并剔除潛在的質量問題。FT測試依賴于ATE自動測試機臺設備。除此之外,還需要測試版(Loadboard)和分選機(Handler)等輔助工具。這些設備和工具共同確保了FT測試的準確性和高效性,為芯片的最終出貨提供了堅實的質量保障。

4.系統(tǒng)級測試(SLT Test)

     隨著芯片尺寸、功能和封裝技術的日益提升,其復雜性亦不斷增長,這導致了CP及FT測試的成本顯著增加,并面臨著測試覆蓋率受限的問題。為了有效降低出貨缺陷率,即DPPM(百萬片失效率),許多芯片在完成FT測試后,增加了額外的SLT測試(系統(tǒng)級測試)環(huán)節(jié)。
SLT測試的設計基于芯片的實際應用場景,通過精心打造測試板和制定測試流程,力求在測試過程中模擬出真實的芯片業(yè)務流,通過更為貼近“實際應用場景”的嚴格檢驗,從而將DPPM缺陷率降低到更低的水平。這一舉措不僅提高了芯片的質量,也增強了客戶對產品的信心。

     芯片封測是半導體集成電路產業(yè)鏈的重要環(huán)節(jié),對集成電路芯片的物理外殼保護、功能完整性和性能可靠性至關重要。隨著科技的日新月異,未來的封裝測試技術將不斷向小型化、高密度和高集成度邁進。這些創(chuàng)新技術使得芯片能在更緊湊的空間內實現(xiàn)更多元化的功能和卓越的性能,從而滿足人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、5G通信、車載電子等多元化應用領域對芯片日益增長的需求。這不僅推動了半導體集成電路行業(yè)的蓬勃發(fā)展,更為整個科技產業(yè)注入了新的活力與機遇。

 

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