集成电路封装和可靠性Chapter2-1-芯片互连技术【半导体封装测试】

半导体封装及测试技术

半导体封装及测试技术半导体封装及测试技术是指将芯片进行外包装，并进行测试以确保其性能符合设计要求的过程。

半导体封装技术主要包括封装结构设计、封装材料选择和封装工艺等方面，而半导体测试技术主要包括封装后测试和片上测试两个环节。

本文将详细介绍半导体封装及测试技术的相关内容。

首先，半导体封装技术是将芯片进行封装，增加其机械强度、保护芯片以及方便与外部连接等功能的过程。

封装结构的设计既要满足电性能要求，又要考虑成本、尺寸和工艺等因素。

封装材料的选择要考虑材料的导热性能、电绝缘性能、耐候性、耐高温性能等。

常用的封装材料有塑料、陶瓷和金属等。

封装工艺主要包括芯片倒装、焊接、封胶等工艺步骤。

其次，半导体测试技术主要包括封装后测试和片上测试两个环节。

封装后测试是指封装完成后对芯片进行功能测试和可靠性测试，以保证芯片性能符合设计要求，并且能够在不同的工作条件下稳定可靠地工作。

封装后测试主要包括电气性能测试、功能性能测试和可靠性测试等。

电气性能测试主要是测试芯片的电气参数，如工作电流、工作电压、功耗等。

功能性能测试主要是测试芯片的功能是否正常，如逻辑电路的正确性、模拟电路的灵敏度和精度等。

可靠性测试主要是测试芯片在不同的工作条件下的可靠性，如温度变化、湿度变化以及机械振动等。

片上测试是指在芯片封装之前对芯片进行测试，以确保芯片的质量和性能。

片上测试主要通过测试芯片的电气参数来判断芯片的好坏，如芯片的工作电流、工作电压、功耗等。

片上测试技术主要包括设计和制造测试机、测试方法和测试流程等方面。

设计和制造测试机是指根据芯片的特点和测试要求，设计和制造测试机来对芯片进行测试。

测试方法是指采用不同的测试手段和测试设备来进行测试。

测试流程是指按照一定的顺序和步骤来进行测试，以提高测试效率和准确性。

半导体封装及测试技术在半导体产业中起着重要作用。

通过封装可以提高芯片的稳定性和可靠性，保护芯片不受外界环境的干扰，从而提高整个产品的可靠性和性能。

第1章集成电路芯片封装技术概述ppt课件

传统装配与封装流程
硅片测试和拣选
分片
20.1
最终封装与测试
微芯片封装例子
Figure 1.8
二、封装分类及封装材料
迄今还没有一个统一的封装分类方法，业界常常从封装材料、封装形式、应用对象等角度进行分类。
从以下四个方面进行分类：按芯片数目；按材料分类；按器件与电路板互连方式；按引脚分布；
缺陷芯片
5.
终测确保集成电路通过电学和环境测试
Figure 1.6
封装在IC制造流程中的位置
1、芯片封装技术—概念
狭义的封装
集成电路芯片封装(Packaging,PKG)，是指利用膜技术及微细加工技术,将芯片布置、粘贴固定及连接在框架或基板上,并引出接线端子。通过可塑性绝缘介质灌封固定,构成整体立体结构的工艺。
教材：集成电路芯片封装技术李可为编参考书：微系统封装技术概论金玉丰编著
第一章
集成电路芯片封装技术概述
一、封装技术概论及相关知识
二、封装分类及封装材料
三、微电子封装技术历史和发展趋势
一、封装技术概论及相关知识
微电子学〔Microelectronics）：一门研究集成电路设计、制造、测试、封装等全过程的学科。
1.封装的分类 (2)
按互连方式分类：
引脚插入式 PTH(Pin-through-hole)
SIP
单边引腳
ZIP
插入式
双边引腳
DIP SK-DIP
PGA
底部引腳
表面贴装式：SMT〔Surface Mount Te单ch边n引ol脚ogy) SVP
表面贴装式
双边引脚
SOP TSOP SSOP SOI

集成电路芯片封装第2章-芯片互连技术

➢ 一、引线键合技术（WB） 1、引线键合技术概述
引线键合技术是将半导体裸芯片（Die）焊区与微电子封装的I/O引线或基板上的金属布线焊区（ Pad）用金属细丝连接起来的工艺技术。
2、引线键合技术分类和应用范围
➢ 常用引线键合方式有三种：热压键合超声波键合热超声波（金丝球）键合
➢ 特点：低成本、高可靠、高产量等，WB成为芯片互连主要工艺方法，用于下列封装:
7、WB可靠性问题
1）金属间化合物形成——常见于Au-Al键合系统，紫斑和白斑
2）引线弯曲疲劳——引线键合点跟部出现裂纹。 3）键合脱离——指键合点颈部断裂造成电开路。 4）键合点和焊盘腐蚀
腐蚀可导致引线一端或两端完全断开，从而使引线在封装内自由活动并造成短路。
➢ 二、载带自动键合技术（TAB） 1、载带自动键合（TAB）技术概述
6、WB线材及其可靠度
➢键合对金属材料特性的要求：可塑性好，易保持一定形状，化学稳定性好；
尽量少形成金属间化合物，键合引线和焊盘金属间形成低电阻欧姆接触。
➢柯肯达尔效应：两种扩散速率不同的金属交互扩散形成缺陷：如Al-Au键合后，Au向Al中迅速扩散，产生接触面空洞。通过控制键合时间和温度可较少此现象。
·陶瓷和塑料BGA、SCP和MCP ·陶瓷和塑料封装QFP ·芯片尺寸封装 (CSP)
3、WB技术作用机理
提供能量破坏被焊表面的氧化层和污染物，使焊区金属产生塑性变形，使得引线与被焊面紧密接触，达到原子间引力范围并导致界面间原子扩散而形成焊合点。 ➢ 引线键合键合接点形状主要有楔形和球形，两键合接点形状可以相同或不同。
4、引线键合接点外形
球形键合
第一键合点
第二键合点

半导体集成电路封装与测试工艺流程

半导体集成电路封装与测试工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor.I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!半导体集成电路的封装与测试工艺流程详解在现代电子科技中，半导体集成电路（Integrated Circuit，简称IC）扮演着至关重要的角色。

集成电路封装与测试

集成电路芯片封装:是指利用膜技术及微细加工技术，将芯片及其他要素在框架或基板上布置，粘贴,固定及连接，引出接线端子并通过可塑性绝缘介质灌封固定构成整体立体结构的工艺封装工程:将封装体与基板连接固定装配成完整的系统或电子设备，并确保整个的综合性能的工程(合起来就是广义的封装概念)芯片封装实现的功能:①传递电能，主要是指电源电压的分配和导通②传递电路信号，主要是将电信号的延迟尽可能的减小，在布线时应尽可能使信号线与芯片的互联路径及通过封装的I/O接口引出的路径最短③提供散热途径，主要是指各种芯片封装都要考虑元器件部件长期工作时，如何将聚集的热量散出的问题④结构保护与支持，主要是指芯片封装可为芯片和其他连接部件提供牢固可靠的机械支撑封装工程的技术层次①第一层次，该层次又称为芯片层次的封装，是指把集成电路芯片与封装基板或引脚架之间的粘贴固定电路连线与封装保护的工艺②第二层次，将数个第一层次完成的封装与其他电子元器件组成一个电路卡的工艺③第三层次，将数个第二层次完成的封装，组装成的电路卡组合在一个主电路板上，使之成为一个部件或子系统的工艺④第四层次，将数个子系统组装成一个完整电子产品的工艺过程芯片封装的分类:按照封装中组合集成电路芯片的数目，可以分为单芯片封装与多芯片封装按照密封的材料区分，可分为高分子材料和陶瓷为主的种类按照器件与电路板互连方式，可分为引脚插入型和表面贴装型按照引脚分布形态，可分为单边引脚，双边引脚，四边引脚与底部引脚零级层次，在芯片上的集成电路元件间的连线工艺SCP，单芯片封装MCP，多芯片封装DIP，双列式封装BGA，球栅阵列式封装SIP，单列式封装ZIP，交叉引脚式封装QFP，四边扁平封装MCP，底部引脚有金属罐式PGA，点阵列式封装芯片封装技术的基本工艺流程:硅片减薄，硅片切割，芯片贴装，芯片互连，成型技术，去飞边，毛刺，切筋成型，上焊锡，打码芯片减薄：目前硅片的背面减薄技术主要有磨削，研磨，干式抛光，化学机械平坦工艺，电化学腐蚀，湿法腐蚀，等离子增强化学腐蚀，常压等离子腐蚀等芯片切割:刀片切割，激光切割(激光半切割，激光全切割)激光开槽加工是一种常见的激光半切割方式芯片贴装也称为芯片粘贴，是将IC芯片固定于封装基板或引脚架芯片的承载座上的工艺过程。

集成电路封装与测试(一)

三人获得了1956年诺贝尔物理学奖
William B. Shockley
John Bardeen
Walter H. Brattain
1958年9月10日美国的基尔比发明了集成电路集成电路是美国物理学家基尔比(Jack Kilby)和诺伊斯两人各自独立发明的，都拥有发明的专利权。 1958年9月10日，基尔比的第一个安置在半导体锗片上的电路取得了成功，被称为“相移振荡器”。 1957年，诺伊斯(Robort Noyce)成立了仙童半导体公司，成为硅谷的第一家专门研制硅晶体管的公司。 1959年2月，基尔比申请了专利。不久，得克萨斯仪器公司宣布，他们已生产出一种比火柴头还小的半导体固体电路。诺伊斯虽然此前已制造出半导体硅片集成电路，但直到 1959年7月才申请专利，比基尔比晚了半年。法庭后来裁决，集成电路的发明专利属于基尔比，而有关集成电路的内部连接技术专利权属于诺伊斯。两人都因此成为微电子学的创始人，获得美国的“巴伦坦奖章”。
双边引脚
SOP (小型化封装小型化封装) 小型化封装
单边引脚
SIP 单列引脚式封装）（单列引脚式封装） ZIP 交叉引脚式封装）（交叉引脚式封装）
四边引脚
QFP PLCC (四侧引脚扁平封装（无引线塑料封装载体）四侧引脚扁平封装) 四侧引脚扁平封装
双边引脚
DIP （双列式封装）双列式封装）
4.2 技术发展趋势
芯片封装工艺： △ 芯片封装工艺：从逐个管芯封装到出现了圆片级封装，从逐个管芯封装到出现了圆片级封装，即先将圆片划片成小管芯。划片成小管芯。再逐个封装成器件，到在圆片上完成封装划片后再逐个封装成器件，就成器件。就成器件。芯片与封装的互连：从引线键合（ △ 芯片与封装的互连：从引线键合（WB）向倒装焊）（FC）转变。）转变。微电子封装和PCB板之间的互连：板之间的互连： △ 微电子封装和板之间的互连已由通孔插装(PTH)为主转为表面贴装（SMT）为主。为主转为表面贴装（已由通孔插装为主转为表面贴装）为主。

半导体封装互连技术详解

1.引言任何一个电子元件，不论是一个三极管还是一个集成电路（Integrated Circuit, IC），想要使用它，都需要把它连入电路里。

一个三极管，只需要在源极、漏极、栅极引出三根线就可以了，然而对于拥有上百或上千个引脚的超大规模集成电路（Very Large Scale Integration Circuit, VLSI）来说，靠这种类似于手动把连线插到面包板的过程是不可能的。

直接把IC连接到（未经封装的集成电路本体，裸片，Die）电路中也是不可能实现的，因为裸片极容易收到外界的温度、杂质和外力的影响，非常容易遭到破坏而失效。

所以电子封装的主要目的就是提供芯片与其他电子元器件的互连以实现电信号的传输，同时提供保护，以便于将芯片安装在电路系统中。

一般的半导体封装都类似于下面的结构，将裸片安装到某个基板上，裸片的引脚通过内部连接路径与基板相连，通过塑封将内部封装好后，基板再通过封装提供的外部连接路径与外部电路相连，实现内部芯片与外界的连接，就像上面两个图一样，裸Die和封装内部复杂的连接等都埋在里面，封装好后就是对外就是一些规整的引脚了。

不论是多复杂的封装，从黑盒的角度来看其实现的基本功能都是一样的，最简单的就是封装一个分立器件，给出几个引脚；复杂一点想要封装具有多个I/O 接口的IC，以及多个IC一起封装，在封装的发展过程中也发展出了很多封装类型和很多技术，比如扇出技术、扇入技术这些。

这些概念和缩写非常多，尤其是当谈到先进封装（Advanced Packaging）的时候，为了实现高密度集成以及快速信号传输这些需求，不得不在每一个地方都发展一些新的技术，很多情况下会把它们都并入到先进封装技术里来介绍，这有时候会引起一些困惑，这里主要整理一下IC封装里的互连技术。

在IC封装种几种典型的互连技术包括引线键合（Wire Bonding，WB）、载带自动焊（Tape-automated Bonding，TAB）、倒装芯片（Flip Chip，FC）、晶圆级封装（Wafer-Level Packaging，WLP）、以及硅通孔（Through Silicon Via，TSV）。

集成电路芯片封装第2章-芯片互连技术

➢ 一、引线键合技术（WB） 1、引线键合技术概述
引线键合技术是将半导体裸芯片（Die）焊区与微电子封装的I/O引线或基板上的金属布线焊区（ Pad）用金属细丝连接起来的工艺技术。
2、引线键合技术分类和应用范围
➢ 常用引线键合方式有三种：热压键合超声波键合热超声波（金丝球）键合
➢ 特点：低成本、高可靠、高产量等，WB成为芯片互连主要工艺方法，用于下列封装:
➢ 三、倒装芯片键合技术（FCB） 1、倒装芯片键合技术
倒装芯片键合（FCB）是指将裸芯片面朝下，芯片焊区与基板焊区直接互连的一种键合方法：通过芯片上的凸点直接将元器件朝下互连到基板、载体或者电路板上。而WB和 TAB则是将芯片面朝上进行互连的。由于芯片通过凸点直接连接基板和载体上，倒装芯片又称为DCA（Direct Chip Attach ）
7、WB可靠性问题
1）金属间化合物形成——常见于Au-Al键合系统，紫斑和白斑
2）引线弯曲疲劳——引线键合点跟部出现裂纹。 3）键合脱离——指键合点颈部断裂造成电开路。 4）键合点和焊盘腐蚀
腐蚀可导致引线一端或两端完全断开，从而使引线在封装内自由活动并造成短路。
➢ 二、载带自动键合技术（TAB） 1、载带自动键合（TAB）技术概述
载带自动焊(Tape Automated Bonding，TAB)技术是一种将芯片组装在金属化柔性高分子聚合物载带上的集成电路封装技术；将芯片焊区与电子封装体外壳的I/O或基板上的布线焊区用有引线图形金属箔丝连接，是芯片引脚框架的一种互连工艺。
2、TAB技术分类
TAB按其结构和形状可分为：Cu箔单层带、 Cu-PI双层带、Cu-粘接剂-PI三层带和Cu-PI-Cu 双金属带等四种。

《集成电路封装与测试》芯片互连

引线键合技术
11
引线键合键合接点形状主要有楔形和球形，键合接点有两个，两键合接点形状可以相同或不同。
球形键合
楔形键合
引线键合工艺参数
12
➢键合温度 WB 工艺对温度有较高的控制要求。过高的温度不仅会产生过多的氧化物影响键合质量，并
且由于热应力应变的影响，图像监测精度和器件的可靠性也随之下降。在实际工艺中，温控系统都会添加预热区、冷却区，提高控制的稳定性，需要安装传感器监控瞬态温度 ➢键合时间
芯片焊区
芯片互连
I/O引线
半导体失效约有1/4-1/3是由芯片互连所引起，因此芯片互连对器件可靠性意义重大！！！
芯片互连技术概述
5
芯片托盘(DIE PAD)
芯片(CHIP)
L/F 内引脚 (INNER LEAD)
热固性环氧树脂 (EMC)
金线(WIRE)
L/F 外引脚 (OUTER LEAD)
IC 封装成品构造图
芯片互连常见方法
6
常见方法
引线键合（又称打线键合）技术（WB）载带自动键合技术（TAB）
倒装芯片键合技术（FCB）
这三种连接技术对于不同的封装形式和集成电路芯片集成度的限制各有不同的应用范围。其中，FCB又称为C4—可控塌陷芯片互连技术。打线键合适用引脚数为3-257；载带自动键合的适用引脚数为12-600；倒装芯片键合适用的引脚数为6-16000。可见C4适合于高密度组装。
02 引线键合技术概述
引线键合技术
8
引线键合工程是引线架上的芯片与引线架之间用金线连接的工程。为了使芯片能与外界传送及接收信号，就必须在芯片的接触电极与引线架的引脚之间，一个一个对应地用键合线连接起来，这个过程称为引线键合。也称为打线键合。

集成电路芯片封装二ppt正式完整版

➢典型的薄膜电路
典型的薄膜电路由淀积在基板上的三层材料组成：底层材料：电阻材料+基板粘结中层材料：扩散阻挡+导体-电阻粘结顶层材料：导电层
➢典型的薄膜生长工艺薄膜工艺通常采用物理气相淀积制备薄膜。
电镀
直流溅射射频溅射磁控溅射
1、溅射淀积薄膜
利用辉光放电效应产生的高能粒子（等离子体中的离子），对高纯度被溅射物质电极（靶材）进行轰击。等离子体中离子动量转移给待溅射物质粒子后淀积在基板上。
➢丝网印刷基本步骤
刮丝网定位
板浆料
钢网
基板
填料
印刷
脱模
➢丝网印刷的注意事项
【浆料参数难以预测】：粘度变化【丝网脱离工艺】：接触式和非接触式【浆料的触变性】：非牛顿流体【印刷线条的清晰度和精确度】：基板表面张力>丝网
二、厚膜浆料干燥
➢浆料成分中含有两种有机组分：【有机粘结剂】—提供丝网印刷合适的流动性能；【有机溶剂或稀释剂】—决定有机粘结剂的粘度。
➢浆料干燥工艺参数控制
➢主要控制参数：【干燥气氛纯洁度】
干燥过程须在洁净室内进行(<100000级），防止灰尘或纤维屑等落在烘干的膜表面，以免后续烧结产生缺陷。
【干燥升温速率】
如果升温速率过快，溶剂的迅速挥发易造成膜的开裂。
三、厚膜浆料烧结
➢干燥以后进行浆料的烧结，将基板放置在带式炉的传送带上进行烧结。 ➢ 控制要点：清洁的烧结炉环境均匀可控的温度工作曲线：预热-升温-恒温-降温均匀可控的烧结气氛
1、溅射淀积薄膜
2、蒸发淀积薄膜当材料的蒸汽压超过周围压力时，材料就会
蒸发到周围环境中—蒸发的“本质”。
薄膜蒸发淀积工艺中，通过加热或电子束轰击的方式，使被蒸镀物质在真空下受热或轰击后蒸发气化，高温蒸发后的原子在温度较低基板上凝集，形成淀积薄膜。

半导体封装与测试技术概述

19
1.3 几种典型封装技术
6、FBP技术
FBP(F1at Bump Package)技术，即平面凸点式封装技术。FBP是为了改善QFN生产过程中的诸多问题而得以研发的，FBP的外形与QFN相近，引脚分布也可以一一对应，外观上的主要不同点在于：传统QFN的引脚与塑胶底部(底面)在同一平面，而FBP的引脚则凸出于塑胶底部，从而在SMT时，使焊料与集成电路的结合面由平面变为立体，因此在 PCB的装配工艺中有效地减少了虚焊的可能性；同时目前FBP采用的是镀金工艺，在实现无铅化的同时不用提高键合温度就能实现可靠的焊接，从而减少了电路板组装厂的相关困扰，使电路板的可靠性更高。总之，在体积上，FBP可以比QFN更小、更薄，真正满足轻薄短小的市场需求。其稳定的性能，杰出的低阻抗、高散热、超导电性能同时满足了现在的集成电路设计趋势。FBP独特的凸点式引脚设计也使焊接更简单、更牢固。
9
1.3 几种典型封装技术
1、DIP和PGA技术
10
1.3 几种典型封装技术
2、SOP和QFP技术
11
1.3 几种典型封装技术
3、BGA技术
BGA即“焊球阵列”。它是在基板的下面按阵列方式引出球形引脚，在基板上面装配LSI芯片（有的BGA引脚与芯片在基板的同一面），是LSI芯片用的一种表面安装型封装。它的出现解决了QFP等周边引脚封装长期难以解决的多I/0引脚数LSI、VLSI芯片的封装问题。
(1)Au-Si合金共熔法。 (2)焊料合金片焊接法。 (3)导电胶粘接法。 (4)有机树脂粘接法。
6
1.2 封装类型
2、芯片互连技术
芯片互连技术主要有引线键合(WB)、载带自动焊(TAB)和倒装焊(FCB)三种。

集成电路封装和可靠性Chapter2_2 芯片互连技术

•A thin Au or Al or Cu wire is connected from each bond pad on chip to bond figners on substrate. Contact formed by heat, pressure and/or ultrasonic vibration (mostly thermosonic)
90 % of interconnects in yr 1999 by this method.
Purpose
The wire bond process is to form the interconnection between the die and the substrate with wires welded on the die bond pads and the substrate bond lead/fingers/pads.
UESTC-JNiiannggNfeinnggDu
19
集成电路封装测试与可靠性
2.2.1 TAB History
1965年，由美国通用电气（GE）发明，称为mini Mod（微型封装）；
1971年，法国Bull SA称为“载带自动焊”，但一直发展缓慢； 20世纪80年代中期，美国Fairchild （仙童公司）、Motorola
楔形工具焊线
超声波能量
铝结合垫晶粒
压力
工具向上移
更多焊线馈入工具
(1)
(2)
(3)
超声波能量压力
工具向上移
焊线在接合垫处切断
导线架
(4)
UESTC-JNiiannggNfeinnggDu
(5)
11
2.1 Wire Bond Technology

半导体集成电路封装与测试工艺流程

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文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!随着科技的不断发展，半导体集成电路在各个领域得到了广泛的应用。

半导体封装测试

半导体封装测试
半导体封装测试的主要目标是确定封装芯片的电性能、封装质量和机
械可靠性。

电性能测试是通过施加电压和电流来测量封装芯片的电阻、电容、电感和功率等性能指标。

这些测试可帮助确定封装芯片是否正常工作，确保其可以完成设计预期的功能。

封装质量测试主要用于检测封装芯片的物理和化学特性，例如密封性能、耐热性、耐候性和抗冲击性。

这些测试有助于确保封装材料和结构可
以保护芯片免受外部环境的影响，并保持其良好的工作状态。

机械可靠性测试是通过模拟实际应用条件下的力和振动等外力作用，
检测封装芯片的机械强度和可靠性。

这些测试有助于评估封装芯片的耐久
性和长期可靠性，以保证其在使用过程中可以正常工作。

在封装测试中，常用的测试方法包括电性能测试、可靠性测试、应力
测试和外观检查等。

电性能测试通常使用自动测试设备（ATE）进行，通
过测试仪器对封装芯片进行电压和电流的施加和测量，以评估其电性能指标。

可靠性测试则通过模拟实际使用环境下的加速老化测试，以评估封装
芯片的可靠性和寿命。

应力测试是通过对封装芯片施加机械力和温度变化等应力，以评估其
耐受能力和稳定性。

外观检查是通过对封装芯片的外观和尺寸进行检查，
以确保其符合设计要求和质量标准。

总之，半导体封装测试是确保半导体芯片性能和可靠性的重要步骤。

通过对封装芯片的电性能、封装质量和机械可靠性进行全面测试和检查，
可以确保封装芯片能够正常工作，并具备良好的可靠性和稳定性。

这将为
半导体产品的应用提供坚实的基础，同时也提高了产品的竞争力和市场认可度。

集成电路封装与测试(一)PPT课件

电磁、化学等方面的防护
26
信号传递
主要是将电信号的延迟尽可能减小，在布线时尽可能使信号线与芯片的互连路径以及通过封装的I/O接口引出的路径达到最短
电能传递
主要是电源电压的分配和导通
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散热各种芯片封装都要考虑元器件、部件长期工作时如何将聚集的热量散出的问题
封装保护芯片封装可为芯片和其他连接部件提供牢固可靠的机械支撑，并能适应各种工作环境和条件的变化
测试、评测
工艺问题
产品
定义问题
11
12
1.1.2 封装的出现 “封装（Packaging）”用于电子工程的历史并不很久。在真空电子管时代，将电子管等器件安装在管座上构成电路设备，一般称为“组装或装配”，当时还没有“Packaging”这一概念。
13
60多年前的三极管，40多年前的IC半导体元件的出现，一方面，这些半导体元件细小柔嫩；另一方面，其性能又高，而且多功能、多规格。为了充分发挥其功能，需要补强、密封、扩大，以便实现与外电路可靠的电气连接并得到有效的机械、绝缘等方面的保护作用。基于这样的工艺技术要求，“封装”便随之出现。
带引脚的芯片载体
倒装芯片
陶瓷DIP
球栅阵列封装
芯片尺寸封装
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目前世界上产量较多的几类封装
SOP （小外形封装）
55～57%
PDIP（塑料双列封装）
14%
QFP (PLCC ) （四边引线扁平封装） 12%
BGA （球栅阵列封装）
4～5%
36
1.5. IC封装的发展趋势
16.8~27.4%
2003 2004
“集成电路（IC）“是指微小化的或微电子的器件，它将这样的一些元件如三极管、电阻、介电体、电容等集成为一个电学上的电路，使致具有专门的功能。

集成电路封装和可靠性Chapter2-1-芯片互连技术【芯片封装测试】

UESTC-Ning Ning1Chapter 2Chip Level Interconnection宁宁芯片互连技术集成电路封装测试与可靠性UESTC-Ning Ning2Wafer InWafer Grinding (WG 研磨)Wafer Saw (WS 切割)Die Attach (DA 黏晶)Epoxy Curing (EC 银胶烘烤)Wire Bond (WB 引线键合)Die Coating (DC 晶粒封胶/涂覆)Molding (MD 塑封)Post Mold Cure (PMC 模塑后烘烤)Dejunk/Trim (DT 去胶去纬)Solder Plating (SP 锡铅电镀)Top Mark (TM 正面印码)Forming/Singular (FS 去框/成型)Lead Scan (LS 检测)Packing (PK 包装)典型的IC 封装工艺流程集成电路封装测试与可靠性UESTC-Ning Ning3⏹电子级硅所含的硅的纯度很高，可达99.9999 99999 %⏹中德电子材料公司制作的晶棒(长度达一公尺，重量超过一百公斤)UESTC-Ning Ning4Wafer Back Grinding⏹PurposeThe wafer backgrind process reduces the thickness of the wafer produced by silicon fabrication (FAB) plant. The wash station integrated into the same machine is used to wash away debris left over from the grinding process.⏹Process Methods:1) Coarse grinding by mechanical.(粗磨)2) Fine polishing by mechanical or plasma etching. (细磨抛光)UESTC-Ning Ning5旋转及振荡轴在旋转平盘上之晶圆下压力工作台仅在指示有晶圆期间才旋转Method:The wafer is first mounted on a backgrind tape and is then loaded to the backgrind machine coarse wheel . As the coarse grinding is completed, the wafer is transferred to a fine wheel for polishing .UESTC-Ning Ning6 Wafer Back Grinding processObjective:To reduce thethicknesswith a coarse grindingwheel.Objective:To load and alignthe wafer into thewafer cleaning andtape laminationmachine.Objective:To clean the waferfor the nextlamination step.Objective:To laminate a protectivelayer of film on thecircuitry surface of thewafer .2. Wafer cleaning1. Load and Align 3. Back grind Tape lamination4. Coarse grindingUESTC-Ning Ning7Wafer Back Grinding process (Cont.)Objective:To unload the wafer from back grinding machine.5. Fine polishing6. UnloadObjective:To load the wafer to wafer mounter.Objective:To remove the back grind tape afterwafer mounted on the frame.8. Tape removal7. LoadUESTC-Ning Ning8Wafer Back Grinding Issues and Challenges⏹Issues☐Ease of process–Thin wafer handling from one step to another –Back grinding tape removal–Excessive stresses removal or reduction from the wafer.（应力）☐Yield–Wafer breakage due to stress built up during thinning process. –Scratches .(划痕)–Die metallization smearing.（污点，模糊）☐Equipment stability and capability⏹Challenges☐Market requirements drive for very thin wafer (<3 mils)☐Flip chip wafer back grindingUESTC-Ning Ning9Wafer sawing⏹Wafer Separation Process►Purpose:The wafer separation process is to divide the wafer into individual dice or chips.Process Methods:1)Sawing (with diamond-impregnated saw blade) 锯切☐Single or dual cut ☐Step cut or bevel cut2) Partial scribing (with laser beam, diamond-tipped scribing tool, or diamond-impregnated saw blade) 局部划片器UESTC-Ning Ning10Wafer sawingUESTC-Ning Ning11►Wafer Sawing is a Front-of-Line (FOL) operation that cuts the wafer along the streets separating the individual die. Streets, also called scribe lines , are lines on the wafer that separate each individual die from the surrounding dice. Kerf width is the saw width. After the wafer is sawn, the wash station, using a detergent, removes residual cut material fromthe wafer.Wafer sawingDicing Blade晶圆工作台刀刃NingUESTC-Ning Ning13The SAWING process is broken down into four steps:Objective:To rinse slurry (silicon dust)before it dries with de-ionized water and CO2. Also to drywafer by pinning and with clean air , and unload wafer .1. Load and Align2. Pattern Recognition System (PRS)3. Cut4. Wash, Rinse, Dry and UnloadObjective:To separate dice from a wafer with resin-bonded diamond wheel . (First blade is used to remove metal structures and stresses on street for second blade.)Wafer sawingUESTC-Ning Ning14Wafer Sawing Issues and Challenges⏹Issues:☐Ease of process--Die chipping control （碎屑）--Multiple die types and sizes processing☐Yield--Saw on die--Scratches （划痕）--Chipping --Die crack☐Equipment stability and capability⏹Challenges:☐Smaller kerf width for more die per wafer☐Larger wafer size (300mm)with multiple die types and sizesUESTC-Ning Ning15--Die Attach Process☐Purpose:The die attach process is to attach the sawed die in the right orientation accurately onto the substrate with a bonding medium in between to enable the next wire bond first level interconnection operation .☐Process Methods1)Semi-automated eutectic die attach .低共熔物芯片粘接2)Fully automated adhesive die attach.胶粘剂粘接--Die Attach Process 晶粒--Die Attach Process☐Au-Si 低共熔合金粘接法金膜◆低共融合金粘接法主要用在芯片产品需要非常低的背部接触电阻。