第12章 集成电路的测试与封装.
集成电路封装与测试技术
集成电路封装与测试技术在当今科技飞速发展的时代，集成电路作为现代电子技术的核心基石，其重要性不言而喻。
而集成电路封装与测试技术则是确保集成电路性能稳定、可靠运行的关键环节。
集成电路封装，简单来说，就是将通过光刻、蚀刻等复杂工艺制造出来的集成电路芯片，用一种特定的外壳进行保护，并提供与外部电路连接的引脚或触点。
这就好像给一颗珍贵的“芯”穿上了一件合适的“防护服”，使其能够在复杂的电子系统中安全、稳定地工作。
封装的首要作用是保护芯片免受外界环境的影响，比如灰尘、湿气、静电等。
想象一下，一个微小而精密的芯片，如果直接暴露在外界，很容易就会被损坏。
封装材料就像是一道坚固的屏障，为芯片遮风挡雨。
同时，封装还能为芯片提供良好的散热途径。
集成电路在工作时会产生热量，如果热量不能及时散发出去，就会影响芯片的性能甚至导致故障。
好的封装设计可以有效地将芯片产生的热量传导出去，保证芯片在正常的温度范围内工作。
此外，封装还为芯片提供了与外部电路连接的接口。
通过引脚或触点的设计，使得芯片能够与其他电子元件进行通信和数据交换，从而实现各种复杂的功能。
在封装技术的发展历程中，经历了多个阶段的变革。
从最初的双列直插式封装（DIP），到后来的表面贴装技术（SMT），如小外形封装（SOP）、薄型小外形封装（TSOP）等，再到如今的球栅阵列封装（BGA）、芯片级封装（CSP）以及系统级封装（SiP）等先进技术，封装的体积越来越小，性能越来越高，引脚数量也越来越多。
例如，BGA 封装通过将引脚变成球形阵列分布在芯片底部，大大增加了引脚数量，提高了芯片与外部电路的连接密度和数据传输速度。
而 CSP 封装则在尺寸上更加接近芯片本身的大小，具有更小的封装体积和更好的电气性能。
SiP 封装则将多个芯片和其他元件集成在一个封装体内，实现了更高程度的系统集成。
集成电路测试技术则是确保封装后的集成电路能够正常工作、性能符合设计要求的重要手段。
测试就像是给集成电路进行一次全面的“体检”，以检测其是否存在缺陷或故障。
集成电路制造技术工艺集成与封装测试
集成电路制造技术工艺集成与封装测 试
12.2.1 隔离工艺
• 在CMOS电路的一个反相器中，p沟和n沟 MOSFET的源漏，都是由同种导电类型的半导体材 料构成，并和衬底（阱）的导电类型不同，因此， MOSEET本身就是被pn结所隔离，即是自隔离。 只要维持源/衬底pn结和漏/衬底pn结的反偏， MOSFET便能维持自隔离。而在pMOS和nMOS元 件之间和反相器之间的隔离通常是采用介质隔离。 CMOS电路的介质隔离工艺主要是局部场氧化工艺 和浅槽隔离工艺。
13.1 概述
n 所谓工艺监控就是借助于一整套检测技术和 专用设备，监控整个生产过程，在工艺过程 中，连续提取工艺参数，在工艺结束时，对 工艺流程进行评估。
n 工艺过程检测内容包括硅与其它辅助材料检 测和工艺检测两大部分。
¨ 材料检测； ¨ 工艺检测。
集成电路制造技术工艺集成与封装测 试
13.1 概述
1、厚度测量，包括比色法、斜面干涉法、椭圆偏振法 和分光光度计法。
2、针孔检测，包括化学腐蚀法、液晶显示、铜染色 和MOS结构测试法等。
3、击穿特性检测，是MOS器件栅氧化膜和集成电 路层间绝缘的电学特性和可靠性的一个重要量度。
4、C-V测量技术，广泛用于SiO2-Si界面性质的研究， 高频C-V法已成为MOS工艺常规监测手段。可以测量： 固定电荷密度、Na+密度等。
12.2.7 CMOS电路工艺流程
集成电路制造技术工艺集成与封装测 试
12.2.7 CMOS电路工艺流程
集成电路制造技术工艺集成与封装测 试
12.2.7 CMOS电路工艺流程
集成电路制造技术工艺集成与封装测 试
12.3 双极型集成电路工艺
集成电路系统封装与测试概述
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• 测试基础
（1）内部节点测试方法的基本思想： 由于电路制作完成后，各个内部节点将不可直接探 测，只能通过输入/输出来观测。对内部节点测试 思想是：假设在待测试节点存在一个故障状态，然 后反映和传达这个故障到输出观察点。在测试中如 果输出观察点测到该故障效应，则说明该节点确实 存在假设的故障。否则，说明该节点不存在假设的 故障。
• 电学性能测试： （1）直流测试 （2）交流测试 （3）动态测试 （4）功能测试 （5）工作范围测试
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测试、生产和应用的关系
测试工程
质量控制
用户要求 电路应用
测试仪 程序设计
成品测试 测试系统
生产控制 数据处理
产品市场
工程测试
芯片测试
生产计划
质量保证
设计工程
工艺控制
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• 完全测试的含义
例如：N个输入端的逻辑，它有2N个状态。 组合逻辑：在静态状态下，需要2N个顺序测试矢量。动
态测试应考虑状态转换时的延迟配合问题，仅仅顺序 测试是不够的。
时序电路：由于记忆单元的存在，电路的状态不但与当 前的输入有关，还与上一时刻的信号有关。它的测试 矢量不仅仅是枚举问题，而是一个排列问题。最坏情 况下它是2N个状态的全排列，它的测试矢量数目是一 个天文数字。
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• 集成电路芯片测试的两种基本形式
完全测试：对芯片进行全部状态和功能的测试，要考 虑集成电路的所有状态和功能，即使在将来的实际 应用中有些并不会出现。完全测试是完备集。在集 成电路研制阶段，为分析电路可能存在的缺陷和隐 含的问题，应对样品进行完全测试。
集成电路封装与测试
毕业设计（论文）专业班次姓名指导老师成都电子机械高等专科学校二00九年八月摘要IC封装是一个富于挑战、引人入胜的领域。
它是集成电路芯片生产完成后不可缺少的一道工序，是器件到系统的桥梁。
封装这一生产环节对微电子产品的质量和竞争力都有极大的影响。
按目前国际上流行的看法认为，在微电子器件的总体成本中，设计占了三分之一，芯片生产占了三分之一，而封装和测试也占了三分之一，真可谓三分天下有其一。
封装研究在全球范围的发展是如此迅猛，而它所面临的挑战和机遇也是自电子产品问世以来所从未遇到过的；封装所涉及的问题之多之广，也是其它许多领域中少见的，它需要从材料到工艺、从无机到聚合物、从大型生产设备到计算力学等等许许多多似乎毫不关连的专家的协同努力，是一门综合性非常强的新型高科技学科。
媒介传输与检测是CPU封装中一个重要环节，检测CPU物理性能的好坏，直接影响到产品的质量。
本文简单介绍了工艺流程，机器的构造及其常见问题。
关键词：封装媒介传输与检测工艺流程机器构造常见问题AbstractIC packaging is a challenging and attractive field. It is the integrated circuit chip production after the completion of an indispensable process to work together is a bridge device to the system. Packaging of the production of microelectronic products, quality and competitiveness have a great impact. Under the current popular view of the international community believe that the overall cost of microelectronic devices, the design of a third, accounting for one third of chip production, packaging and testing and also accounted for a third, it is There are one-third of the world. Packaging research at the global level of development is so rapid, and it faces the challenges and opportunities since the advent of electronic products has never been encountered before; package the issues involved as many as broad, but also in many other fields rare, it needs to process from the material, from inorganic to polymers, from the calculation of large-scale production equipment and so many seem to have no mechanical connection of the concerted efforts of the experts is a very strong comprehensive new high-tech subjects .Media transmission and detection CPU package is an important part of testing the physical properties of the mixed CPU, a direct impact on product quality. This paper describes a simple process, the structure of the machine and its common problems.Keyword: Packaging Media transmission and detectionTechnology process Construction machinery Frequently Asked Questions目录第一章引言 (5)1.1集成电路封装定义和分类 (5)1.2集成电路的封装技术的发展 (7)第二章封装测试流程概述 (13)2.1封装 (13)2.2测试 (14)2.3 FINISH (14)第三章媒介传输与检测设备 (15)3.1适用范围 (15)3.2流程要求 (16)3.2.1流程说明 (19)3.2.2所需设备 (20)3.2.3所需物料 (20)3.2.4设施要求 (20)3.2.5工艺、设备和产品参数 (21)3.3设备说明 (23)3.3.1设备结构 (23)3.3.2设备控制 (31)3.3.3设备启动与停机 (35)3.4常见问题.................................... 错误！未定义书签。
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。
集成电路封装技术封装工艺流程介绍
集成电路封装技术封装工艺流程介绍集成电路封装技术是指将芯片封装在塑料或陶瓷封装体内，以保护芯片不受外界环境的影响，并且方便与外部电路连接的一种技术。
封装工艺流程是集成电路封装技术的核心内容之一，其质量和工艺水平直接影响着集成电路产品的性能和可靠性。
下面将对集成电路封装技术封装工艺流程进行介绍。
1. 芯片测试首先，芯片在封装之前需要进行测试，以确保其性能符合要求。
常见的测试包括电性能测试、温度测试、湿度测试等。
只有通过测试的芯片才能进行封装。
2. 芯片准备在封装之前，需要对芯片进行准备工作，包括将芯片固定在封装底座上，并进行金线连接。
金线连接是将芯片的引脚与封装底座上的引脚连接起来，以实现与外部电路的连接。
3. 封装材料准备封装材料通常为塑料或陶瓷，其选择取决于芯片的性能要求和封装的环境条件。
在封装之前，需要将封装材料进行预处理，以确保其表面光滑、清洁，并且具有良好的粘附性。
4. 封装封装是整个封装工艺流程的核心环节。
在封装过程中，首先将芯片放置在封装底座上，然后将封装材料覆盖在芯片上，并通过加热和压力的方式将封装材料与封装底座紧密结合。
在封装过程中，需要控制封装温度、压力和时间，以确保封装材料与芯片、封装底座之间的结合质量。
5. 封装测试封装完成后，需要对封装产品进行测试，以确保其性能和可靠性符合要求。
常见的封装测试包括外观检查、尺寸测量、焊接质量检查、封装材料密封性测试等。
6. 封装成品通过封装测试合格的产品即为封装成品，可以进行包装、贴标签、入库等后续工作。
封装成品可以直接用于电子产品的生产和应用。
总的来说，集成电路封装技术封装工艺流程是一个复杂的过程，需要精密的设备和严格的工艺控制。
只有通过合理的工艺流程和严格的质量控制，才能生产出性能优良、可靠性高的集成电路产品。
随着科技的不断进步，集成电路封装技术也在不断创新和发展，以满足不断变化的市场需求。
相信随着技术的不断进步，集成电路封装技术将会迎来更加美好的发展前景。
集成电路封装与测试
集成电路封装与测试一：封装1．集成电路封装的作用大体来说，集成电路封装有如下四个作用：（l）对集成电路起机械支撑和机械保护作用。
集成电路芯片只有依托不同类型的封装才能应用到各个领域的不同场所，以满足整机装配的需要（2）对集成电路起着传输信号和分配电源的作用。
各种输人输出信号和电源地只有通过封装上的引线才能将芯片和外部电子系统相沟通，集成电路的功能才能得到实现和发挥(3）对集成电路起着热耗散的作用。
集成电路加电工作时，会因功耗而发热，特别是功率集成电路，工作时芯片耗散热量大。
这些热量若不散发掉，就会使芯片温升过高，从而影响电路的性能或造成电路失效，因此，必须通过封装来散发芯片热量，以保证集成电路的性能和可靠性(4）对集成电路起着环境保护的作用。
集成电路芯片若无封装保护，将受污染等环境损伤，性能无法实现。
由于集成电路的应用愈来愈广泛，多数集成电路必须能耐各种恶劣环境的影响，因此，封装对集成电路各种性能的正确实现起着重要的保证作用电路的发展受广泛应用前景的驱动、而集成电路的封装又随着集成电路的发展而发展。
没有集成电路封装的发展，集成电路的发展就很难实现。
由此可见，集成电路封装对集成电路有着极其重要的作用2．集成电路封装的内容归纳起来至少有以下几个方面：(1)根据集成电路的应用要求，通过定的结构设计、工艺设计、电设计、热设计和可靠性设计制造出合格的外壳或引线框架等主要零部件，并不断提高设计、工艺技术，以适应集成电路发展的需要；(2）按照整机要求和组装需要，改进封装结构、确定外形尺寸，使之达到通用化、标准化，并向多层次、窄节距、多引线、小外形和高密度方向发展；(3）保证自硅晶圆的减薄、划片和分片开始，直到芯片粘接、引线键合和封盖等－系列封装所需工艺的正确实施，达到一定的规模化和自动化，并不断研制开发新工艺、新设备和新技术，以提高封装工艺水平和质量，同时努力降低封装成本：(4)随着集成电路封装日益发展的需要，在原有的材料基础上，需进一步提供低介电系数、高导热、高机械强度等性能优越的新型有机、无机和金属材料；(5)完善和改进集成电路封装的检验手段，统一检验方法，并加强工艺监测和质量控制，提供准确的检验测试数据，为提高集成电路封装的性能和可靠性提供有力的保证集成电路封装对器件性能的影响越来越大，某些集成电路的性能受封装技术的限制与受集成电路芯片性能的限制几乎相同，甚至更大。
集成电路封装与测试技术
集成电路封装与测试技术在当今科技飞速发展的时代，集成电路已经成为了各种电子设备的核心组件。
从我们日常使用的智能手机、电脑，到汽车、飞机中的控制系统，无一不依赖于集成电路的强大功能。
而集成电路封装与测试技术，则是确保集成电路性能、可靠性和成本效益的关键环节。
集成电路封装，简单来说，就是将制造好的集成电路芯片进行保护和连接，使其能够在外部环境中正常工作，并与其他电子元件进行通信。
这就好比给一颗珍贵的“芯”穿上一件坚固而合身的“外衣”。
封装的首要任务是提供物理保护，防止芯片受到外界的机械损伤、化学腐蚀和电磁干扰。
同时，封装还需要解决芯片的散热问题，确保芯片在工作时产生的热量能够有效地散发出去，以保证其性能和寿命。
封装的类型多种多样，常见的有双列直插式封装（DIP）、球栅阵列封装（BGA）、芯片尺寸封装（CSP）等。
每种封装类型都有其特点和适用场景。
例如，DIP 封装在早期的集成电路中应用广泛，其引脚从芯片两侧引出，安装方便，但占用空间较大；BGA 封装则通过在芯片底部形成球形引脚阵列，大大提高了引脚密度，适用于高性能、高集成度的芯片；CSP 封装则在尺寸上做到了极致，几乎与芯片本身大小相同，具有更小的体积和更好的电气性能。
在封装过程中，材料的选择也至关重要。
封装材料不仅要具备良好的绝缘性能、机械强度和热稳定性，还要与芯片和基板有良好的兼容性。
常见的封装材料包括塑料、陶瓷和金属等。
塑料封装成本较低，广泛应用于消费类电子产品；陶瓷封装具有更好的耐高温和耐湿性，常用于军事、航空航天等领域；金属封装则在散热和电磁屏蔽方面表现出色。
而集成电路测试，则是对封装好的集成电路进行质量检测和性能评估。
这就像是给集成电路进行一场严格的“考试”，只有通过了测试的产品才能进入市场。
测试的目的是确保集成电路在功能上符合设计要求，在性能上达到规定的指标，并且在可靠性方面能够满足长期使用的需求。
测试的内容包括功能测试、参数测试和可靠性测试等。
集成电路封装与测试技术
集成电路封装与测试技术随着科技的不断发展，电子与电气工程在现代社会中扮演着至关重要的角色。
其中，集成电路封装与测试技术作为电子与电气工程领域的重要组成部分，对于电子产品的研发和生产起着关键性的作用。
本文将对集成电路封装与测试技术进行深入探讨。
一、集成电路封装技术集成电路封装技术是将裸片芯片封装在外壳中，以保护芯片并提供连接引脚的过程。
封装技术的发展不仅关乎芯片的可靠性和稳定性，还与电路性能、功耗和成本等因素密切相关。
在封装技术中，常见的封装形式包括直插式封装、贴片式封装和球栅阵列封装等。
直插式封装通过引脚插入插座或焊接于印刷电路板上，适用于较大尺寸的芯片。
贴片式封装则将芯片直接粘贴在印刷电路板上，适用于小型和轻薄的电子产品。
球栅阵列封装则是一种先进的封装技术，通过微小焊球连接芯片和印刷电路板，具有较高的集成度和可靠性。
除了封装形式，封装材料也是封装技术中的重要因素。
常见的封装材料包括塑料封装、陶瓷封装和金属封装等。
塑料封装成本低、制造工艺简单，适用于大规模生产；陶瓷封装耐高温、抗冲击性好，适用于高性能芯片；金属封装具有良好的散热性能，适用于高功率芯片。
二、集成电路测试技术集成电路测试技术是对封装完成的芯片进行功能、性能和可靠性等方面的测试，以确保芯片的质量和可靠性。
测试过程主要包括芯片测试、封装测试和系统测试等。
芯片测试是对裸片芯片进行测试，以验证其设计和制造是否符合要求。
常见的芯片测试方法包括逻辑功能测试、电气特性测试和可靠性测试等。
逻辑功能测试通过输入不同的信号，验证芯片的逻辑功能是否正确；电气特性测试则测试芯片的电压、电流和功耗等性能参数；可靠性测试则通过长时间的高温、低温和振动等环境测试，验证芯片的可靠性。
封装测试是对封装完成的芯片进行测试，以验证封装过程是否正确，是否存在焊接问题和短路等缺陷。
常见的封装测试方法包括外观检查、焊接可靠性测试和封装参数测试等。
外观检查通过目视或显微镜检查封装是否完整、引脚是否正常；焊接可靠性测试通过模拟实际使用环境下的温度变化和机械振动等，验证封装的可靠性；封装参数测试则测试封装的电气参数，如引脚电阻、电容和电感等。
集成电路封装与测试工艺流程
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。
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在进行集成电路封装与测试之前，需要进行充分的准备。
集成电路封装及测试实训报告
集成电路封装及测试实训报告一、简介集成电路封装及测试是电子工程中非常关键的一环。
封装技术旨在将芯片封装为具有电气连接功能的器件，可实现芯片的应用和保护。
而测试技术则用于验证芯片的功能和性能是否符合设计要求。
本报告将深入探讨集成电路封装及测试的相关内容。
二、集成电路封装技术2.1 封装的作用和意义集成电路封装是将芯片封装为独立器件的过程，具有以下作用和意义：1.实现电气连接：芯片内部的引脚与外部电路的连接通过封装实现，使得芯片可以与其他器件进行通信和传输信号。
2.保护芯片：封装可以提供物理保护，防止芯片受到机械损害、尘埃、湿气等外界环境的侵害。
3.散热和电磁屏蔽：合适的封装结构可以有助于芯片散热，保证芯片的稳定工作；同时还可提供电磁屏蔽功能，减小对其他电路的干扰。
4.提高可靠性和可维护性：封装可以提高芯片的可靠性和可维护性，方便维修和更换。
2.2 封装技术分类集成电路的封装技术可分为以下几类：1.插装封装：将芯片引脚通过插座与外界连接，适用于一些需要频繁更换芯片的场合，如实验室测试和原型开发。
2.表面贴装封装：将芯片焊接在印刷电路板（PCB）表面，适用于大规模批量生产，具有小尺寸、轻量化和低成本的优势。
3.裸片封装：将芯片裸露在外，通过高精度微连接技术进行引脚连接，适用于特殊应用需求，如微型设备和MEMS技术。
2.3 封装工艺流程集成电路封装的工艺流程主要包括以下步骤：1.子装：将芯片切割为独立的单元，并在其上安装金属引线，实现对芯片内部电路和外界的连接。
2.封装底壳制备：制备封装底壳，并在其上进行电路板和引脚的布局设计。
3.封装材料涂覆：在封装底壳上涂覆封装材料，如树脂，用于固定芯片和保护电路。
4.引脚焊接：将芯片和电路板上的引脚通过焊接或其他连接方式连接起来。
5.封装密封：将封装底壳和封装材料密封起来，保护芯片免受外界环境的侵害。
三、集成电路测试技术3.1 测试的目的和意义集成电路测试是验证芯片的功能和性能是否符合设计要求的过程，具有以下目的和意义：1.确保质量：通过测试可以发现芯片中的缺陷，保证产品质量，降低出货风险。
集成电路封装与测试技术讲稿
Source; 中国的半导体封装产业 清华大学) (
某集成电路封装企业封装的产品
我国集成电路产业的发展思路和目 标
• 封装业进入国际主流领域，实现焊球阵列
封装（BGA）、系统封装（SiP） 封装（BGA）、系统封装（SiP） 、芯片 级封装（CSP）、多芯片组件（MCM）等 级封装（CSP）、多芯片组件（MCM）等 新型封装形式。
• 2004年国内集成电路总封装能力已经达到230亿块。 2004年国内集成电路总封装能力已经达到230亿块 年国内集成电路总封装能力已经达到230亿块。 • 2004年封装预测业的销售额282.56亿元，比2003年增长 2004年封装预测业的销售额282.56亿元 年封装预测业的销售额282.56亿元， 2003年增长 •
15.8%。 15.8%。 封装形式，DIP、SOP、QFP等都已经大批量生产 PGA、 等都已经大批量生产， 封装形式，DIP、SOP、QFP等都已经大批量生产，PGA、 BGA、MCM等新型封装形式已开始形成规模生产能力 等新型封装形式已开始形成规模生产能力。 BGA、MCM等新型封装形式已开始形成规模生产能力。
装片 Die Attaching
QC Monitor---Die Attaching Inspection Monitor-----Die
• QC Monitor---Die Attaching Inspection Monitor---Die • Die adhesion test by subcontracted assembler • Visual inspection(4 dice • • • • • •
PGA
BGA
集成电路封装的变迁
CSP
1:1.14
集成电路封装与测试技术知到章节答案智慧树2023年武汉职业技术学院
集成电路封装与测试技术知到章节测试答案智慧树2023年最新武汉职业技术学院第一章测试1.集成电路封装的目的，在于保护芯片不受或少受外界环境的影响，并为之提供一个良好的工作条件，以使集成电路具有稳定、正常的功能。
（）参考答案:对2.制造一块集成电路芯片需要经历集成电路设计、掩模板制造、原材料制造、芯片制造、封装、测试等工序。
（）参考答案:对3.下列不属于封装材料的是（）。
参考答案:合金4.下列不是集成电路封装装配方式的是（）。
参考答案:直插安装5.封装工艺第三层是把集成电路芯片与封装基板或引脚架之间进行粘贴固定、电路电线与封装保护的工艺。
（）参考答案:错6.随着集成电路技术的发展，芯片尺寸越来越大，工作频率越来越高，发热量越来越高，引脚数越来越多。
（）参考答案:对7.集成电路封装的引脚形状有长引线直插、短引线或无引线贴装、球状凹点。
（）参考答案:错8.封装工艺第一层又称之为芯片层次的封装，是指把集成电路芯片与封装基板引线架之间进行粘贴固定、电路连线与封装保护工艺。
（）参考答案:对9.集成电路封装主要使用合金材料，因为合金材料散热性能好。
（）参考答案:错第二章测试1.芯片互联常用的方法有：引线键合、载带自动焊、倒装芯片焊。
（）参考答案:对2.载带自动焊使用的凸点形状一般有蘑菇凸点和柱凸点两种。
（）参考答案:对3.去飞边毛刺工艺主要有：介质去飞边毛刺、溶剂去飞边毛刺、水去飞边毛刺。
（）参考答案:对4.下面选项中硅片减薄技术正确的是（）。
参考答案:干式抛光技术5.封装工序一般可以分成两个部分：包装前的工艺称为装配或称前道工序，在成型之后的工艺步骤称为后道工序。
（）参考答案:对6.封装的工艺流程为（）。
参考答案:磨片、划片、装片、键合、塑封、电镀、切筋、打弯、测试、包装、仓检、出货7.以下不属于打码目的的是（）。
参考答案:芯片外观更好看。
8.去毛飞边工艺指的是将芯片多余部分进行有效的切除。
（）参考答案:错9.键合常用的劈刀形状，下列说法正确的是（）。
集成电路封装与测试技术
集成电路封装与测试技术随着信息技术的快速发展和应用的广泛普及，集成电路在现代社会中扮演着重要的角色。
而集成电路封装与测试技术作为集成电路制造的重要环节，对于电子产品的性能、可靠性和稳定性起着至关重要的作用。
本文将介绍集成电路封装与测试技术的基本概念、重要性以及相关的发展趋势。
一、集成电路封装技术1.1 封装技术的定义与作用集成电路封装技术是将裸片芯片进行外包装，以提供对芯片的保护、连接和便于插拔。
其主要目标是保证芯片的电性能、机械可靠性和环境适应性，同时满足产品的体积、功耗和成本要求。
1.2 封装技术的分类根据不同的封装方式和结构，集成电路封装技术可以分为裸片封装、芯片级封装和模块级封装等多种形式。
其中，裸片封装是指将芯片直接粘贴在PCB板上，不进行封装的方式；芯片级封装是将芯片封装成单芯片或多芯片封装；模块级封装是将集成电路芯片与其他元器件进行封装。
1.3 封装技术的发展趋势随着集成电路的功能不断增强和尺寸不断缩小，封装技术也在不断创新与发展。
目前，多芯片封装、三维封装、无线封装等是集成电路封装技术的研究热点与发展方向。
这些新技术的应用将进一步提高集成电路的性能和可靠性。
二、集成电路测试技术2.1 测试技术的定义与作用集成电路测试技术是对封装好的集成电路芯片进行功能、电性能和可靠性等方面的验证和测试。
通过测试可以确保芯片的质量和性能符合设计要求，提高产品的可靠性和稳定性。
2.2 测试技术的分类根据不同的测试目的和方法，集成电路测试技术可以分为芯片测试、模块测试和系统测试等多种形式。
其中，芯片测试是对单个芯片进行测试，模块测试是对芯片封装后的模块进行测试，系统测试是对整个集成电路系统进行测试。
2.3 测试技术的发展趋势随着集成电路的复杂度不断提高，传统的测试技术已经无法满足需求。
因此，新型测试技术如板级测试、全片测试、MEMS测试等正在逐渐发展起来。
这些新技术的应用将提高测试效率、降低测试成本，并能同时满足不同级别的测试需求。
《集成电路封装和测试》
光电子封装 MEMS封装 封装
集成电路芯片封装
集成电路芯片封装技术技术流程
硅片切割 硅片减薄 芯片贴 装
芯片互连
成型技术
切筋成型 上锡焊 打码
去飞边毛刺
微系统封装
微系统相关技术： 微系统相关技术： 微电子技术 射频与无线电技术 光学技术 MEMS技术 技术
微系统封装：微电子封装 微系统封装：
3.封装失效中，约有1/3与封装有关 封装失效中，约有 与封装有关 封装失效中
器件物理性破坏分析（ 器件物理性破坏分析（DPA） ） 约有1/2与封装有 测试中不合格品 约有 与封装有 关
第一章
概述
封装概念 封装的目的和要求 封装的技术层次 封装技术的历史和发展 封装涉及的学科 封装的分类 国内封装业的发展
系 统 需 求
设计
掩膜版 芯片制造 过程
芯片检测
封装
测试
封装和制造是独立的
二．封装的目的和要求
封装目的
1.传递电能 主要指电源电压的分配和导通 传递电能:主要指电源电压的分配和导通 传递电能 2.传递电路信号 主要将电信号的延迟尽可 传递电路信号:主要将电信号的延迟尽可 传递电路信号 能减小 3.提供散热途径 主要指各种芯片封装如何 提供散热途径:主要指各种芯片封装如何 提供散热途径 将聚集的热量散出 4.结构保护与支持 封装可为芯片提供机械 结构保护与支持:封装可为芯片提供机械 结构保护与支持 支撑,并能在各种条件下工作 并能在各种条件下工作. 支撑 并能在各种条件下工作
按密封材料分
陶瓷封装(Ceramic Package) 陶瓷封装 塑料封装(Plastic Package) 塑料封装 金属封装
按器件与电路的连接方式分
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的 规模化和自动化；
(4) 在原有的材料基础上，提供低介电系数、高导热、高机 械强度等性能优越的新型有机、无机和金属材料； (5) 提供准确的检验测试数据，为提高集成电路封装的性能 和可靠性提供有力的保证。
封装的形式
Package--封装体
指芯片（Die）和不同类型的框架（L/F）和塑封料（EMC）形
数字集成电路可测性的3个方面
测试生成
指产生验证电路的一组测试码，又称测试矢量
测试验证
指一个给定测试集合的有效性测度，这通常是通过故障模拟 来估算的。
测试设计
目的是为了提高前两种工作的效率，也就是说，通过在逻辑
和电路设计阶段考虑测试效率问题，加入适当的附加逻辑或 电路以提高将来芯片的测试效率 。
集成电路芯片测试的基本形式
热膨胀系数（CTE）失配。严重的CTE失配将应力引入C4焊
接点并由于焊接裂缝引起早期失效。通过在芯片和基座之 间用流动环氧树脂填充术使问题得以解决。
焊料凸点
芯片 环氧树脂 基座
倒装芯片面阵焊接凸点与引线键合
因为倒装芯片技术是面阵技术，它促进了对封装中 更多输入/输出管脚的要求。这意味着C4焊料凸点被放在 芯片表面的x-y格点上，对于更多管脚数有效利用了芯片 表面积。
基座
通孔 金属互连 硅芯片
压点上的焊 料凸点
硅片压点上的C4焊料凸点
压点 氮化硅 Al
Oxide
第三层复合金属 Cu-Sn Cr+Cu Cr 金属淀 积和刻 蚀
(2)
第二层金属淀积 Sn
(1)
Pb
在回流过程 中焊球形成 回流 工艺
(3)
(4)
倒装芯片的环氧树脂填充术
关于倒装芯片可靠性的一个重要问题是硅片和基座之间
封装形式和工艺逐步高级和复杂
决定封装形式的两个关键因素:
•封装效率。芯片面积/封装面积，尽量接近1:1；
•引脚数。引脚数越多，越高级，但是工艺难度也相应增加；
其中,CSP由于采用了Flip Chip技术和裸片封装，达到了芯片面积/封装面积 =1:1，为目前最高级的技术；
IC Package （IC的封装形式）
Cap上提，完成一次 动作
从芯片压点到引线框架的引线键合
芯片 键合的引线 压模混合物 引线框架
压点
管脚尖
芯片绑定时，应给出载体型号和芯片焊盘与载体上的引 脚关系示意图，如图所示，芯片方向用向上箭头表示， QFP24载体引脚从左下角第二引脚开始，逆时针方向连
续标号，按图连接明确无误。
集成电路封装示意图
卷带式自动键合TAB技术
聚合物条带
铜引线
倒装芯片
将芯片的有源面（具有表面键合压点）面向基座的粘贴封
装技术。
倒装技术优点： •寄生电感远小于传统键合技术的寄生值 •焊接盘可遍布芯片，不仅限于芯片周边 •衬底均可被IC覆盖，封装密度高 •可靠性高 •焊接时，连接柱的表面张力会自我校正
倒装芯片封装
连接管座
TOP VIEW
Mold Compound 环氧树脂
SIDE VIEW
Company Logo
集成电路封装工艺流程
材料 工序 部件
晶圆
划片
分类
加工好的焊料 聚合物粘结剂 Al丝 Au丝
Hale Waihona Puke 管芯键合引线框架 陶瓷管壳
引线绑定
保形的涂敷材料
密封
加工好的金属 聚合物密封剂
管壳焊封
管帽
测试的过程
就是用测试仪器将测试向量(1和0组成的序列)， 通过探针施加到输入管脚，同时在输出管脚上通 过探针进行检测，并与预期的结果进行比较。 高速的测试仪器是非常昂贵的设备，测试每个芯 片所用的时间必须尽可能地缩短，以降低测试成
本。
集成电路测试所要做的工作，一是要将芯片与测试 系统的各种联接线正确联接；二是要对芯片施加各
封装的内容
(1)通过一定的结构设计、工艺设计、电设计、热设计和可靠
性设计制造出合格的外壳或引线框架等主要零部件； (2) 改进封装结构、确定外形尺寸，使之达到通用化、标准
化，并向多层次、窄节距、多引线、小外形和高密度方向发展；
(3) 保证自硅晶圆的减薄、划片和分片开始，直到芯片粘接、 引线键合和封盖等一系列封装所需工艺的正确实施，达到一定
SOP封装外形图
常用集成电路封装形式
（3）QFP(Quad Flat Package) 四边引脚扁平封装
QFP封装结构
QFP的分类：
塑（Plastic）封 QFP(PQFP) 薄型QFP(TQFP) 窄（Fine） 节距 QFP(FQFP)
IC Package Structure（IC结构图）
Lead Frame 引线框架 Die Pad 芯片焊盘 Gold Wire 金线 Epoxy 银浆
多芯片组件，它是在混合集成电路 (HIC) 基础上发展起来的高技
术电子产品，是将多个 LSI 和 VLSI 芯片和其它元器件高密度组装 在多层互连基板上，然后封装在同一封装体内的高密度、高可靠 性的电子产品，可以实现系统功能，达到电子产品的小型化、多 功能、高性能。
单个芯片
MCM 基座
MCM分类
• MCM通常可分为五大类， • 即MCM—L，其基板为多层布线 PWB； • MCM—C，其基板为多层布线厚膜 或多层布线共烧陶瓷； • MCM—D，其为薄膜多层布线基板； • MCM—C／D，其为厚、薄膜混合 多层布线基板； • MCM—Si，其基板为Si。 • 以上这些基板上再安装各类Ic芯 片及其它元器件，使用先进封装， 就制作成各类MCM。
电感/nH
35 20 15 1 0.1
12.4 高速芯片封装
12.5 混合集成与微组装技术
MCM技术的发展与进步
由于多芯片模块(MCM)的出现、发展和进步，推动了微组装技 术发展。由于信号传输高频化和高速数字化的要求以及裸芯片 封装的需要，因而要求有比起SMT组装密度更高的基板和母板。
MCM(Mu1ti—Chip Module)基本概念
用功能测试以提高测试效率降低测试成本。
完全测试的含义
第12章
12.1 12.2
集成电路的测试与封装
集成电路在芯片测试技术 集成电路封装形式与工艺流程
12.3
12.4 12.5 12.6
芯片键合
高速芯片封装 混合集成与微组装技术 数字集成电路测试方法
12.1 集成电路在芯片测试技术
设计错误测试
设计错误测试的主要目的是发现并定位设计 错误，从而达到修改设计，最终消除设计错误 的目的。 设计错误的主要特点是同一设计在制造后的所 有芯片中都存在同样的错误，这是区分设计错 误与制造缺陷的主要依据。
倒装芯片凸 点面阵列
压点周 边阵列
Figure 20.23
12.4 高速芯片封装
在高频和高速系统设计时，不同封装形式的引脚的寄生参
数必须加以考虑 。 几种封装形式下引脚的寄生电容和电感的典型值
封装类型
68针塑料DIP 68针陶瓷DIP 256针PGA 金丝压焊 例装焊
电容/pF
4 7 5 1 0.5
硅片测试和拣选
分片
贴片
引线键合
塑料封装
最终封装与测试
Figure 20.1
引线焊接
EFO打火杆在 磁嘴前烧球
Cap下降到芯片的Pad 上，加Force和Power 形成第一焊点
Cap牵引金 线上升
Cap运动轨迹形成 良好的Wire Loop
Cap下降到Lead Frame形成焊接
Cap侧向划开，将金 线切断，形成鱼尾
三级基板（或PCB）
MCM的优势
• 近似芯片尺寸的超小型封装 • 可容纳引脚的数最多，便于 焊接、安装和修整更换 • 电、热性能优良 • 测试、筛选、老化操作容易 实现 • 散热性能优良 • 封装内无需填料 • 制造工艺、设备的兼容性好
一种六芯片MCM
12.6 数字集成电路测试方法
12.6.1 可测试性的重要性
功能测试
测试目的
功能测试是针对制造过程中可能引起电路功能不正 确而进行的测试，与设计错误相比，这种错误的出 现具有随机性，
测试的主要目的不是定位和分析错误．而是判断芯 片上是否存在错误，即区分合格的芯片与不合格的 芯片。
功能测试的困难源于以下两个方面： 一个集成电路具有复杂的功能，含有大量 的晶体管 电路中的内部信号不可能引出到芯片的外 面，而测试信号和测试结果只能从外部的 少数管脚施加并从外部管脚进行观测。
概述
• 数字集成电路测试的意义在于可以直观地检查设计的 集成电路是否能像设计者要求的那样正确地工作。 • 另一目的是希望通过测试，确定电路失效的原因以及 失效所发生的具体部位，以便改进设计和修正错误。
测试的难度
为实现对芯片中的错误和缺陷定位，从测试技术的 角度而言就是要解决测试的可控制性和可观测性。 数字系统一般都是复杂系统，测试问题变得日益严 重。
塑模化合物
型模
测试
12.3 芯片键合
引线键合
引线键合是将芯片表面的铝压点和引线框架上的电 极内端（有时称为柱）进行电连接最常用的方法（见下
图）。引线键合放置精度通常是＋5µ m。键合线或是金或
是铝，因为它在芯片压点和引线框架内端压点都形成良 好键合，通常引线直径是25～75µ m之间。
传统装配与封装
（2）芯片成品测试的联接方法
测试机与被测电路板的联接照片
MT9308分选机
12.2集成电路封装形式与工艺流程
封装的作用
(1)对芯片起到保护作用。封装后使芯片不受外 界因素的影响而损坏，不因外部条件变化而影响 芯片的正常工作； (2)封装后芯片通过外引出线(或称引脚)与外部 系统有方便相可靠的电连接； (3)将芯片在工作中产生的热能通过封装外壳散 播出去，从研保证芯片温度保持在最高额度之下； (4)能使芯片与外部系统实现可靠的信号传输， 保持信号的完整性。