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        半導體ic封裝測試制程設備精密零件加工的流程

        發布時間:2021-01-06 15:21:10

        半導體ic封裝測試制程設備精密零件加工的流程

        大家好,我是小編。今天給大家介紹半導體ic封裝測試制程設備精密零件加工的流程,以下內容由小編整理,相關內容供以參考。



        封裝與測試的定義

        ?封裝(Package):將晶圓廠生產的芯片、塑料、陶瓷、金屬外殼包裝起來,以保護芯片在工作時不受外界的水氣、灰塵、靜電等影響,封裝的材質必須考慮成本與散熱的效果。

        ?測試(Test):將制作好的語音芯片進行點收測試,檢驗語音芯片是否可以正常工作,以確定每片晶圓的可靠度與良率,通常封裝前要先測試,將不良的芯片去除,只封裝好的芯片,封裝后還要再測試,以確定封裝過程是否發生問題。

        封裝與測試的流程

        封裝、測試封裝與測試有許多步驟會交叉進行,不同的語音IC也可能有不同的順序,一般而言語音IC的封裝與測試步驟如下:

        ?封裝前測試

        在封裝前先以「探針卡(Probe card)」對晶粒(Die)進行電性測試,<圖一(a)>為探針卡的外觀構造。語音IC的封裝前測試是將測試用的電訊號,經由探針卡的某些針腳輸入金屬黏著墊(Bond pad),再流入晶粒內的 CMOS 中,經過數百萬個 CMOS 運算后的結果再由另外某些針腳輸出,如<圖一(b)>所示,我們可以由這些輸出的電訊號來判斷晶粒是否正常工作,測試正常的晶粒才進行封裝,不正常則打上紅墨記號。

        ?雷射修補及修補后測試

        一般晶粒中都含有內存,這些含有內存的晶粒中一般都含有「備用內存」,如果測試時發現內存故障,則會以遠紅外線雷射切斷對應的金屬導線,使用備用內存取代故障內存,再次進行測試;如果測試正常再進行封裝,不正常則打上紅墨記號而不封裝。

        ?晶粒切割及黏晶

        以鉆石刀將晶圓上的晶粒沿著晶粒切割線切開,形成一顆顆正方形的芯片,再將芯片以環氧樹脂(Epoxy)黏貼在塑料或陶瓷的封裝外殼內;環氧樹脂俗名「強力膠」,所以黏晶其實就是用強力膠來固定芯片。

        ?打線封裝或覆晶封裝

        以機械鋼嘴將金線一端加壓打在芯片四周圍的「黏著墊(Bond pad)」上,另一端加壓打在導線架的「金屬接腳」上,這樣使電訊號在地下室的 CMOS 中完成運算后送到最上層的黏著墊,再經由金線連接到導線架的金屬接腳上。此外,也可以經由覆晶封裝的方法,將在后面詳細介紹。

        ?封膠

        將打線后的芯片與接腳放在鑄模內,注入環氧樹脂后再烘烤硬化將芯片密封包裝,封裝外殼必須具有保謢與散熱作用,封膠的動作其實就是將芯片完全包覆起來,以隔絕外界的水氣與污染,達到保護芯片的目的。

        ?剪切成型

        以械器刀具將多余的環氧樹脂去除,并將塑料外殼剪切成所需的形狀,剪切成型后就得到長得很像蜈蚣的語音IC(IC)了。

        ?預燒前測試

        預燒前測試的目的是確保語音IC在預燒時不會因為短路或大電流而影響其它正常組件的工作,同時可以將故障的語音IC先篩選出來,這些故障的語音IC就不必進行預燒了。

        ?預燒

        預燒是讓語音IC在高溫與高電壓的嚴格條件下工作,使不良的組件「提早故障(Early failure)」。舉例來說,某一顆語音IC中可能某些多層金屬導線或金屬柱(Via)制作不良,要斷不斷的,賣給客戶以后可能使用一個月就發生故障,如果太多這種情形會造成公司商譽受損,退貨也會造成金錢損失,因此在語音IC出廠之前就先在高溫與高電壓的嚴格條件下工作,使制作不良的產品提早故障,而將這些不良品先篩選出來。

        ?全功能測試

        全功能測試包括符合規格的完全測試與精密的時序參數測試等,以確保語音IC符合出廠標準。

        ?雷射印字

        將產品的制造廠、品名、批號與制造日期等信息以雷射打印在封裝外殼表面,做為辨識標記,雷射是高能量的光束,可以將文字直接刻寫在封裝外殼上。

        ?封裝后測試

        封裝好的語音IC外觀如<圖二>所示,語音IC的封裝后測試是將測試用的電訊號,經由導線架上的金屬接腳(蜈蚣腳)輸入語音IC,再經由金線傳送到黏著墊,再流入芯片內的 CMOS 中,經過數百萬個 CMOS 運算后的結果再由另外某些黏著墊送出,最后經由另外的金線傳送到導線架上另外的金屬接腳輸出,我們可以由這些輸出的電訊號來判斷語音IC是否正常工作。

        封裝后測試是出廠前最后的測試工作,另外包括腳位掃瞄檢查、品管抽樣測試等,通過測試的語音IC就可以出廠銷售了。

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