集成電路封裝與測(cè)試流程詳解

 集成電路封裝測(cè)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(jí)測(cè)試（CP測(cè)試）?和?封裝后測(cè)試（FT測(cè)試）?兩大階段，流程如下：

一、晶圓級(jí)測(cè)試（CP測(cè)試）

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

2.?核心設(shè)備與操作?

l ?探針臺(tái)（Prober）?：通過高精度移動(dòng)平臺(tái)將探針與晶粒的Pad jing準(zhǔn)接觸，實(shí)現(xiàn)電氣連接。

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

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(hù)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(dú)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(shí)現(xiàn)機(jī)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(hào)導(dǎo)通。

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

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

三、封裝后測(cè)試（FT測(cè)試）

1.?功能驗(yàn)證?

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

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

2.?可靠性測(cè)試?

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

l ?機(jī)械強(qiáng)度測(cè)試?：如振動(dòng)、沖擊測(cè)試，評(píng)估封裝結(jié)構(gòu)可靠性。

3.?量產(chǎn)終測(cè)?

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

四、技術(shù)演進(jìn)與效率優(yōu)化

l ?自動(dòng)化升級(jí)?：通過視覺定位系統(tǒng)與機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)探針快速校準(zhǔn)，提升CP測(cè)試效率（如每小時(shí)測(cè)試晶圓數(shù)量提升30%）。

l ?多芯片并行測(cè)試?：支持存儲(chǔ)器等芯片的多點(diǎn)同步測(cè)試，降低單顆測(cè)試成本。

集成電路封裝測(cè)試通過?晶圓篩選-封裝保護(hù)-功能驗(yàn)證?的閉環(huán)流程，確保芯片性能達(dá)標(biāo)與chang期可靠性。晶圓級(jí)測(cè)試（CP）與封裝后測(cè)試（FT）的分段實(shí)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(tái)精度提升（達(dá)±0.1μm）與測(cè)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(jìn)。