目前在半導體芯片封裝組裝過程中使用的測試方法主要有人工外觀檢查、飛針測試、針床測試ICT、自動光學檢查(AOI)和功能測試(功能測試儀)。然而,這些方法已經不能滿足現在半導體芯片封裝工藝的測試需求。
就芯片級封裝CSP而言,CSP有很多種類型,包括柔性封裝CSP、剛性基板CSP、引線框架CSP、柵格陣列引線CSP和微型CSP。不同的CSP結構有不同的技術,但它們都基于兩種技術:倒裝芯片鍵合(FCB)和球柵陣列(BGA)。
首先,倒裝焊有三種連接方式:焊球凸點、熱壓鍵合(和熱超聲鍵合)和導電膠鍵合。無論是哪種連接凸點,連接都是全程隱形的。
其次,在封裝過程中,焊盤長時間暴露在空氣中,容易被氧化。因此,所有的連接點都可能存在缺陷:包括連接焊盤有裂紋、沒有連接、焊盤間隙過大、線與線鍵合缺陷、裸芯片和連接接口。
另外,焊盤硅片在封裝過程中會因為壓力產生微裂紋,導電膠連接的膠水也會在封裝過程中產生氣泡。這些都會影響超大規(guī)模集成電路的封裝質量。而表面看不見的缺陷,如凸點連接、連接點虛焊、硅片微裂紋、膠泡等。不能由AOI科技來判斷。傳統(tǒng)的電氣功能測試不僅要求對被測對象的功能有清晰的認識,而且對測試技術人員的測試技能要求也很高。電氣測試設備復雜,測試成本高。測試結果取決于測試人員的技能。技術層面。這給超大規(guī)模集成電路的封裝和測試帶來了新的問題。
同樣,對于SiP封裝系統(tǒng),使用兩種主要技術,即多芯片組件技術和3D封裝。除了上述2D封裝中的檢查問題,由于多層布線或層間堆疊和互連的復雜3D封裝技術,SiP芯片從裸芯片到封裝和印刷電路板的3D質量檢查變得更加重要。復雜的AOI技術無法解決層間堆疊和多層布線造成的隱形缺陷的質量控制問題。
對于LED封裝來說,芯片安裝和注膠過程中往往會出現內部氣泡,這將影響最終LED終端產品的質量,帶來一系列問題,不利于我國自主LED產品和產業(yè)的發(fā)展。
為了有效解決2D和3D封裝中的內部缺陷檢測問題,X射線技術已經被用于半導體封裝檢測,它比上述五種檢測方法更具優(yōu)勢。為提高“一次通過率”,爭取“零缺陷”,提供了更有效的檢測方法。
X射線檢測技術通過不同材料對X射線的吸收差異,對物體內部結構進行成像,然后進行內部缺陷檢測,已廣泛應用于工業(yè)缺陷檢測、醫(yī)療檢查和安全檢查等領域。
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