封装测试是将生产出来的合格晶圆进行切割、焊线、塑封,使芯片电路与外部器件实现电气连接,为芯片提供机械物理保护,并利用测试工具,对封装完的芯片进行功能和性能测试。
封测环节,意义重大
获得一颗IC芯片,要经过从设计到制造漫长的流程,然而一颗芯片相当小且薄,如果不在外施加保护,会被轻易的刮伤损坏。
封测有着安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用,而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁——芯片上的接点用导线连接到封测外壳的引脚上,这些引脚又通过印制板上的导线与其他器件建立连接。因此,封测对集成电路起着重要的作用。
封测的主要流程
晶圆代工厂制造完成的晶圆在出厂前会经过一道电性测试,称为晶圆可接受度测试(Wafer Acceptance Test,WAT),WAT 测试通过的晶圆将被送去封测厂。
封测厂首先对晶圆进行中测(Chip Probe,CP)。由于工艺原因会引入各种制造缺陷,导致晶圆上的裸 Die 中会有一定量的残次品, CP 测试的目的就是在封装前将这些残次品找出来,缩减后续封测的成本。
在完成晶圆制造后,通过探针与芯片上的焊盘接触,进行芯片功能的测试,同时标记不合格芯片,并在切割后进行筛选。
封测的主要工艺流程:
一、前段
●晶圆减薄(wafer grinding):刚出场的晶圆(wafer)进行背面减薄,达到封装需要的厚度。在背面磨片时,要在正面粘贴胶带来保护电路区域。研磨之后,去除胶带。
●晶圆切割(wafer Saw):将晶圆粘贴在蓝膜上,再将晶圆切割成一个个独立的Dice,再对Dice进行清洗。
●光检查:检查是否出现残次品
●芯片贴装(Die Attach):芯片贴装,银浆固化(防止氧化),引线焊接。
二、后段
●注塑:防止外部冲击,用EMC(塑封料)把产品封测起来,同时加热硬化。
●激光打字:在产品上刻上相应的内容。例如:生产日期、批次等等。
●高温固化:保护IC内部结构,消除内部应力。
●去溢料:修剪边角。
●电镀:提高导电性能,增强可焊接性。
●切片成型检查残次品。
这就是一个完整芯片封测的过程。因封装技术不同,工艺流程会有所差异,且封装过程中也会进行检测。封装完成后的产品还需要进行终测 (Final Test,FT),通过 FT 测试的产品才能对外出货。
国内芯片封测技术已经走在世界前列,这为我们大力发展芯片提供了良好的基础。中国封测业发展蒸蒸日上,未来几年,芯片行业将维持一个非常可观的增速。
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