集成-电路的测试与封装.ppt

硅片压点上的C4焊料凸点 回流 工艺 金属淀积和刻蚀 第二层金属淀积 Sn Pb (3) 在回流过程 中焊球形成 (4) Oxide 氮化硅 Al 压点 (1) 第三层复合金属 Cu-Sn Cr+Cu Cr (2) 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。 压点周 边阵列 倒装芯片凸点面阵列 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 。 封装类型 电容/pF 电感/nH 68针塑料DIP 4 35 68针陶瓷DIP 7 20 256针PGA 5 15 金丝压焊 1 1 例装焊 0.5 0.1 几种封装形式下引脚的寄生电容和电感的典型值 12.4 高速芯片封装 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。 12.5 混合集成与微组装技术 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。 MCM 基座 单个芯片 MCM(Mu1ti—Chip Module)基本概念 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。 三级基板（或PCB） 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 MCM的优势 一种六芯片MCM 12.6 数字集成电路测试方法 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。 12.6.1 可测试性的重要性 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 。 数字集成电路可测性的3个方面 集成电路芯片测试的基本形式 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。 功能测试 只对集成电路设计之初所要求的运算功能或逻辑功能是否正确进行测试。功能测试是局部测试。在集成电路的生产阶段，通常采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 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。 可测试性成为VLSI设计中的一个重要部分 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