第12章集成电路的测试与封装教材.ppt

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 ） 第 12 章 集成电路的测试与封装 12.1 集成电路在芯片测试技术 12.2 集成电路封装形式与工艺流程 12.3 芯片键合 12.4 高速芯片封装 12.5 混合集成与微组装技术 12.6 数字集成电路测试方法 设计错误测试 设计错误测试的主要目的 是发现并定位设计 错误，从而达到修改设计，最终消除设计错误 的目的。 设计错误的主要特点 是同一设计在制造后的所 有芯片中都存在同样的错误，这是区分设计错 误与制造缺陷的主要依据。 12.1 集成电路在芯片测试技术 功能测试 测试目的 功能测试是针对制造过程中可能引起电路功能不正 确而进行的测试，与设计错误相比，这种错误的出 现具有随机性， 测试的主要目的 不是定位和分析错误．而是判断芯 片上是否存在错误，即区分合格的芯片与不合格的 芯片。 功能测试的困难源于以下两个方面： 一个集成电路具有复杂的功能，含有大量 的晶体管 电路中的内部信号不可能引出到芯片的外 面，而测试信号和测试结果只能从外部的 少数管脚施加并从外部管脚进行观测。 测试的过程 就是用测试仪器将测试向量 (1 和 0 组成的序列 ) ， 通过探针施加到输入管脚，同时在输出管脚上通 过探针进行检测，并与预期的结果进行比较。 高速的测试仪器是非常昂贵的设备，测试每个芯 片所用的时间必须尽可能地缩短，以降低测试成 本。 集成电路测试所要做的工作，一是要将芯片与测试 系统的各种联接线正确联接；二是要对芯片施加各 种信号，通过分析芯片的输出信号，来得到芯片的 功能和性能指标。 芯片与测试系统的联接 分为两种： ? 芯片在晶圆测试的联接方法 ? 芯片成品测试的联接方法 集成电路测试信号联接方法 （ 1 ）芯片在晶圆测试的联接方法 一种 10 探针头的实物照片 GSG 组合 150um 间距微波探头照片 两种芯片在晶圆测试用探针： 集成电路测试信号联接方法 （ 2 ）芯片成品测试的联接方法 测试机与被测电路板的联接照片 MT9308 分选机 12.2 集成电路封装形式与工艺流程 封装的作用 (1) 对芯片起到保护作用。封装后使芯片不受外 界因素的影响而损坏，不因外部条件变化而影响 芯片的正常工作； (2) 封装后芯片通过外引出线 ( 或称引脚 ) 与外部 系统有方便相可靠的电连接； (3) 将芯片在工作中产生的热能通过封装外壳散 播出去，从研保证芯片温度保持在最高额度之下； (4) 能使芯片与外部系统实现可靠的信号传输， 保持信号