目前,用于包裝和組裝過程的測試方法主要包括手動外觀檢查,飛針測試,針床測試ICT,自動光學(xué)檢查(AOI)和功能測試(功能測試儀)。但是這些方法不再能夠滿足各種封裝設(shè)備的測試要求。
就芯片尺寸封裝CSP而言:CSP的類型很多,包括柔性封裝CSP,剛性基板CSP,引線框架CSP,柵陣引線型CSP以及微型CSP。不同的CSP結(jié)構(gòu)具有不同的技術(shù),但是它們都基于兩種技術(shù):倒裝焊(FCB)、球柵陣列(BGA)。
首先,存在三種用于倒裝焊接的連接方法:焊球凸點,熱壓焊(和熱超聲焊接)以及導(dǎo)電膠粘接法。不管是哪種連接凸點的連接在整體過程中不可見。
其次,在封裝過程中,焊盤長時間暴露在空氣中,容易氧化,因此所有連接點可能有缺陷:包括連接焊點中的裂紋,無連接,焊點中的空隙過多,導(dǎo)線和導(dǎo)線鍵合缺陷以及裸芯片和連接接口問題。
另外,焊盤硅片在封裝過程中會因壓力而產(chǎn)生微裂紋,與導(dǎo)電膠連接的膠水也會在包裝過程中產(chǎn)生氣泡。所有這些都會對超大規(guī)模集成電路的包裝質(zhì)量產(chǎn)生影響。但是,表面上看不見的缺陷,例如凸點連接,連接點虛擬焊接,硅芯片微裂紋,膠體氣泡等。不可用AOI技術(shù)判斷。傳統(tǒng)的電氣功能測試不僅需要清楚地了解被測對象的功能,還需要測試技術(shù)人員具有很高的測試技能。電功能測試設(shè)備復(fù)雜,測試成本高。測試結(jié)果取決于測試人員的技能。技術(shù)水平。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),使用的兩種主要技術(shù),即多芯片組件技術(shù)和3D封裝。除了上述2D封裝中的檢查問題外,由于多層布線或?qū)娱g堆疊和互連的復(fù)雜3D封裝技術(shù),從裸晶到封裝和印刷電路板的SiP芯片的3D質(zhì)量檢查也變得更加重要。復(fù)雜的AOI技術(shù)無法解決由層間堆疊和多層布線引起的隱形缺陷的質(zhì)量控制問題。
對于LED封裝,內(nèi)部氣泡經(jīng)常出現(xiàn)在芯片安裝和注膠過程中,這會影響最終LED終端產(chǎn)品的質(zhì)量,一系列的問題并且不利于我國獨立LED產(chǎn)品和行業(yè)的發(fā)展。
為了有效解決2D和3D封裝過程中內(nèi)部缺陷檢測的問題,目前已經(jīng)出現(xiàn)了X-RAY該檢測技術(shù)應(yīng)用于半導(dǎo)體封裝測試過程中,與上述五種測試方法相比具有更多的優(yōu)勢。為了達到增加“一次合格率”和爭取“零缺陷”的目的,它提供了一種更有效的檢測方法。
X射線檢測技術(shù)通過不同的材料X-RAY對物體的吸收差異,物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行成像,然后執(zhí)行內(nèi)部缺陷檢測,已廣泛應(yīng)用于工業(yè)缺陷檢測與測試,醫(yī)學(xué)檢驗和安全檢驗領(lǐng)域。