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晶圓良率測試與封裝報告 何謂晶圓測試 • 晶圓測試（Wafer Probe）：是對晶片上的 每個晶粒進行針測，在檢測頭裝上以金線 製成細如毛髮之探針（probe），與晶粒上 的接點（pad）接觸，測試其電氣特性。 晶圓良率測試流程 • • • • 以測試機台與探針卡來測試晶圓上的晶粒。 確保晶粒的電氣特性與效能符合設計規格。 若晶粒未通過測試，該晶粒將做不良標記。 有些晶粒(如Memory IC)可經由雷射修補進 行重工。 • 不良品將被篩選，功能正常者才能進入封 裝製程。 晶圓良率測試流程 晶圓層次可靠性測試(WLR) • 業者為了在短時間內得知某產品的使用壽 命，是利用比正常工作條件更嚴格的工作 環境(例如較高的環境溫度、電壓、電流、 壓力等 )進行產品壽命測試以計算出產品在 正常使用條件下的壽命。 晶圓層次可靠性測試(WLR) • 產品可靠性。 • 製程可靠性。 產品可靠性 • 「產品可靠性」測試是指在晶片製造完成 並進行初步封裝後，測試此產品在高溫度、 高壓力、高濕度等的惡劣環境下的生命期。 製程可靠性 • 指晶圓在工廠初步生產完成時，針對半導 體元件材料進行壽命測試，項目包括前段 製程的。 「閘極氧化層」(Gate Oxide Integrity，GOI ) 「熱載子注入」(Hot Carrier Injection，HCI ) • 後段製程 「金屬線電致遷移」(Electromigration，EM ) IC封裝 • 晶圓製造完成後，用塑膠等材料將晶片封 包起來，以保護晶片並做為晶片與系統間 訊號傳遞之介面。 IC封裝流程 • • • • • • • • 晶粒切割 (Wafer Saw) 黏晶 (Die Attach) 焊線 (Wire bond) 封膠 (Molding) 化學處理 (電鍍/合成/酸洗..) 切腳成型 (Trim form) 印字 (Top Mark) 檢測 (Inspection) 黏晶 (Die Attach) • 將晶片固定於導線架(Leadframe)上 焊線 (Wire bond) • 以細金屬線將晶片上的電路和導線架上的引腳相 連接 Capillary Hi v, Low c, Spark Gold Wire 2.5 - 3 D D b a Inner Lead Chip Pad c Wedge Bond-On ARC About First Bond Wire Tail End d e f 封膠 (Molding) • • • • • 封膠之目的有以下數點： １、防止濕氣等由外部侵入。 ２、以機械方式支持導線。 ３、有效地將內部產生之熱排出於外部。 ４、提供能夠手持之形體。 top mold lead frame compound tablet bottom mold 1) Setting Frame 2) Insertion of Tablet plunger 3)Transfer Molding and Curing 4)Separation 化學處理 • 電鍍(Solder /Tin Plating): 於外引腳表面鍍上一層純錫或錫合金,以增加其 導電性及抗氧化性，並使其於表面黏著(SMD) 作業時,易於與PC Borad上之錫膏結合 IC封裝方式 • 導線架封裝 • BGA封裝 • BGA封裝 導線架封裝 • 適用於低階或一般IC，將晶片置於導線中心，以 打線接合連接至外引腳上，以環氧樹脂材料模封 保護後完成後續將導線架以引腳插入連接方式與 主機板。 BGA封裝 • 利用載板作為中間零 件，做為IC訊號與母 板間。 • 運用整個封裝 體的底 部面積來安排、設置 接腳，接腳的放置 「整個底面」，讓接 腳數目大增，增添了 球格式封裝。 TBGA • BGA載板是以Polyimide膠帶替代一般BGA 所使用的玻璃環氧樹脂，則 稱之為Tape BGA(TBGA)。 TBGA膠帶載板優點 • 膠帶的厚度低於PBGA載 板的厚度，並且 PGBA的結線佔有一定的高度，在上方封上 樹脂後，總高度高於 TBGA。 • 以TBGA封裝完後的IC，可以捲成像電影片 一樣的捲帶，適合大量生產的Reel to Reel的 連續生產方式。 BGA封裝特色 • I / O導線數雖然增多，但導線間距並不小， 因而提升了組裝良率 。 • 雖然它的功率增加，但BGA能改善它的電 熱性能 。 • 濃度和重量都較以前封裝技術有所減少。 • 信號傳輸延遲小，使用頻率大大提升，可 靠性高。 裸晶封裝 • 裸晶是將晶片裸露，將晶片直接裝配在PCB 上。 • 裸晶封裝則可因應多腳化，在追求多腳化 的場合佔有較大優勢；而裸晶封裝則可分 為載於主機板，模組基板和組裝CSP時的 CSP基板上三種。