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成本的考量。越早發(fā)現(xiàn)失效,越能減少無謂的浪費;設(shè)計和制造的冗余度越高,越能提供終產(chǎn)品的良率;同時,如果能得到更多的有意義的測試數(shù)據(jù),也能反過來提供給設(shè)計和制造端有用的信息,從而使得后者有效地分析失效模式,改善設(shè)計和制造良率。從而提供給客戶符合產(chǎn)品規(guī)范的、質(zhì)量合格的產(chǎn)品,這些都要求必須在設(shè)計開始的就要考慮測試方案。
晶圓級封裝的設(shè)計意圖
晶圓級封裝的設(shè)計意圖是通過降低芯片制造成本,用來實現(xiàn)引腳數(shù)量少且性能出色的芯片。晶圓級封裝方案都是直接將裸片直接焊接在主板上。徠森較為關(guān)心的是這種新封裝技術(shù)的特異性,以及常見的熱機(jī)械失效等相關(guān)問題,并提出相應(yīng)的控制方案和改進(jìn)方法。晶圓級封裝技術(shù)雖然有優(yōu)勢,但是存在特殊的熱機(jī)械失效問題。
封裝的分類:
MCM (Multi ChipModel):多芯片模塊封裝,可根據(jù)基板材料分為MCM-L,MCM-C 和MCM-D 三大類。
QFP (Quad Flat Package):四側(cè)引腳扁平封裝,表面貼裝型封裝之一,引腳通常在100以上,適合高頻應(yīng)用,基材方面有陶瓷、金屬和塑料三種。
PGA (Pin Grid Array Package):插針網(wǎng)格陣列封裝,插裝型封裝之一,基材多采用多層陶瓷基板。
SIL (Single In-line):單列直插式封裝,引腳從封裝一個側(cè)面引出,排列成一條直線。
封裝焊點熱疲勞失效
許多集成電路傳統(tǒng)上使用不含鉛的焊點凸點作為與其它管芯、封裝、甚至印刷電路板(PCB)的連接。相鄰層中不同的熱膨脹系數(shù)和溫度會使材料產(chǎn)生不同的膨脹和收縮。這些熱機(jī)械力,振動、機(jī)械沖擊等,會對焊點造成應(yīng)變,并可能導(dǎo)致焊點和互連表面的裂紋。近,銅柱變得流行起來,因為它們的焊點間距更小。然而,這些相互連接的剛性更強(qiáng),根據(jù)施加的應(yīng)變,可能會更快地失效。