摘 要：由于過去大功率產(chǎn)品大部分封裝焊線位置與晶圓測試的探針位置重合，導致晶粒相同位置承受雙重力量的疊加，使得產(chǎn)品非常容易出現(xiàn)ILD層間介質(zhì)的損壞，從而降低產(chǎn)品的可靠性，影響質(zhì)量。通過將探針測試位置與封裝焊線位置區(qū)分開后，降低了對晶粒的力量沖擊，從而避免產(chǎn)品ILD的損壞，提高產(chǎn)品可靠性和壽命。

關(guān)鍵字：ILD；探針測試；封裝焊線

1 基本概念概述

1.1 晶圓測試

晶圓測試是對芯片上的每個晶粒進行探針測試，在檢測頭裝上以金線制成細如毛發(fā)之探針（probe），晶粒上的接點（pad）接觸，測試其電氣特性，不合格的晶粒會被標上記號，而后當芯片晶粒為單位切割成獨立的晶粒時，標有幾號的不合格晶粒會被淘汰，不再進行下一個制程，以免徒增成本。

1.2 封裝焊線

IC封裝屬于半導體產(chǎn)業(yè)的后段加工制成，主要是將前制程加工完成的IC予以分割，粘晶打線并加上塑封及成型。其成品主要提供一個引線的借口，內(nèi)部電性訊號可通過引腳將芯片連接到系統(tǒng)，從而避免芯片受外力與水、濕氣、化學物質(zhì)的破壞與腐蝕等。焊線的目的是將晶粒上的接點用金線或者鋁線銅線連接到導線加上之內(nèi)的引腳，從而將IC晶粒的電路訊號傳輸?shù)酵饨纭?/p>

1.3 ILD

ILD（Inter Layer Dielectric）是一種層間介質(zhì)，其作用為阻隔及保護電路的作用。當層間介質(zhì)損壞后，外界的水，濕氣及化學物質(zhì)容易進入電路，導致產(chǎn)品的可靠性降低，最終使得產(chǎn)品失效。

2 背景介紹

我們在進行新產(chǎn)品驗證的時候，發(fā)現(xiàn)其中一顆產(chǎn)品可靠性試驗失效了，將其送到實驗室分析，得出結(jié)論是有熱點，而熱點的位置正好是焊線和探針測試的重合位置。所以我們肯定ILD已經(jīng)損壞。同時我們回顧以前的客戶投訴，發(fā)現(xiàn)也出現(xiàn)過類似的事件。因為這類產(chǎn)品都是大功率器件，所以都是采用鋁線進行焊接。而鋁線相對于銅線和金線雖然承受的功率增大，但是由于它比較粗，焊線的力度也增大了，再加上探針測試的位置與焊線位置一致，所以導致ILD的損壞。

3 實驗?zāi)Ｐ瓦x取

我們選取了其中一個大功率產(chǎn)品進行試驗，通過對于探針卡針位的調(diào)整我們將鋁線焊線區(qū)域的探針位置調(diào)整到了焊線區(qū)域以外，這樣就防止了焊線和探針測試的重合。然后我們對于改良后的探針卡和產(chǎn)品進行評估。

4 數(shù)據(jù)分析

4.1 良品率的評估

我們用改善前的探針卡和改善后的探針卡測試相同一片晶圓，然后進行良品率的分析比較。改善之前的良品率是92.51%，改善之后的良品率是92.45%，符合我們良品率比較小于3%的要求。同時我們又對測試結(jié)果的分類進行比較，分類變化為0.6%，符合我們分類變化小于6%要求。

4.2 ILD絕緣層的評估

5 結(jié)論及改善方案

通過以上數(shù)據(jù)我們得出結(jié)論， 對于探針卡針位的調(diào)整，不但防止了焊線和探針測試的重合而避免了ILD的損壞，同時又保證了良品率沒有下降。然后我們將此方法延續(xù)到其他大功率產(chǎn)品，從而徹底解決此類產(chǎn)品ILD的質(zhì)量問題。

參考文獻

[1]張源 《半導體制造工藝》機械工業(yè)出版社2011-1-1

[2]《微電子封裝技術(shù)》中國科學技術(shù)大學出版社；第二版（2011年7月1號）

[3]王蔚 哈爾濱工業(yè)大學出版社，出版時間2010年9月

作者簡介

戴西娜（1982-），女，天津市，助理工程師，本科，研究方向：半導體測試。