[發明專利]一種芯片的靜電感應破壞測試方法

有效

• 申請號: 202010769906.5
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN112130008B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發明（設計）人: 楊利華
• 申請（專利權）人: 北京中電華大電子設計有限責任公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出了一種芯片的靜電感應破壞測試方法。靜電感應破壞測試時，被測芯片放在不銹鋼工作臺上，被測芯片襯底面向靜電電子槍槍頭，保證靜電感應破壞測試時產生的靜電場穿過芯片器件層。當被測芯片襯底的最外面覆蓋金屬片時，靜電電子槍的槍頭直接接觸金屬片，進行放電測試；當被測芯片襯底最外面覆蓋絕緣層時，靜電電子槍的槍頭直接接觸絕緣層，進行放電測試；當被測芯片襯底外面的絕緣層被去除，露出貼片膠時，靜電電子槍的槍頭直接接觸貼片膠，進行放電測試；當被測芯片背面完全露出襯底時，靜電電子槍的槍頭直接接觸芯片襯底，進行放電測試。

技術領域

本發明涉及一種芯片的靜電感應破壞測試方法。

背景技術

芯片的靜電測試評價測試模型有人體放電模型（HBM）、機器模型（MM）、充電器件模型（CDM）和感應放電模型（FICDM），四種測試模型都是針對芯片管腳進行接觸式靜電測試。除了接觸靜電放電破壞，芯片還會被靜電感應破壞，因此，還需要對芯片進行靜電感應破壞測試來評價芯片對靜電感應破壞的耐受力。一般，進行靜電感應破壞評價測試時，會根據芯片最終形態產品大小進行區別測試，芯片最終形態產品尺寸比較小時，使用靜電電子槍直接對芯片最終形態產品進行空氣放電測試；芯片最終形態產品比較大，先劃分成若干小的區域，然后使用靜電電子槍對芯片最終形態產品每個區域分別進行多次空氣放電。另外，芯片在生產、封裝和實際使用過程的各個階段，都會存在靜電感應放電，光對芯片最終形態產品進行靜電感應放電測試是不夠的，這不能完全反映產品在生產和使用的各個階段的靜電感應破壞耐受力。另外，靜電感應破壞測試時，從芯片正面、側面、背面以及芯片臨近的地方施加靜電感應，破壞效果完全不同，因此，基于最佳的測試效果，靜電感應破壞測試需要規定在特定的位置進行測試。

發明內容

為了達到最佳的測試效果，同時根據芯片生產、封裝和使用的各個環節靜電感應破壞特點，本發明提出一種針對芯片的靜電感應破壞測試評價新方法。

芯片的結構大體上分為器件層和金屬層，金屬層在芯片的表面，器件層在金屬層的下面，芯片背面是襯底。當出現靜電感應破壞時，是因為靜電場穿過器件層時對芯片器件部分產生了破壞。在靜電感應破壞測試時，要保證靜電場穿過器件層，因而測試時，被測芯片的襯底要面向靜電電子槍槍頭，靜電電子槍的槍頭對準芯片襯底進行放電測試，在芯片金屬層和靜電電子槍的槍頭之間形成靜電場。反之，如果靜電電子槍的槍頭對準芯片表面的方向，此時芯片器件層在芯片金屬層外，靜電感應破壞產生的靜電場不會穿過器件層。為了保證靜電感應破壞測試效果，在靜電感應破壞測試時，被測芯片襯底必須面向靜電電子槍槍頭，靜電電子槍的槍頭對準芯片襯底進行放電測試，這樣保證靜電感應破壞測試產生的靜電場穿過器件層。

芯片在生產、封裝和實際使用過程的各個階段，產品形態是不同的，當芯片處于wafer狀態時，襯底是裸露的，當芯片進行封裝時，外面包裹了一層絕緣塑封料。當芯片處于最終產品形態時，除了外面包裹一層絕緣體外，部分芯片還在襯底最外面包有金屬層用于散熱或者作為載體使用。因此，靜電感應破壞測試要根據芯片在封裝、生產和實際使用過程的各個階段的形態分別測試，才能真正反映芯片在封裝、生產和實際使用過程的各個階段的抗靜電感應破壞能力。

本發明提出，靜電感應破壞測試時，被測芯片放在不銹鋼工作臺上，被測芯片襯底要面向靜電電子槍槍頭，以此保證放電測試時產生的靜電場穿過芯片器件層。

當被測芯片襯底最外面覆蓋金屬片時，靜電電子槍的槍頭直接接觸金屬片，進行放電測試；當被測芯片襯底最外面覆蓋絕緣層時，靜電電子槍的槍頭直接接觸絕緣層，進行放電測試；當被測芯片襯底外面的絕緣層被去除，露出貼片膠時，靜電電子槍的槍頭直接接觸貼片膠，進行放電測試；當被測芯片背面完全露出襯底時，靜電電子槍的槍頭直接接觸芯片襯底，進行放電測試。

附圖說明

圖1?針對芯片襯底金屬片進行放電的靜電感應測試示意圖

圖2?針對芯片包裹的絕緣體放電的靜電感應測試示意圖

圖3?針對芯片背面貼片膠放電的靜電感應測試示意圖