[發明專利]一種基于陶瓷載片的芯片測試方法

在審

• 申請號: 202011601232.4
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112798928A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 朱永亮;王淑惠;華明;謝寧;林幼權
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十四研究所
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 康翔;高嬌陽

本發明公開了一種基于陶瓷載片的芯片測試方法，采用陶瓷載片，尺寸與裸芯片包含鍵合區的貼裝應用尺寸一致，陶瓷載片設置焊接焊盤，將裸芯片貼裝于陶瓷載片，陶瓷載片設置表貼焊盤，將陶瓷載片固定于電路板，將裸芯片的信號連接到陶瓷載片，將陶瓷載片和電路板電氣連接，根據陶瓷載片的管腳定義，按常規方案設計測試夾具，與測試系統相連，將裸芯片和陶瓷載片作為整體，不接觸裸芯片，測試陶瓷載片的電氣性能，測試夾具設計方便，便于裸芯片的周轉，對裸芯片表面無損傷，能夠完成對裸芯片所有功能和性能的測試，進行老化篩選考核，早期剔除問題芯片，完成對裸芯片的可靠性評價。

技術領域

本發明屬于半導體制造技術領域，具體涉及一種芯片測試技術。

背景技術

隨著軍用產品技術的發展，航空航天武器裝備電子系統逐步向小型化、集成化、高可靠的方向發展，這就對小型化的多芯片模塊和混合集成電路提出了應用的需求。多芯片模塊和混合集成電路由于其設計的靈活性、小型化、輕量化、高可靠性等特點獲得了快速的發展，并在航空和航天飛行器中獲得大量應用。多芯片模塊和混合集成電路都需要使用大量的裸芯片，由于裸芯片的篩選技術、設備、成本、周期等因素的限制，裸芯片裝機前只進行了簡單的中測，其質量和可靠性基本無法保證。尤其對于航天領域的產品應用而言，增加了后續單機產品的篩選考核難度及可靠性的風險。

隨后半導體行業內提出了已知良好芯片KGD概念，理論上能夠解決裸芯片的功能測試、參數測試、老化篩選和可靠性試驗等問題，但在實際運行中卻存在相關問題。現有技術和文獻，有的給出了裸芯片的封裝和生產制造過程，沒有給出篩選的方法；或者給出了裸芯片的篩選方法，但使用夾具的探針對裸芯片的表面有一定的損傷；或者提出了從設計保障、工藝保障上提高裸芯片的可靠性，但無法對裸芯片進行所有考核項目的測試和老化篩選；或者采用裸芯片夾具系統和載體能夠對裸芯片進行測試和老化篩選，但對夾具設計精度要求高，尤其是無損的電連接凸點技術不方便實現和推廣應用，而且成本高。

對于應用于航空航天領域的裸芯片，其質量和可靠性非常重要，為了提前釋放風險，需要在裝機應用前對裸芯片進行篩選考核和可靠性試驗驗證。需要采用即方便測試又對裸芯片無損傷的方法，對裸芯片進行100％的測試和老化篩選，以便提前剔除問題芯片，保證后續裝機使用的可靠性。

發明內容

本發明為了解決現有技術存在的問題，提出了一種基于陶瓷載片的芯片測試方法，為了實現上述目的，本發明采用了以下技術方案。

采用陶瓷載片，尺寸與裸芯片包含鍵合區的貼裝應用尺寸一致；陶瓷載片設置焊接焊盤，將裸芯片貼裝于陶瓷載片；陶瓷載片設置表貼焊盤，將陶瓷載片固定于電路板；將裸芯片的信號連接到陶瓷載片，將陶瓷載片和電路板電氣連接；根據陶瓷載片的管腳定義，按常規方案設計測試夾具，與測試系統相連；將裸芯片和陶瓷載片作為整體，不接觸裸芯片，測試陶瓷載片的電氣性能。

裸芯片包括鍵合點，陶瓷載片包括鍵合盤和表貼焊盤，鍵合盤和鍵合點通過金絲或鋁絲鍵合，陶瓷載片通過表貼焊盤固定于電路板，表貼焊盤采用金屬材質，和鍵合盤電位連接，和測試夾具電氣連接。

常溫、低溫、ESD測試時，可直接在凈化空氣下進行，在高溫和老化篩選中，鍵合點、金絲或鋁絲、鍵合盤會氧化，影響裸芯片的性能，可對環境充氮氣保護，裸芯片及陶瓷載片作為一個整體，隨整個測試篩選過程共同周轉，后續一同交付用戶使用。

本發明的有意效果：采用陶瓷作為載體，并設計夾具，與測試系統連接；利用陶瓷載片上的鍵合盤，將裸芯片的電氣輸出信號連接到陶瓷載片上，測試裸芯片和老化篩選；陶瓷載片背面有表貼焊盤，將陶瓷載片焊接到用戶電路板上，便于工程化應用；陶瓷載片的尺寸等同于裸芯片實際應用貼裝和鍵合后的尺寸，不增加裸芯片的使用面積；陶瓷載片有表貼焊盤，與成品表貼器件的焊盤相似，測試夾具可與表貼焊盤相連，按常規方案進行設計夾具的，對測試夾具要求不嚴格；利用陶瓷載片安裝使用裸芯片，只貼裝和鍵合一次，測試和老化篩選過程中，測試夾具只對陶瓷載片進行操作，不接觸裸芯片，對裸芯片無損傷。

附圖說明