[發(fā)明專利]一種倒封裝器件單粒子評估方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110277632.2
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN113109645B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 焦強(qiáng);芮二明;劉文寶;張偉;鄭宏超
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航天標(biāo)準(zhǔn)化研究所
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 任林沖

本發(fā)明涉及一種倒封裝器件單粒子評估方法，包括：樣品準(zhǔn)備；試驗裝置安裝調(diào)試；選擇離子能量；確定離子到達(dá)有源區(qū)時的有效LET和射程，如果到達(dá)有源區(qū)有效，LET值滿足試驗所要的LET值要求，則采用直接輻照方法開始輻照，否則按照一定原則，選擇如下輻照方法：襯底減薄；正封裝替代；敏感區(qū)評估；局部裸露制樣；鍵合封裝制樣；單元庫推導(dǎo)；離子輻照：按試驗方案要求，選擇合適的離子，進(jìn)行輻照；效應(yīng)檢測；繪制單粒子事件截面與入射離子有效LET值的關(guān)系曲線。本發(fā)明提出七種評估方法，適應(yīng)各類倒裝焊器件特點(diǎn)，可以對宇航用倒裝焊器件的單粒子效應(yīng)做出評價，服務(wù)于航天型號，解決宇航倒裝焊器件單粒子評估方法缺失問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種倒封裝器件單粒子評估方法，屬于電子元器件可靠性技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著航天技術(shù)的發(fā)展，重點(diǎn)型號用電子元器件向小型化、高精度和系統(tǒng)集成的方向發(fā)展，這些高端復(fù)雜器件對集成電路封裝技術(shù)也提出了更高的要求。倒裝焊封裝工藝具有高密度、高性能、高可靠的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于宇航用CPU、宇航用FPGA、宇航用DSP等高性能集成電路的封裝工藝中。

通過近些年的研究表明，倒裝焊器件的輻射試驗方法與常規(guī)正封裝器件相比，在總劑量、位移損傷效應(yīng)上相同，只在單粒子試驗評估上與現(xiàn)有的評估方法存在差異。

宇航用高性能集成電路對空間輻射極其敏感，解決宇航倒裝焊器件單粒子評估方法缺失，因此，迫切需要突破并掌握倒裝焊技術(shù)的輻照評估方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種倒封裝器件單粒子評估方法，可以對宇航用倒裝焊器件的單粒子效應(yīng)做出評價，服務(wù)于航天型號，解決宇航倒裝焊器件單粒子評估方法缺失問題。

本發(fā)明解決技術(shù)的方案是：

一種倒封裝器件單粒子評估方法，包括下列步驟：

(1)樣品準(zhǔn)備：一批產(chǎn)品的試驗樣品的數(shù)量應(yīng)不少于3只，器件經(jīng)測試合格，編號每一個器件，并按編號記錄數(shù)據(jù)；

(2)試驗裝置安裝調(diào)試：將試驗板、探測器固定在輻照支架上，保證試驗裝置與試驗支架移動的一致性，確保重離子加速器產(chǎn)生的入射離子輻照到被試器件的敏感區(qū)表面；

(3)選擇離子能量：根據(jù)所使用的重離子加速器和擬產(chǎn)生的重離子能量，選擇適合樣品的離子能量；

(4)計算有效LET值及射程：確定離子到達(dá)有源區(qū)時的有效LET和射程，如果到達(dá)有源區(qū)有效，LET值滿足試驗所要的LET值要求，則采用直接輻照方法開始輻照，否則按照一定原則，選擇如下輻照方法：

襯底減薄；正封裝替代；敏感區(qū)評估；局部裸露制樣；鍵合封裝制樣；單元庫推導(dǎo)；

(5)離子輻照：按試驗方案要求，選擇合適的離子，進(jìn)行輻照；

(6)效應(yīng)檢測：

(6.1)按試驗方案要求，進(jìn)行離子輻照下的單粒子效應(yīng)檢測，包括單粒子翻轉(zhuǎn)、單粒子功能中斷以及單粒子鎖定檢測；

(6.2)實時監(jiān)測并記錄器件發(fā)生的單粒子事件數(shù)和入射離子注量、注量率、時間及器件的殼溫；

(7)計算垂直入射到器件表面每種LET離子的總注量Φ(i)_eff，繪制單粒子事件截面σ(i)與入射離子有效LET值的關(guān)系曲線。

進(jìn)一步的，步驟(5)中，離子選擇做遵循的原則為：

(5.1)參照與被試器件結(jié)構(gòu)、工藝最接近的器件的單粒子試驗數(shù)據(jù)，判斷被試器件的單粒子事件LET閾值范圍；