CN112798928A - 一种基于陶瓷载片的芯片测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于陶瓷载片的芯片测试方法，采用陶瓷载片，尺寸与裸芯片包含键合区的贴装应用尺寸一致，陶瓷载片设置焊接焊盘，将裸芯片贴装于陶瓷载片，陶瓷载片设置表贴焊盘，将陶瓷载片固定于电路板，将裸芯片的信号连接到陶瓷载片，将陶瓷载片和电路板电气连接，根据陶瓷载片的管脚定义，按常规方案设计测试夹具，与测试系统相连，将裸芯片和陶瓷载片作为整体，不接触裸芯片，测试陶瓷载片的电气性能，测试夹具设计方便，便于裸芯片的周转，对裸芯片表面无损伤，能够完成对裸芯片所有功能和性能的测试，进行老化筛选考核，早期剔除问题芯片，完成对裸芯片的可靠性评价。
Description
技术领域
本发明属于半导体制造技术领域，具体涉及一种芯片测试技术。
背景技术
随着军用产品技术的发展，航空航天武器装备电子系统逐步向小型化、集成化、高可靠的方向发展，这就对小型化的多芯片模块和混合集成电路提出了应用的需求。多芯片模块和混合集成电路由于其设计的灵活性、小型化、轻量化、高可靠性等特点获得了快速的发展，并在航空和航天飞行器中获得大量应用。多芯片模块和混合集成电路都需要使用大量的裸芯片，由于裸芯片的筛选技术、设备、成本、周期等因素的限制，裸芯片装机前只进行了简单的中测，其质量和可靠性基本无法保证。尤其对于航天领域的产品应用而言，增加了后续单机产品的筛选考核难度及可靠性的风险。
随后半导体行业内提出了已知良好芯片KGD概念，理论上能够解决裸芯片的功能测试、参数测试、老化筛选和可靠性试验等问题，但在实际运行中却存在相关问题。现有技术和文献，有的给出了裸芯片的封装和生产制造过程，没有给出筛选的方法；或者给出了裸芯片的筛选方法，但使用夹具的探针对裸芯片的表面有一定的损伤；或者提出了从设计保障、工艺保障上提高裸芯片的可靠性，但无法对裸芯片进行所有考核项目的测试和老化筛选；或者采用裸芯片夹具系统和载体能够对裸芯片进行测试和老化筛选，但对夹具设计精度要求高，尤其是无损的电连接凸点技术不方便实现和推广应用，而且成本高。
对于应用于航空航天领域的裸芯片，其质量和可靠性非常重要，为了提前释放风险，需要在装机应用前对裸芯片进行筛选考核和可靠性试验验证。需要采用即方便测试又对裸芯片无损伤的方法，对裸芯片进行100％的测试和老化筛选，以便提前剔除问题芯片，保证后续装机使用的可靠性。
发明内容
本发明为了解决现有技术存在的问题，提出了一种基于陶瓷载片的芯片测试方法，为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案。
采用陶瓷载片，尺寸与裸芯片包含键合区的贴装应用尺寸一致；陶瓷载片设置焊接焊盘，将裸芯片贴装于陶瓷载片；陶瓷载片设置表贴焊盘，将陶瓷载片固定于电路板；将裸芯片的信号连接到陶瓷载片，将陶瓷载片和电路板电气连接；根据陶瓷载片的管脚定义，按常规方案设计测试夹具，与测试系统相连；将裸芯片和陶瓷载片作为整体，不接触裸芯片，测试陶瓷载片的电气性能。
裸芯片包括键合点，陶瓷载片包括键合盘和表贴焊盘，键合盘和键合点通过金丝或铝丝键合，陶瓷载片通过表贴焊盘固定于电路板，表贴焊盘采用金属材质，和键合盘电位连接，和测试夹具电气连接。
常温、低温、ESD测试时，可直接在净化空气下进行，在高温和老化筛选中，键合点、金丝或铝丝、键合盘会氧化，影响裸芯片的性能，可对环境充氮气保护，裸芯片及陶瓷载片作为一个整体，随整个测试筛选过程共同周转，后续一同交付用户使用。
本发明的有意效果：采用陶瓷作为载体，并设计夹具，与测试系统连接；利用陶瓷载片上的键合盘，将裸芯片的电气输出信号连接到陶瓷载片上，测试裸芯片和老化筛选；陶瓷载片背面有表贴焊盘，将陶瓷载片焊接到用户电路板上，便于工程化应用；陶瓷载片的尺寸等同于裸芯片实际应用贴装和键合后的尺寸，不增加裸芯片的使用面积；陶瓷载片有表贴焊盘，与成品表贴器件的焊盘相似，测试夹具可与表贴焊盘相连，按常规方案进行设计夹具的，对测试夹具要求不严格；利用陶瓷载片安装使用裸芯片，只贴装和键合一次，测试和老化筛选过程中，测试夹具只对陶瓷载片进行操作，不接触裸芯片，对裸芯片无损伤。
附图说明
图1是陶瓷载片和裸芯片贴装结构图，图2是陶瓷载片和裸芯片匹配图，图3是陶瓷载片和裸芯片键合图，图4是陶瓷载片固定于电路板布局图。
附图标记：陶瓷载片1，键合盘2，金丝3，键合点4，裸芯片5，表贴焊盘6，焊接焊盘7。
具体实施方式
以下结合附图，以某脉宽调制裸芯片为例，对本发明的技术方案做具体的说明。
采用导热性能好的材料为陶瓷载片1的基板，如图1所示，厚度约0.5mm，包括键合盘2、焊接焊盘7和表贴焊盘6。
陶瓷载片1的尺寸与裸芯片5包含键合区的贴装应用尺寸一致，如图2所示，焊接焊盘7与裸芯片5的焊盘相匹配，裸芯片5通过焊接焊盘7贴装于陶瓷载片1，相当于未封帽的成品器件，测试方法类似于成品器件，键合盘2与裸芯片5的输入输出信号引出点相对应。
裸芯片5包括键合点4，键合盘2和键合点4通过金丝3键合，如图3所示，将裸芯片5的输入输出信号连接到陶瓷载片1。
表贴焊盘6和键合盘2电位连接，采用金属材质，和测试夹具电气连接，不损坏裸芯片，根据陶瓷载片1的管脚定义，按常规方案设计测试夹具，与测试系统相连，对测试夹具要求不严格，将陶瓷载片1固定于电路板，如图4所示，表贴焊盘6和电路板电气连接。
上述作为本发明的实施例，并不限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于陶瓷载片的芯片测试方法，其特征在于，包括：采用陶瓷载片，尺寸与裸芯片包含键合区的贴装应用尺寸一致；陶瓷载片设置焊接焊盘，将裸芯片贴装于陶瓷载片；陶瓷载片设置表贴焊盘，将陶瓷载片固定于电路板；将裸芯片的信号连接到陶瓷载片，将陶瓷载片和电路板电气连接；根据陶瓷载片的管脚定义，按常规方案设计测试夹具，与测试系统相连；将裸芯片和陶瓷载片作为整体，不接触裸芯片，测试陶瓷载片的电气性能。
2.根据权利要求1所述的基于陶瓷载片的芯片测试方法，其特征在于，所述裸芯片，包括：键合点；所述陶瓷载片，包括：键合盘；键合盘和键合点通过金丝或铝丝键合。
3.根据权利要求2所述的基于陶瓷载片的芯片测试方法，其特征在于，所述陶瓷载片，包括：设置表贴焊盘，陶瓷载片通过表贴焊盘固定于电路板。
4.根据权利要求3所述的基于陶瓷载片的芯片测试方法，其特征在于，所述表贴焊盘，包括：采用金属材质，和键合盘电位连接，和测试夹具电气连接。
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