芯片键合丝熔断与翘曲度标准解析,半导体可靠性测试及封装工艺20问全解答

2025-09-29 01:11:48 719次浏览

  

Q1

请问大家是否遇到过MCU在运行过程中VDD键合丝熔断的情况?我们遇到4根键合丝中有3根熔断,且在ADC部分的GND通道上发现热点。

A1

这种情况可能是由内部短路导致的烧毁。剩下的焊线可能存在焊点脱落开路的问题,否则应该也会熔断。建议采取以下措施:1.进行浪涌测试;2.执行全套LU测试。需要注意的是,芯片其他管脚发生的LU问题也可能表现为电源上的大电流。

Q2

关于Shadow moire报告实验,行业对翘曲度的合格标准范围是多少?

A2

标准范围是±80um,但具体数值会受到数据导入时框选位置的影响。通常84um的数值可能是四角相对于参考平面的测量值。如果角上放置的是VSS或Dummy,风险相对较低。单纯看80um是理论做法,实际操作中框选位置对测量数据影响很大,且框选是手动操作难以精确控制。Shadow moire测量的是热变形,建议温区曲线最好遵循客户SMT曲线。另外,84um需要区分是高温区还是低温区的数值,高温区的影响通常比低温区更大。

Q3

大多数产品都不 做或少做LTOL测试,而HTOL测试较多。如果客户问起为什么不进行LTOL测试,该如何合理解释?另外,HTOL的试验时间能否等效到低温-40℃的寿命?低温是否有专门的寿命模型?

A3

LTOL的主要失效模型是HCI,可以使用Fab的HCI测试结果替代。HTOL和LTOL的失效机理不同,不能相互等效。HTOL是多方面因素的综合 测试,其中TDDB占主要部分。

Q4

能否推荐一家能够通过客户验厂的划片厂?我们的产品是硅片,采用MPW工艺,一片上有三种型号。

A4

可以考虑季丰,他们提供划片服务。

Q5

一款芯片的抗ESD能力 ,是否可能出现HBM很弱但MM很强的情况?

A5

确实有可能,这种情况与设计策略有关,主要取决于内部电路设计差异、ESD保护策略的不同以及测试条件和标准的差异。

Q6

晶圆研磨供应商变更时,一般需要进行哪些验证?AEC-Q100标准中似乎没有对应的项目。

A6

可以参考红框标注的项目进行实验验证。

Q7

有没有人遇到过在不同机构测试ESD时,Latch up结果不一致的情况?

A7

即使在同家机构使用同一台设备,也可能出现结果不一致的情况。遇到这种情况需要深入调试。在某些参数敏感的情况下,ESD测试确实存在一些可选方案。

Q8

TC测试采用两箱法,两个温区分别是-55℃和150℃,每个温区保持15分钟,通过机械传动材料进行轮换,每小时完成2个循环。这样是否就相当于热冲击测试?常规带升温和降温的TC测试是如何进行的?

A8

常规测试在高低温转换之间会设置常温静置步骤。

Q9

对于以晶圆形式出货的IC,在可靠性方面需要进行哪些测试项目?客户拿到我们的IC后会自行进行合封。

A9

芯片本身需要先进行开发板测试,包括ESD和HTOL等可靠性测试。整片晶圆出货主要依靠CP良率控制,同时需要通过WAT监控工艺波动。如果可靠性要求较高,需要考虑进行CP三温测试。如果芯片包含Flash存储器,还需要进行存储老化CP测试后才能出货。

Q10

有人做过动态Latch up测试吗?哪里可以提供这项服务?

A10

动态Latch up测试需要配置pattern,这需要测试机台的特定模块控制。目前市场上几乎没有人做这项测试,因此也很少有机构配备这个模块。通常需要定制测试板,提供外围电路使IC工作后再进行Latch up测试。

Q11

使用NaOH溶液去除铝线后,芯片上残留 的黄色和灰色物质是什么材料?

A11

如果能提供更清晰的照片会更容易判断。正常情况下这些物质都是TIN,由于厚度不同在光学显微镜下会呈现深浅不同的颜色。

Q12

大家是否遇到过下图这种白斑?是什么原因造成的?

A12

这是via位置的绿油分层起泡现象,建议联系基板供应商解决。

Q13

在消费类产品进行LU测试时,什么情况下需要在Tj=125℃下进行测试,而不是常温测试?

A13

通常是预留转车电的芯片会进行这项测试。

Q14

为什么一定要使用陪片?

A14

主要是为了验证测试环境的可靠性。

Q15

对于车规TO MOS产品,N管和P管都需要进行AEC Q101认证吗?

A15

每个产品都需要通过认证,具体使用Q100、101、102、103还是104标准取决于产品分类。

Q16

MSL1级别的长期存储产品需要考虑受潮问题吗?

A16

不需要,MSL1标准的产品可以无限期存放。

Q17

高温回流焊是否会导致功能失效或参数漂移?

A17

参数漂移是可能的,功能失效不一定,但也存在风险,比如分层蹿锡短路或爆米花开路等情况。

Q18

QNF封装在完成2倍BHAST应力测试(192小时)后出现分层,这种情况是否符合车规AEC-Q006的要求?

A18

环境测试通常不考核分层问题,只有MSL测试才考核分层。但具体要看分层情况是否导致非功能性失效,以及客户是否能够接受。

Q19

芯片的FIT值是用来衡量什么指标的?

A19

FIT值反映MTTF和λ,数值越低越好。随着量产时间和样品数量的增加,FIT值通常会降低。

Q20

在相同5个die且基板规格相近的情况下,2.5D封装的成本比2D封装增加多少倍?

A20

据了解,采用Silicon interposer的2.5D封装价格大约是MCM的10倍左右,具体价格需要根据实际情况评估。

Q21

BGA产品在FT测试时发现锡球脱落,是否有相关标准规定?还是完全不允许锡球脱落?

A21

完全不允许锡球脱落。

Q22

目前有测试芯片EMI的标准,那么对于芯片的EMS是否有测试标准?

A22

芯片级的EMC测试属于"nice to have"项目,标准中也没有明确规定go-no-go曲线,通常需要与终端客户协商确定。系统板级可以通过多种手段处理EMI和EMS问题,如增加屏蔽、衰减泄放通路等。系统级必须通过强制标准,有严格的测试曲线。但也确实遇到过系统层面难以解决的EMI问题,最终需要通过芯片改版来解决。

Q23

在封装过程中开帽发现丝状异物,大家是否遇到过类似异常?

A23

建议先进行EDX分析确定异物成分。从分布特征来看,可能是劈刀磨损导致的拉丝。如果是外来异物,很难呈现出这种弯曲形态和良好韧性,在注塑过程中通常会被冲散。

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