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第11974篇:X光孔隙探测系统：发现隐蔽的缺陷 |
| 发布时间:2004年7月26日 点击次数:362 |
| 来源: 作者: |
凸点制作可以用电镀、溅射、金凸点制作、批量成像植球、焊料丝网印刷这几种方式完成,当然各种凸点的形成方式还取决于其自身的材料和封装形式。凸点下金相层（UBM）的浸润性不好、助焊剂残留过多是两种常见的问题,它们会产生气泡,导致孔隙。凸点的典型直径在100～200μm之间,只要孔隙占到整个凸点体积的5～10%的区域,就会产生失效,所以哪怕少量的空气也会造成毁灭性的灾难。 不管凸点制作的方式如何,作成的单个凸点的内部孔隙的形成会是一种隐藏的、潜伏的缺陷,最终将损害封装芯片的功能。如果凸点内部孔隙足够大,会对凸点结构的整体性产生不良影响,导致老化、剥离和失效。最终结局将是开短路电性能降低、整个封装整体失败。不幸的是,孔隙往往会逃过组装后的测试和检查,进而造成损失重大的应用现场失效。 凸点制作时通常要利用一些传统的质量保证工具来测量大量的参数,比如凸点高度、直径、形状、拉力强度和粘附力,使用的工具有光学显微镜、激光、紫外线（UV）、扫描仪、拉力测试仪、自动光学成像技术等。但是只有高分辨的X射线才能探测到焊料块的真实情况,从而探测出凸点表面之下的潜藏的孔隙。 根据最新行业资讯,德国Feinfocus公司的WBI-FOX自动X射线检测系统,是业界的第一台专业晶圆凸点孔隙探测系统。该系统是严格按照满足200和300mm晶圆的自动化处理标准而特制的,它带有定制化的自动晶圆处理系统,检测操作灵活,能对应特殊的晶圆,能按预先定义的报表的形式汇总出检测结果。 该系统的显著特点是能实现真正的X射线强度控制,得到的成像质量稳定持久。它具有实时孔隙检测操作,大到160 kV、9 英寸的微型聚焦管,三倍场高对比度,高分辨图像增强器,CCD照相机。该系统拥有完全可编程的适于人类工程学的操作界面、以及改善了的用于晶圆凸点检测的图形化的用户界面、和用于失效分析的实时的图像处理功能。 焊料中的孔隙导致暴露芯片、桥接焊接区、桥接相邻的导电层。上图是一个检测分析的实例,显示了孔隙大小相对于整个晶圆凸点大小的百分比。为了消除可能对晶圆造成的污染和（或）伤害,右侧的自动晶圆装卸台将会使孔隙探测变得更快、更有效。  FeinFocus USA公司的董事长和CEO兰斯·斯科特指出：“我们的客户面临的压力越来越大,需要减少晶圆凸点的孔隙来提高整体的生产效率。我们的这一款设备正是为了提高晶圆凸点的质量管理而设计的,它为半导体晶圆生产厂和封装生产厂提供了一种通用的质量测量工具,能确保整个产业的一贯性。” 当然,几乎每一种工艺的改善也都会有它固有的缺点,X射线检测传统上是一项费时的工作。因此,即便取得了最新的进步,它仍然只能离线进行。尽管如此,花上一分钟时间用X射线检测仪进行离线检测,确保凸点无孔隙,就等于有了一种低成本保险。 |
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