半導(dǎo)體封裝檢測(cè)的\"顯微級(jí)CT\"
一、晶圓級(jí)封裝(WLP)的"質(zhì)量防火墻"
在Fan-Out Wafer Level Packaging(FOWLP)工藝中,芯片通過(guò)重布線層(RDL)實(shí)現(xiàn)高密度互聯(lián),但環(huán)氧樹(shù)脂模塑料(EMC)與硅芯片間的界面分層是常見(jiàn)失效模式。WISAM通過(guò)300MHz高頻超聲探頭,可穿透0.5mm厚度的封裝體,在C掃描模式下生成毫米級(jí)分辨率的3D圖像,準(zhǔn)確定位分層區(qū)域。某頭部封測(cè)廠實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,該技術(shù)將WLP良品率從92%提升至98.7%,只需3分鐘即可完成單片12英寸晶圓的全檢。
二、系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)的"缺陷獵手"
蘋(píng)果M1 Ultra芯片采用的2.5D封裝技術(shù),將兩顆M1 Max芯片通過(guò)硅中介層(Interposer)互聯(lián),其間距只10微米。WISAM的T掃描模式可穿透0.1mm厚度的硅轉(zhuǎn)接板,檢測(cè)出焊料球內(nèi)部的微氣孔(直徑≥2μm)。在某新能源汽車(chē)IGBT模塊檢測(cè)中,該技術(shù)發(fā)現(xiàn)0.03mm2的虛焊缺陷,避免批量性熱失效風(fēng)險(xiǎn),檢測(cè)效率較傳統(tǒng)X光提升5倍。
三、先進(jìn)封裝材料的"視覺(jué)眼"
氮化鋁陶瓷加熱器作為PECVD設(shè)備的主要部件,其多層結(jié)構(gòu)中任何氣孔或裂紋都會(huì)導(dǎo)致溫度均勻性偏差>5%。WISAM搭載的脈沖反射法技術(shù),可穿透陶瓷基體檢測(cè)內(nèi)部缺陷:
缺陷定位:通過(guò)B掃描生成縱向剖面圖,精確標(biāo)注缺陷深度(精度±1μm)
定量分析:軟件自動(dòng)計(jì)算缺陷面積占比,某案例中檢測(cè)出0.05mm2的點(diǎn)狀氣泡
趨勢(shì)預(yù)警:建立缺陷數(shù)據(jù)庫(kù),預(yù)測(cè)剩余使用壽命
該技術(shù)使某半導(dǎo)體設(shè)備廠商的陶瓷加熱器良品率從78%躍升至96%,檢測(cè)周期縮短70%。
四、倒裝芯片(Flip Chip)的"連接質(zhì)量哨兵"
在CoWoS封裝中,銅柱凸點(diǎn)(Cu Pillar)與基板的互聯(lián)質(zhì)量直接影響信號(hào)完整性。WISAM的透射掃描模式可穿透0.3mm厚度的硅基板,檢測(cè)出:
焊料空洞(體積占比>3%)
銅柱傾斜(角度偏差>0.5°)
底部填充膠(Underfill)缺失
某AI芯片廠商采用該技術(shù)后,將倒裝焊良品率從89%提升至95%,只需15秒即可完成單芯片檢測(cè)。
技術(shù)亮點(diǎn):三重突破定義行業(yè)前沿
穿透力比賽:1-300MHz可調(diào)頻探頭,突破傳統(tǒng)超聲檢測(cè)的頻率限制,可穿透0.8mm厚度的封裝體
成像精度:0.1μm級(jí)運(yùn)動(dòng)控制精度,配合光柵尺反饋系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)亞微米級(jí)缺陷識(shí)別
智能分析:搭載NDTS軟件,支持JEDEC托盤(pán)掃描,自動(dòng)生成ISO/IEC 17025標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)報(bào)告
市場(chǎng)驗(yàn)證:從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)線的跨越
杭州芯紀(jì)源半導(dǎo)體設(shè)備有限公司研發(fā)的WISAM-3000系列設(shè)備,已通過(guò)華為、中芯國(guó)際等企業(yè)的嚴(yán)苛驗(yàn)證:
在某5G基站芯片檢測(cè)中,發(fā)現(xiàn)0.02mm2的鍵合線裂紋
為某汽車(chē)芯片廠商檢測(cè)出0.01mm深度的塑封體劃痕
檢測(cè)效率較進(jìn)口設(shè)備提升30%,價(jià)格降低45%
當(dāng)半導(dǎo)體器件向更小、更快、更集成方向發(fā)展時(shí),水浸式超聲掃描顯微鏡正以"顯微級(jí)CT"的準(zhǔn)確度,重構(gòu)封裝檢測(cè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。杭州芯紀(jì)源將持續(xù)突破檢測(cè)極限,為先進(jìn)封裝提供"零缺陷"的質(zhì)量保障方案。