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半導(dǎo)體與器件

半導(dǎo)體封測之X射線如何保證半導(dǎo)體封裝的可靠性?

發(fā)布日期:2024-05-23     820 次

半導(dǎo)體的生產(chǎn)流程主要分為制造、封裝、測試等幾個步驟。而集成電路封測行業(yè)包括封裝和測試兩個環(huán)節(jié),封裝為主,測試為輔。封裝是保護芯片免受物理、化學(xué)等環(huán)境因素造成的損傷,增強芯片的散熱性能,實現(xiàn)電氣連接,確保電路正常工作。測試則是對芯片、電路等半導(dǎo)體產(chǎn)品的功能和性能進行驗證的步驟,以篩選出有結(jié)構(gòu)缺陷或者功能、性能不符合要求的半導(dǎo)體產(chǎn)品,確保交付產(chǎn)品的正常應(yīng)用。其中,封裝環(huán)節(jié)價值占比約為80%~85%,測試環(huán)節(jié)價值占比約15%~20%。

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封測在半導(dǎo)體行業(yè)中的主要作用為保護、支撐、連接、散熱和可靠性。

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半導(dǎo)體芯片的生產(chǎn)車間都有著嚴(yán)格的生產(chǎn)條件要求,比如恒溫恒濕,無塵潔凈等,芯片只有在適合的環(huán)境能才能正常發(fā)揮作用,而我們周圍的正常環(huán)境大多數(shù)情況下并不能做到這一點,所以需要封測來保護芯片,為其制造一個良好的工作環(huán)境。


支撐功能則有兩個部分,一為支撐芯片,固定好芯片便于電路連接,另一則是形成一定外型支撐整個器件,使得器件免收損壞。連接就如前文所說,封測環(huán)節(jié)會將芯片的I/O端口引出,這樣便于芯片后面與其他電路及器件的連接。


散熱則是通過封裝材料的特殊性及其他技術(shù)手段在封裝過程中為工作中的半導(dǎo)體芯片安排一定降溫裝置,以幫助其散熱。


可靠性功能是半導(dǎo)體最終流入市場的質(zhì)量保證,如果半導(dǎo)體在設(shè)計上沒有缺陷,但因為封裝過程中的焊接質(zhì)量存在缺陷就影響了產(chǎn)品使用,這會給半導(dǎo)體生產(chǎn)廠商帶來巨大的損失。半導(dǎo)體封裝環(huán)節(jié)是增加了芯片的可靠性,使得芯片性能更優(yōu)秀,但封裝過程中也需要X射線檢測來保證其焊接質(zhì)量。其次,測試的過程也對芯片進行了一輪質(zhì)量的篩選,X射線能夠穿透封裝過的半導(dǎo)體器件,檢測出其內(nèi)部生產(chǎn)工藝可能存在的質(zhì)量缺陷,為流入市場的芯片增加了一重可靠性保障。

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X射線半導(dǎo)體檢測裝備現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于集成電路,分立器件,傳感器和光電子器件。半導(dǎo)體封測在國內(nèi)發(fā)展迅速,封裝后使用X射線對其進行測試是對封裝好的芯片進行生產(chǎn)工藝的檢測,以保證器件封裝后的質(zhì)量,最終保證其性能。

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